电力变压器渗漏油异常原因及防范分析

河南省平顶山市瑞平煤电有限公司德平热电厂 河南 平顶山 467500

立项背景和目的意义：瑞平电厂因对电石厂直供电,发电机组经常在满负荷状态下运行,各个变压器都承担较大负荷,变压器多为油浸式变压器,多年来变压器渗漏油现象时有发生,变压器渗漏油不但降低变压器的使用寿命,影响系统的安全、稳定运行,也对社会和用户的经济效益造成严重影响。

变压器常有漏油现象发生,变压器油油位在规定的范围内,仍可继续运行或安排计划检修。但是变压器油渗漏严重,会影响变压器的使用寿命。另外变压器油的油面过低,使套管引线和分接开关暴露于空气中,绝缘水平将大大降低,因此易引起击穿放电,造成重大事故。

一、项目研究主要内容

变压器渗漏油的原因分析1、焊缝渗油 油箱焊缝渗油。油箱焊接之后,存在相当大的残余内应力,而且这种残余应力的分布,是很不均匀的,存在着高应力区。油箱在使用过程中,都要盛满油,而且油的重量高达数吨,加上吊装和运输过程中的振动,因此油箱又承受了相当大的外力作用。在焊缝高应力区,内应力与外应力叠加,造成焊接应力释放,产生微裂纹,进而导致渗漏油问题。变压器的焊点多、焊缝长,而油浸式变压器是以钢板焊接壳体为基础的多种焊接和连接的集合体。一台31500kVA变压器的总焊点达70余处,焊缝总长近20m左右,因此渗漏途径可能较多升高油变稀,造成变压器渗油,压缩量偏大,密封垫变形严重,老化加速使用寿命缩短。托运及施工运输过程中零部件发生碰撞以及不正确吊装运输,造成部件撞伤变形、焊口开焊、出现裂纹等,引起渗漏。

二、针对变压器渗漏油的原因及渗漏点的位置，采取以下防治措施。

2.1 密封件密封橡胶的承压面积应与螺钉的力量相适应,否则难以压紧；更换油塞橡胶密封环时,应将该部件各进口处的阀门和通道关闭,在自身负压保持至大量出油的情况下进行更换,密封件应有良好的耐油和抗老化性能,较好的弹性和机械性能,密封材料尽可能避免使用石棉盘根和软木垫等材料。结构不良或密封方法不合理的部件,如散热器、净油器联结法兰强度不够,在拧紧螺栓时易变形,使法兰压不紧衬垫,应予以改造或更换。密封处的压接平面要光洁,放置胶垫时,最好先涂一层粘合胶液如聚氯乙烯、清漆等。

2.2 焊接变压器油箱上部发现渗漏时,只须排出少量的油即可焊接处理；油箱下部发现渗漏时,由于吊芯放油浪费太大且受现场条件限制,可采用带油焊接处理。带油补焊应在漏油不显著的情况下进行,否则应采用抽真空排油法造成负压后焊接,负压的真空度不宜过高,以内外压力相等为宜,避免吸入铁水。带油补焊一般禁止使用气焊；焊接选用较细的焊条如422、425焊条为宜；补焊时应将施焊部位的油迹清除干净,最好用碱水冲洗再擦干；施焊过程中要注意防止穿透和着火,施焊部位必须在油面以下；施焊时采用断续、快速点焊,燃弧时间应控制在10s～20s之内,绝对不允许长时间连续焊接。补焊渗漏油较严重的孔隙时,可先用铁线等堵塞或铆后再施焊；在靠近密封橡胶垫圈或其它易损部件附近施焊时,应采取冷却和保护措施。

2.3 砂眼铸件上的砂眼可用狄尤一号堵漏胶加压堵塞,堵塞好后要注意补强,然后用电吹风吹烤5min～15min直到固化。堵漏时应先将油迹擦净。

2.4 选用新型密封材料 完善对密封件的检测手段国内变压器行业最常用的密封材料为丁睛橡胶,但由于其配方和工艺等原因,国产丁睛橡胶目前尚不能满足性能要求,再加上运行中漏磁场分布不均匀导致变压器温度分布不均匀,局部区域温度可能超过丁睛橡胶正常使用的极限温度,造成丁睛橡胶提前老化失去弹性。选用耐高温、耐油性好的高分子材料。它能在150C热油中连续工作,有着良好的耐臭氧、抗紫外线、耐有机溶剂及耐老化等特点。对橡胶件的检验不能只停留在测量其几何尺寸及表观质量上,用橡胶检测设备,对橡胶检查其物理特性,并对其做在125Y热油中浸泡164h的老化试验及与变压器油的相溶性试验,测量其重量、体积和硬度的变化率。改进密封件的断面形状,在变压器箱沿转弯处,角度小,以往采用圆形橡胶条。由于长期受应力极易产生龟裂,导致渗漏。现采用“8”字形断面胶条,不仅避免了龟裂现象,而且双密封结构,使密封更为合理可靠。同时,对放气塞、油样阀等部位改用为O型密封圈。

2.5 选择耐油耐高温的密封垫 变压器检修及处理渗漏时,应选择耐高温、耐油性能良好的密封垫。国内变压器行业最常用的密封材料为丁腈橡胶,其耐油性能主要取决于丁腈橡胶中丙烯腈的含量,丙烯腈含量越高,耐油性能越好,硬度越大,越不易变形。一般情况应选择邵氏硬度在70～80之间的丁腈橡胶。鉴定密封垫耐油性能时,一般应做密封垫老化试验以及与变压器油的相容性试验,将其浸泡在120℃的热油中168小时,然后测量其重量、体积和硬度的变化率,选择其变形不大,符合标准的密封垫。

2.6 选择质量高的蝶阀 蝶阀选择ZF80型真空偏心蝶阀。与普通蝶阀相比,真空偏心蝶阀在机械强度、表面光洁度上都有了很大的提高,而且该产品还有一个最大的优点,

三、常见变压器漏油原因及处理措施

3.1 焊缝渗油 油箱焊缝渗油。油箱焊接之后,存在相当大的残余内应力,而且这种残余应力的分布,是很不均匀的,存在着高应力区。油箱在使用过程中,都要盛满油,而且油的重量高达数吨,加上吊装和运输过程中的振动,因此油箱又承受了相当大的外力作用。在焊缝高应力区,内应力与外应力叠加,造成焊接应力释放,产生微裂纹,进而导致渗漏油问题。变压器的焊点多、焊缝长,而油浸式变压器是以钢板焊接壳体为基础的多种焊接和连接的集合体。一台31500kVA变压器的总焊点达70余处,焊缝总长近20m左右,因此渗漏途径可能较多。

3.2 低压侧套管渗漏 其原因是受母线拉伸和低压 侧引线引出偏短,胶珠压在螺纹上。受母线拉伸时,可按规定对母线用伸缩节连接；如引线偏短,可重新调整引线引出长度；对调整引线有困难的,可在安装胶珠的各密封面加密封胶；为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。

3.3 防爆管渗油 防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大,避免变压器油箱破裂的安全措施。但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂,又无法及时更换玻璃,潮气因此进入油箱,使绝缘油受潮,绝缘水平降低,危及设备的安全。为此,把防爆管拆除,改装压力释放阀即可。

3.4 密封胶件老化、龟裂、变形 变压器渗漏多发生在连接处,而95%以上主要是由密封胶件引起的。密封胶件质量的好坏主要取决于它的耐油性能,耐油性能较差的,老化速度就较快,特别是在高温下,其老化速度就更快,极易引起密封件老化、龟裂,变质、变形,以至失效,造成变压器渗漏油。

3.5 板式蝶阀质量欠佳 变压器另外一个经常发生渗漏的部位在板式蝶阀处,较早前生产的变压器,使用的普通板式蝶阀连接面比较粗糙、单薄,单层密封,属淘汰产品,极易引起变压器渗漏油。安装方法不当、托运不当密封垫安装时,其压缩量不足或过大,压缩量不足时,变压器运行温度

3.6 低压侧套管渗漏 其原因是受母线拉伸和低压 侧引线引出偏短,胶珠压在螺纹上。受母线拉伸时,可按规定对母线用伸缩节连接；如引线偏短,可重新调整引线引出长度；对调整引线有困难的,可在安装胶珠的各密封面加密封胶；为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。

3.7 防爆管渗油 防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大,避免变压器油箱破裂的安全措施。但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂,又无法及时更换玻璃,潮气因此进入油箱,使绝缘油受潮,绝缘水平降低,危及设备的安全。为此,把防爆管拆除,改装压力释放阀即可。

3.8 密封胶件老化、龟裂、变形 变压器渗漏多发生在连接处,而95%以上主要是由密封胶件引起的。密封胶件质量的好坏主要取决于它的耐油性能,耐油性能较差的,老化速度就较快,特别是在高温下,其老化速度就更快,极易引起密封件老化、龟裂,变质、变形,以至失效,造成变压器渗漏油。

3.9 板式蝶阀质量欠佳 变压器另外一个经常发生渗漏的部位在板式蝶

解决的关键问题和创新点：

提出电力变压器渗漏油异常表现特征,根据其特征对渗漏油异常原因进行分析,指引设备异常处理思路。结合多年来工作经验,提出电力变压器渗漏油处理方法与预防措施。