司继兵
(华电潍坊发电有限公司,山东 潍坊 261061)
目前,大型油浸变压器在电力系统中被广泛应用。油浸变压器运行中,储油柜油位应保持在一定的正常变化范围之内。当油位过高时,可能造成变压器内部油压增大,同时还会造成溢油。油位过低时,遇到变压器低负荷运行或变压器停用或天气变冷时,油位还会降低。当油位低于变压器大盖以下时,会使引线或铁芯暴露在空气中,有造成内部闪络的危险。同时,油与空气接触面增大,还会使绝缘油的绝缘性能迅速下降。变压器运行中负载和环境温度的变化,直接反映到上层油温的变化上。而变压器油温的高低,又直接反映到变压器油位指示的高低。因此,运行中必须加强对油浸变压器油位的检查、监视,使油位运行在正常变化范围内。
本文以某单位一台40000kvA油浸高压厂用变压器(简称高厂变)为例,对其运行中出现的油位异常升高现象进行探讨分析。
(一)储油柜(简称油枕)
变压器油温升高或降低,油体积会膨胀或收缩。为使油箱内的油面能自由升降,在变压器箱盖上安装了油枕。油枕底部管道与下部主油箱连通,变压器油充至油枕要求高度。
(二)油位计
高厂变油枕一侧装设一只可直接观察油位的玻璃油位计,油位计外侧标有-30℃、+20℃和+40℃时的油位线。运行中,有时会出现油位计油位指示与本体油面高度不一致的现象,称为假油位。
(三)呼吸器
为使油枕内的油能自由升降,并防止空气中水分和灰尘进入油枕胶囊中,在油枕顶部连接一管道,再经呼吸器与大气连通。呼吸器内装有干燥剂(硅胶)。硅胶可吸收空气中水分,保持胶囊内空气干燥。
(四)胶囊
高厂变油枕内安装一耐油尼龙胶囊袋(简称胶囊)。胶囊将变压器内的油与空气隔开,起保护油质、减缓油老化。该胶囊内部通过呼吸管及呼吸器与大气相通,油面变化时胶囊会膨胀或压缩。油枕底部与油位计连接处附有一个压油袋(又称小油囊)。小油囊内有与本体相同的变压器油,与油枕油隔离,仅给油位计指示使用。小油囊受到的压力发生变化时,油位指示也发生相应变化。正常油枕油面与油位计油面受到大气压力相同,本体油面和油位计油面高度相同。
高厂变露天安装在南北纵列布置的厂房西侧,变压器为油浸风冷方式。5月4日12:30,高厂变负载率46%,油温39℃,油位明显偏高,超过油位计+40℃油位线。检查高厂变冷却风扇运行4组,除油温与环境温度略升外,其他无异常。12:50 将未开的3组风扇全部投运观察。16:50 变压器负载率51%,油温升至45℃,油位升至距油位计顶端不足10cm。之后,随着日落气温下降,油温及油位缓慢下降。
5月5日、23日,上述类似情况再次出现。
(一)油枕胶囊外部与变压器油之间有气体。主要原因是变压器注油过程中,油枕内的空气未排空。
(二)胶囊破裂或有砂眼,胶囊内外部形成油气混合变形。油温升高,油枕及胶囊内气体膨胀,部分折皱胶囊堵塞呼吸管与油枕接口。油枕内部气压超过外界气压,挤压小油囊使油位升高,造成假油位。
(一)5月6日,缓慢开启油枕顶部放气塞,油位明显下降后关闭。检测高厂变油质正常,怀疑高厂变油室内有气体且胶囊内有油。5月23日,油位再次异常升高时,按6日处理方法将油位降下来。
(二)6月份机组短时停运时,将油枕顶部放气塞拆开,加装一连接管道。管道上加一手动截门,管道末端接一呼吸器,完成“临时放气塞呼吸器”安装。该管道截门微开,以平衡油枕内压力。
临时放气塞呼吸器结构图(图示11、12临时增加):
该管路在机组投运后,高厂变油位变化基本正常。
(三)在后期机组检修中,更换了变压器本体胶囊及相关附件,拆除了临时管路。按照工艺要求,对油位计表管及油枕进行注油、排气。机组投运后,高厂变油位变化恢复正常。
通过分析,变压器油位异常升高有单方面或多方面原因造成。当变压器油位出现异常升高时,应密切跟踪观察,分析判断,寻找造成异常升高的根源,有步骤、有针对性地进行分析处理,才能保证变压器的运行安全。