摘要:变压器渗漏油不仅会对其外观质量产生影响,同时还会使变压器内部和室外大气之间形成通道,借助油温变化的呼吸作用,使空气、水分、粉尘等进入变压器,降低变压器油的绝缘强度,加速其氧化,威胁变压器的安全运行。鉴于此,本文就电力变压器渗漏油原因分析及预防措施展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:变压器;渗漏油;预防措施
1.电力变压器渗漏油原因分析的重要意义
变压器油的主要作用是散热冷却,对绕组等绝缘,在高压引线处和分接开关接触点消弧,防止电晕和电弧放电的产生。变压器漏油后,渗漏处呈现黑亮状,且粘上尘土后,呈现出局部湿黑状;严重时,还会出现滴油现象。运行中的变压器出现渗漏油现象,如果不加以处置,将会使变压器绝缘降低,影响变压器的使用寿命,对系统的安全稳定运行造成影响。因此,研究变压器渗漏油的原因及预防措施具有重要意义[1]。
2.原因分析
通过查阅资料可知,变压器渗漏油,不外乎就两个方面:一是密封渗漏,二是焊缝渗漏。密封渗漏的原因主要有四种:一是变压器长期运行密封圈正常老化。二是密封圈本身质量差。三是安装时密封圈上有杂质没有清理干净,安装时密封圈受力不均匀或太紧。四是高低压侧套管连接处接触不良发热,加速密封圈老化。
2.1对漏油套管进行拆卸检查分析
变压器套管结构如图1所示。由导杆、接线头、螺母、垫圈、瓷盖、密封垫圈、放气塞、瓷套、压钉、密封垫圈等部件组成。现场依次取下导杆上的接线头、螺母、垫圈、瓷盖、密封垫圈后,对密封垫圈以及各部件进行检查,未发现明显异常。因此,可以看出导致主变套管漏油的原因与套管各部件,特别是密封圈关系不大,但是不排除变压器长期运行密封圈存在正常老化现象。
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图1主变套管结构
2.2对漏油套管外围进行检查分析
主变低压侧通过硬铜母线与穿墙套管进行连接,硬铜母线通过压板固定在绝缘子(母线支撑瓷瓶)上。整条母线上分别装设两组铜母线伸缩节。母线伸缩节又名温度补偿器。发电厂变电站配电装置中支柱绝缘子上固定的矩形母线、槽形母线、菱形母线,发电机出线,穿墙套管及变压器出线等处,由于母线遇温度变化、支撑基础不均匀下沉地震力作用或振动,会使电气设备端子、母线或支撑绝缘子产生附加应力。为消除这个应力,在相隔一定距离的母线与母线之间、母线与设备之间安装伸缩节,使母线有纵向伸缩的可能。规程上规定,一般一个伸缩节的伸缩量可控制在±5cm为宜。在布置上每一伸缩段母线中间应予以固定,以便向两边膨胀。根据现场情况可以看出,母线伸缩节的安装符合标准,但运检人员在检查时发现硬铜母线通过压板与绝缘子固定方式为卡死式[2]。该固定方式将直接影响硬铜母线在温度变化时纵向伸缩,从而影响了母线伸缩节所起作用,使母线纵向收缩产生的应力全部作用于主变低压侧套管上。
3.渗漏油预防措施
3.1焊缝渗漏油解决措施
3.1.1加强焊接过程控制
应严格按照焊接工艺规程进行作业,其中对于焊接区表面锈迹、油污的清理,工件气割质量及对装间隙,焊条的烘干与保温,低磁钢板与低碳钢板的区分标识等几个环节尤为重要。另外由于变压器油箱角焊缝不焊透且焊缝较长,为提高贯穿性焊缝渗漏检出率,需分别在箱沿与箱壁角焊缝四周、箱盖与箱壁角焊缝四周、箱沿拼接焊缝两侧开豁口并封焊,将油箱长焊缝分隔成独立的每个小段,防止焊缝渗漏通道相互贯通。焊缝试漏发现漏点后,补焊前应对试漏压力进行泄压处理,并对渗漏处进行切割打磨处理后再进行补焊,防止出现虚焊[3]。
3.1.2焊缝试漏方法改进
变压器油箱试漏一般采用整体气压密封试漏,对于对接焊缝因贯穿性缺陷路径较短,气压试漏较容易发现漏点,而角焊缝贯穿性缺陷路径有长有短,对于路径长的缺陷不会马上发现,需要几分钟甚至更长时间,因此整体气压密封试验保压时间应不少于4h。为提高角焊缝渗漏检出率,建议增加单条焊缝气密试验,在角焊缝每隔500mm左右焊接一个气嘴,然后充0.4~0.5MPa的压缩空气,该方法大大提高了试漏压力且可以检测内外侧焊缝缺陷,试漏效率及检出率大幅度提升。另外对于箱沿拼接焊缝、箱壁拼接焊缝、小直径环焊缝等有条件的可以采用表面渗透检测、超声波检测、X光射线检测等无损检测手段提高焊缝缺陷检出率。
3.1.3焊接结构改进
变压器箱壁尽量采用纵向拼接,同时拼接焊缝与板式加强筋交叉处应开工艺孔,槽式加强铁避免覆盖在拼接处形成隐蔽焊缝,箱底原则上不允许进行拼接。焊缝设计时应尽量使其均匀布置,焊缝之间不得小于50mm,应避免交叉焊缝存在,进一步降低焊接应力。规范焊接操作最小作业空间,尽可能减少不易焊接部位,保证焊接质量。
3.1.4焊接变形控制
升高座的焊接变形直接影响变压器的密封性能,其主要为法兰焊接后的角变形及法兰圆度变形,在升高座对装过程中采用法兰反变形及内部支撑等方法,焊接过程中将法兰与平台或变位机刚性固定及升高座“背靠背”螺栓固定等措施,可以有效防止升高座焊接变形。对于重点产品有条件的可以采用先焊接法兰,后镗铣床整体加工密封面的手段彻底解决焊接变形问题[4]。
3.2密封面渗漏油解决措施
3.2.1密封槽结构改进
变压器一般使用O型或矩形橡胶件进行密封,其压缩量一般控制在30%~35%,结构槽的截面积是橡胶件截面积的1.05~1.08倍,但结构设计时需充分考虑到升高座等大直径法兰焊接变形及装配间隙对压缩率及填充率的影响,根据实际数据的统计分析后确定合适的密封槽宽度及深度,使其装配后密封件既不存在过压也不存在欠压的现象发生。
3.2.2工序流转过程中密封面防护法兰
按照图纸尺寸加工完成后,应对密封面进行防锈、防磕碰保护,焊接过程中可采用环形薄板固定在密封面,防止磕碰及焊接飞溅造成密封面损伤;油箱喷砂过程中,应在法兰密封槽内镶嵌矩形密封件,平法兰密封面采用2mm薄板进行防护,防止喷砂钢丸损坏密封面表面粗糙度;法兰密封面应单独进行表面油漆处理,漆膜厚度控制在40~60μm即可,有条件的可以对密封面进行分色处理。
3.2.3密封件装配方法改进
密封件装配前需对密封面进行擦拭检查,确保其表面无凹凸异物及灰尘等;装配过程中禁止使用胶水固定密封件,对于垂直及倾斜的法兰安装密封件时,为防止密封件掉落,在密封槽内涂抹耐高温凡士林,使密封件能粘附在密封槽内,便于安装;螺栓紧固时需对称紧固,必要时进行预紧固,并按工艺要求控制上下法兰装配间隙[5]。
3.2.4密封件检验方法改进
密封件尺寸可与供应商协商适宜的偏差标准,建议制作密封件尺寸检验工装,将所有密封槽规格从小到大车制在铁法兰盘上,检验时直接将密封件放置于对应的密封槽内即可,保证所有密封件安装过程中不存在局部挤压或拉伸现象。有条件的建议每半年抽检密封件进行热空气压缩永久变形试验、密封件浸变压器油压缩永久变形试验、密封件与变压器油相容性试验、低温脆性试验等型式试验。
结语
从以上分析来看,针对变压器渗漏油问题,运维单位应根据自身实际情况,综合分析渗漏油原因,对症处理,才能达到预防渗漏油的最佳效果。本文结合这一问题提出的相关的处理流程和解决对策,希望以此能够为电力行业在变压器运维方面带来可观经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]胡正光,王大红,毕利英,高冰清,栾光.变压器渗漏油原因分析与处理[J].科技与企业,2014(04):327.
[2]裴斌,吕勇.电力变压器渗漏油原因及解决对策[J].科技与企业,2013(10):347.
[3]唐黎标.如何区别电力变压器渗漏油与解决方法[J].电工电气,2012(02):63-64.
[4]李德刚.电力变压器渗漏油的原因分析及处理措施[J].中国电力教育,2011(09):121+123.
[5]刘鹏.浅析电力变压器渗漏油的危害、原因及措施[J].科技创新导报,2010(17):75.