电力变压器渗漏油原因分析及预防措施

2020-10-27 20:32张江
中国电气工程学报 2020年9期
关键词:变压器措施

张江

摘要:随着电力行业的快速发展,变压器渗漏油不仅影响其外观质量,而且使变压器内部与室外大气之间形成通道,随着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。

关键词:变压器;渗漏油:措施

引言

在变压器的日常运行中发现,大部分存在渗漏油现象,可能造成变压器轻瓦斯保护动作而报警,甚至一些变压器由于渗漏油严重,油面下降很快,导致引线及绕组暴露在空气中,造成变压器绝缘降低,引起绕组匝间短路或高压引线绝缘击穿而烧坏。所以对电力变压器的渗漏油管理不善,不仅影响生产,还会给电网安全运行带来严重威胁。因此,研究与处理变压器渗漏油非常必要。

1焊缝渗漏油原因分析

1.1焊接区表面锈迹、油迹影响

变压器油箱制作使用的钢板、型材等由于长时间放置表面存在大量的锈迹,法兰等部件机械加工过程中表面会存在少量的油迹,焊接过程中若焊接区表面的锈迹、油迹未彻底清理,铁锈中的结晶水、油污中的碳氢化合物会在电弧高温下分解出氢气,造成焊缝产生氢气孔,导致焊缝渗漏油。

1.2焊接生产过程控制不当

变压器油箱焊接属于特殊工序,生产过程需对人、机、料、法、环五个环节严格控制,任意一个环节控制不当,极易产生焊接缺陷,造成渗漏油。焊接生产过程中,所有焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数等必须经过焊接工艺评定合格后而确定的,所有焊接人员需经过考核合格后方可上岗操作;不同牌号钢板存放需做好标识,以免混淆;焊条等使用前需要按工艺要求进行烘干,并使用保温桶保温;焊接设备需定期维护,电压表、电流表、流量计等需定期校验;夏季使用风扇时避免风向正对电弧使其产生焊接气孔,冬季室温低于-5℃时,焊接前应对母材进行预热,焊后进行保温处理,防止产生焊接裂纹。

1.3油箱检漏及补焊方法不当

大型电力变压器油箱检漏普遍使用整体气压密封试验,在油箱中充规定压力的压缩空气,然后将试漏液喷涂在焊缝表面,再逐条焊缝观察是否产生气泡,此过程中若油箱密封不严将无法保持压力,焊缝表面的药皮、飞溅物等清理不彻底将影响焊缝渗漏点的检出率。变压器油箱角焊缝一般不要求焊透,当焊缝存在贯穿性缺陷时气压试漏才能发现,对于路径较长的缺陷试漏液喷涂后不会马上出现气泡,需要等待几分钟甚至更长,因此整体气压密封试验需要足够长的保压时间才能保证焊缝渗漏检出率。对焊缝渗漏点进行补焊时,若油箱中存在压力且未对缺陷处进行气刨打磨处理,极易造成虚焊,变压器运行后该处会再次出现渗漏。

2密封面渗漏油原因分析

2.1密封槽结构设计不当

变压器一般采用带槽法兰与平法兰螺栓连接的密封结构,通过对密封件的压缩使之产生弹性变形,从而对上下密封面形成接触压力实现密封,其接触压力过小密封性能差,接触压力过大密封件会过早失去弹性导致密封失效,因此变压器密封结构设计时,密封件的压缩率选择和密封槽截面积与密封件截面积的比例关系设计尤为重要,并要在设计时充分考虑升高座等大直径法兰的焊接角变形问题,从设计源头保证变压器的密封性能。

2.2密封槽加工及表面处理不当

密封槽加工过程中除保证槽深、槽宽的加工精度外,对槽口倒圆角必须严格按照图纸要求进行加工,过大的圆角容易造成密封件压缩时挤出密封槽,过小的圆角容易造成密封件压缩时被割伤。变压器油箱在喷砂过程中,若对密封面防护不到位,密封面机械加工的表面粗糙度将会被破坏,表面的凹凸不平会形成渗漏油通道;密封面油漆处理时若漆膜厚度过厚或漆膜没有实干,变压器运行后,过厚的漆膜会造成其表面龟裂,没有实干的漆膜会因挤压造成表面凹凸不平,最终形成渗漏油通道。

2.3密封件装配不当

密封件装配过程中,为防止密封件在密封槽内出现位移,局部使用胶水固定密封件,但当变压器抽真空时,密封件将从密封槽外侧向内侧移动,变压器运行时因油温变化存在呼吸作用,密封件将在密封槽内来回脉动,此时密封件局部因使用胶水固定导致无法位移,造成该区域密封件存在拉伸甚至撕裂,导致密封面出现渗漏油。

2.4密封件尺寸不当

变压器行业内密封件尺寸一般参照GB/T3672.1—2002《橡胶制品的公差第1部分:尺寸公差》进行检查,该标准对大于160mm的模压橡胶制品,尺寸偏差为±0.8%,110kV及以上电压等级升高座、油枕等密封件周长一般达到2000mm以上,极限偏差为±16mm,若为极限正偏差,密封件装配时很难放入密封槽内,存在局部挤压,受压时易造成局部破损导致渗漏油;若为极限负偏差,密封件装配时为放入密封槽内会存在拉伸,造成密封件直径变小,导致其压缩率不够出现渗漏油现象。

2.5密封件使用环境不当

变压器常用密封件材料为丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶,这两种橡胶脆性温度为-30℃,当变压器使用在新疆、内蒙古等高寒地区时,在冬季安装及停电检修时由于室外温度低于其脆性温度,该段时间内低温可使橡胶失去弹性而造成密封面处接触压力急剧减小,导致出现渗漏油现象。

3变压器渗漏油的处理

3.1焊接

需要进行焊接时,要求采用细焊条,点焊法焊接。因为,任何焊接都是一种局部加热、熔化、冷却的过程,况且变压器储存有大量的变压器油。对于一些较大的漏油点需要焊接时,就必须停电并且抽出箱内油后再行焊接。一些隐蔽处渗口不好焊接时,可以采用补丁法,利用盖片盖住渗口在其周边焊接。所有焊接都要求选用焊机电流调整适当,用焊条先在别处试焊后,再对管根、管缝进行上下点焊后焊接,以防热胀冷缩造成焊口处整体开裂。为了减小焊接难度,可以选用先堵后焊处理渗漏点。焊接中防止火灾事故的发生。

3.2封堵

一些铸造件的渗漏油用焊接法是不行的,还有一些部位不能焊接,这样就需要进行封堵。随着科技的进步,一些质量更好的快速胶、瞬间胶、金属胶、粘紧剂、油封胶等堵漏胶相继面世,完全可以用在处理变压器渗漏油的实践中,只是在使用时应当处理好渗油处,用脱脂纱布将胶体堆起,把漏点盖住,直至膠变硬固化,没有油渗出为止。

3.3更换

此方法经常在密封胶垫、法兰、油阀等处使用,注意更换时需要选对材料,做好换前换后的检查工作。个别油封垫上面的螺丝不能取下时(取下就喷油),可以选用直径相同或略小而弹性大的胶垫,利用外力张大后通过外层的螺丝,用手使胶垫到达应垫位置,然后加以紧固处理。

3.4改造

对不能通过上述方法进行处理的应选用更换法。主要有气体继电器、净油器、散热器法兰、放气阀、导电杆、套管、温度计、接线柱等部件。这些部件由于是单体部件组装于变压器壳体上面,所以损坏时就必须更换处理。在更换时应选用同型号、同规格产品,避免更换后再次出现渗漏油现象。

结语

电力变压器的渗漏故障,对系统安全运行危害较大,应引起高度重视,应根据自身实际情况,严把现场安装工艺关,不断的总结经验教训,做好预防工作,才能将油浸式电力变压器套管渗漏油故障预防及处理达到最佳效果。

参考文献

[1]GB/T6451-2015,三相油浸式电力变压器技术参数和要求[S].

[2]GB1094.1-2013,电力变压器第一部分总则[S].

[3]DL/T572-2010,电力变压器运行规程[S].

[4]电力工程电气设计手册(电气一次部分)[S].

[5]霍慧芝.变压器渗漏油原因及解决措施[J].贵州电力技术.2006,(5):42-44.

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