一起110kV变压器低压套管渗油原因分析及防范措施

发表时间:2021/8/23   来源:《当代电力文化》2021年12期   作者:乔军 彭彦军 周泽民 何启科 唐林峰 任秀玉 刘
[导读] 针对110kV主变低压套管导电杆上端固定螺纹与导电杆圆柱直径相等
        乔军  彭彦军  周泽民  何启科  唐林峰  任秀玉  刘光跃
        (广西桂林供电局  广西  桂林  541000 )
                                                
        摘要:针对110kV主变低压套管导电杆上端固定螺纹与导电杆圆柱直径相等,造成密封胶珠套入导电杆时内径受损,与导电杆圆柱不能紧密配合造成渗油问题,提出10kV导电杆采用分级不同直径结构,导电杆螺纹小于导电杆圆柱直径,密封胶珠小于导电杆圆柱直径,以及对运行8年以上变压器低压套管密封圈进行检查或者更换密封胶珠方法,解决密封胶珠与导电杆密封存在间隙造成渗油的问题,确保变压器安全可靠运行。
        
        关键词:变压器;套管;密封胶珠;渗油
                        
        前言
        目前110kV变压器一般采用两绕组或三绕组结构,110kV侧套管为电容式充油套管,35/10kV侧采用瓷套管。瓷套管它由导电杆、锁紧螺母、瓷套等元件组成。而导电杆为四级结构,一级上端为圆柱体,用于安装上接线板;二级为螺纹结构,用于固定锁紧螺母,三级为圆柱体,用于安装密封胶珠;四级为螺纹结构,用于接入变压器低压引线。现有的导电杆因上端螺纹与圆柱体直径相等,而用于防止渗油的密封胶珠内径与导电杆螺纹直径同样相等,当胶珠套入导电杆时因螺纹影响造成胶珠内部沿面有螺纹槽而受损,变压器长时间运行后受负荷、环境温度、密封胶珠材料等影响,久而久之会发生缓慢渗油,影响设备安全运行。因此需要要一种改进方法和防范措施,解决变压器套管渗油问题。

一、基本情况
        110kV某站装有3台110kV主变,其中3号主变为三变科技股份有限公司生产的SSZ11-63000/110型有载调压变压器;出厂时间为2009年5月1日,投运日期为2009年12月6日;有载调压开关为上海华明电力设备制造有限公司生产的真空灭弧开关。110kV某站35kV系统有1M、2M、3M段母线,运行方式为:1M与2M通过300母联开关连接,1M与3M通过390母联开关连接接,3M母线共有8回35kV间隔,其中有3回35kV线路间隔,2回35kV电容间隔,3回备用间隔;而3号主变10kV采用铜母线引出,未接有负荷。  
二、主变渗油情况
        2020年10月11日18时30分,巡维班在110kV某站巡视发现3号主变有载开关调压机构上方有渗漏油痕迹;缺陷表现为一般渗漏油,缺陷等级为一般缺陷。2021年1月26日,值班员采用自拍杆对3号主变油箱顶部拍照,发现3号主变油箱顶部中间有少量积水并有漂浮油痕迹,仔细查看照片发现3号主变有载开关调压机构面板四周、35kV出线套管、35kV无载调压开关面板四周,变压器上、下爬梯处,10kV出线套管座内侧,10kVB相套管上方有渗漏油痕迹,怀疑有多处渗油点。
                                                               
二、现场检查情况
        1、外观检查。2021年1月28日,检修人员检查3号主变外观,发现主变本体10kV出线套管油箱沿面、主变有载开关调压机构操作箱侧、主变35kV侧散热片表面有渗油痕迹。
        2、油箱盖检查。检修人员检查3号主变油箱盖板,发现沿整个主变油箱盖板中间部位有少量积水并有漂浮油,10kV套管底座、35kV套管底座,3号主变有载调压开关和35kV无载调压开关四周都有油、水混合物;检修人员采用清洗剂将油箱盖表面油、水全部清洁后,仔细检查变压器油枕连接管道,瓦斯继电器、压力释放阀、110kV套管升高座、35kV套管及连接管道未发现明显渗油痕迹。                      
        3、10kV套管检查。

10kV套管为单体瓷绝缘导杆式套管,瓷套下部有一固定槽,以便在连接导杆时不至于转动。瓷套管它由上接线板、导电杆、锁紧螺母、垫片、瓷帽、胶珠、放气罩、瓷套、下接线板等元件组成,见图5。检查10kV三相套管外观,A、C相套管没有发现漏油现象,检查B相套管发现瓷瓶表面有油流痕迹;检修人员拆开10kV三相套管绝缘护套,发现B相套管导电杆固定螺母与导电杆螺牙处有渗油。                                   
        4、密封胶珠检查。检查密封胶珠,规格为:80mm(外径)*52mm(内径)*30m(厚度),外观无明细破例痕迹,胶珠压缩量为1/3左右,用专用工具拧紧胶珠上方锁紧螺母,A、B相胶珠压缩后外观无变化,而C相胶珠压缩后外观出现裂纹。解开三相导电杆连接铜母线和接线板,拆卸三相胶珠,A、C相胶珠内部上端有轻微螺纹槽,而B相胶珠内部整个沿面上、下都有螺纹印。
        5、导电杆检查。查看类似导电杆资料,导电杆直径52mm,采用四级结构,第一级为圆柱型,圆柱径48mm,长度为130mm,便于安装接线板;第二级螺纹结构,螺纹直径52mm,长度100mm左右,用于安装固定螺母和瓷帽,第三级同样为圆柱型,圆柱直径52mm,长度300mm左右,用于安装上下瓷套,放气罩、密封胶珠,第四级为螺纹结构,螺纹直径52mm,长度100mm左右,用于连接变压器低压出线。导电杆第三级圆柱结构,主要用与胶珠紧密无缝隙配合。检查导电杆及螺纹,外观无烧伤放电痕迹,而胶珠上端与导电杆螺纹有10mm深度接触。
        4、历史检修记录。 通过查找历史检修、缺陷处理记录,某3号变压器自2009年12月投运后,到本次缺陷处理,共发生14次缺陷,其中渗漏发生4次,硅胶变色4次,其他类4次,试验异常1次,指示异常1次。
三、原因分析
        1、导电杆结构设计不合理。导电杆结构设计虽然有四级结构,但直径选择无错落,第二级安装固定螺母螺纹直径与第三级安装密封胶珠圆柱直径相等,当选用紧配合密封胶珠时,容易造成胶珠内壁受损。
        2、导电杆螺纹过长。导电杆第二级安装固定螺母螺纹过长,造成密封胶珠内壁上部固定在螺纹处,容易引起渗油。
        3、密封胶珠规格偏小。密封胶珠内径偏小,安装套入导电杆时,被螺纹挤压受损,造成密封胶珠内壁沿面都有螺纹印, 容易引起渗油。
四、改进措施及建议
        1、改进导电杆结构。导电杆直径同样为52mm,采用四级结构,第一级为圆柱型,直径为48mm;第二级螺纹结构,直径51mm;第三级同样为圆柱型,直径52mm;第四级为螺纹结构,直径51mm。采取阶梯结构,螺纹直径小于圆柱直径1mm,确保胶珠与导电杆紧密无缝隙配合。
        2、选择合适密封胶珠。选择内径小于导电杆圆柱直径1mm,厚度为25mm胶珠,避免胶珠与导电杆间隙、厚度过大,安装时损伤胶珠内壁造成渗油。
        3、选择密封填充材料。为了避免密封胶珠装入时因内径小造成内壁损伤,当采用比导电杆螺纹稍大胶珠时,建议在导电杆第三级圆柱体上缠绕防油密封胶带,再装入密封胶珠,避免因使用时间久,密封胶珠材料发生变化造成渗油。
        4、缩短检修周期。根据检修试验规程规定,导电连接部位每6年进行检修,根据现场检查情况,在第一个检修周期,没有发现导电杆渗油现象。而密封胶珠在使用8年后,受环境温度、负荷影响,有可能发生老化造成渗油现象发生,为此,建议采用瓷套管胶珠密封变压器,根据现场情况,在8年左右更换套管密封胶珠,避免渗油现象发生。
        5、提高检修质量和工艺。检修人员加强学习,熟悉变压器各部件原理结构以及检修工艺要求,在日常维护中不断总结经验,通过瓷套管上盖帽与胶珠压缩量、胶珠外观等现象,能及时判断问题。
四、 结语
        针对110kV变压器受环境温度、负荷及检修周期、检修质量等因素影响,造成低压套管渗油问题,采用改进导电杆结构,选择合适密封胶珠,缩短检修周期,提高检修质量等方法,可以解决以上问题,保障变压器安全运行。
作者简介:
        乔军(1964),男,甘肃泾川人,高级工程师,大专学历,从事电力设备检修工作;
        彭彦军1980),男,甘肃庆阳人,高级工程师,本科学历,从事电力设备检修与管理工作;
        周泽民(1983),男,广西贺州人,工程师,本科学历,从事电力设备检修工作;
        何启科(1982),男,广西灵山人,工程师,本科学历,从事电力设备检修工作;
        唐林峰(1977),男,广西兴安人,工程师,大专学历,从事电力设备检修工作;
        任秀玉(1988),女,湖南永州人,本科学历,从事电力设备检修工作;
        刘光跃(1984),男,广西桂林人,本科学历,从事电力设备检修工作。
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