电力变压器渗漏油原因及解决对策
【摘要】我国的电力事业随着经济的迅速发展而不断前进。其中电力系统中一个很重要的电气设备是变压器。油浸式的电力变压器在长久的使用过程中,可能因各种本身结构或者外部的影响而产生渗漏油现象。变压器渗漏油现象既损害了变压器本身的使用寿命,还影响了电力系统的正常运行。变压器渗漏油现象是本文介绍的重点,对其进行了简要的阐述和分析,并提出了有效的解决方案。
【关键词】电力变压器;油浸式;渗漏油;法兰
1前言
我国的电力系统能够正常的运行,其中的电力变压器在其中扮演着非常重要的角色。电力变压器是电力装置中基础的电力设备,近些年来,油浸式的电力变压器依然在我国的大部分变电站普遍使用。采用这种电力变压器的一个缺陷是长久使用以后容易产生渗漏油现象。变压器渗漏油对变压器本身危害较大,如损害其高密封的状态,加速变压器的油质老化,甚至导致变压器的绝缘受潮、绝缘击穿和电路短路以及变压器烧损的严重现象,同时还会造成大量的电力浪费和环境污染[1]。因此,如何解决变压器的渗漏油问题,是我们发展电力事业必须要考虑的。
2.变压器渗漏油的危害
电力变压器是电力系统中一种很重要的设备,其渗漏油现象会严重影响电力设施的顺利运行。当前大部分变电站使用的油浸式变压器在运行时时常发生渗漏油现象,其危害可以从以下几个方面说明:
(1)变压器的渗漏油现象破坏其密封状态,容易导致变压器油质老化速度加快;
(2)变压器渗漏油现象可能使一些电力设备如开关触头、裸金属带电接头在无油绝缘的未保护状态下运行,进而击穿变压器的绝缘层等;
(3)变压器渗漏油现象会造成设备内油位的降低;
(4)变压器渗漏油对其外观造成损害;
(5)变压器渗漏油还会造成大量的电力浪费以及环境污染等。
3.渗漏油的原因分析
目前,对于变压器的渗漏油问题我们认为有油珠下滴者为漏油、有油迹者为渗油。变压器容易产生渗漏油现象的零部件有:散热器的蝶阀和螺丝处、各连接管;各组件与本体连接处;载调压装置以及变压器的排气阀、放蝶阀、油阀等引起油浸式变压器产生渗漏油的现象发生的原因有多种。变压器机械震动的频率大小、运行环境、现场安装质量、密封结构设计、密封面的好坏、密封件的材质等很多因素都与变压器的工作运行有密切关系[2],当其中任何一种因素产生故障时都会引起变压器渗漏油事件的发生。
3.1密封结构设计不合理
早期油浸式变压器的密封面结构设计不够科学合理,一般是平板对接无限位结构的设计,这种密封结构的设计引起渗漏油现象的原因主要是密封件经常受力不均引起密封件的老化和龟裂。
3.2密封胶垫老化
变压器在各种结构的连接处容易发生渗漏油现象,大部分的连接处渗漏油是由密封胶垫的老化引起的。密封胶垫的耐油性能决定了其密封性能。与设备配套的密封胶垫形状、尺寸、厚薄等都会影响其性能。此外,在高温等外界条件比较恶劣的情况下,极易引起密封胶垫发生塑性变形、龟裂、老化,最终造成渗漏油事故的发生。
3.3焊接因素
电力变压器结构复杂,是钢板焊接壳体的构架上经连接和焊接多种零部件的集合体,因此可能发生渗漏现象的连接点、焊接点比较多[3]。因焊接因素造成的渗漏现象可以分为以下几种:
(1)焊接点存在虚焊、脱焊的现象,导致焊接点容易开裂;
(2)焊缝中存在气孔、夹渣等缺陷,在变压器工作过程中表现出来;
(3)电磁振动可能导致不良的焊接点断裂,最终造成渗漏事故。
3.4板式蝶阀的质量
在变压器的阀板上固定着板式蝶阀的密封圈,外界物质在阀板处于开式状态时会从正面冲刷它的密封面,因此软密封带的密封性能直接受其影响。早期生产的油浸式变压器由于使用粗糙的板式蝶阀连接面以及单层密封,在长期使用时很极易引起其发生渗漏油的现象。
3.5密封面法兰因素
在油浸式变压器中,经常使用一些密封面不平整、刚度不足的密封面法兰,再加上安装方法的不科学性,使安装后的密封胶垫受力不均,导致密封胶垫的密封性能降低,从而引起油浸式变压器的渗漏油现象发生。在散热器与本体连接处以及瓦斯继电器连接处常发生这种由于密封面法兰引起的渗漏油现象。
3.6散热器因素
散热管是变压器散热器的一个主要部分。在以前,经常使用的是由缝钢管经冲压制成的散热管。由于有残余的应力存在于冲压后的散热管外壁上,其容易引起渗漏油现象的地方主要在散热管的焊接部分以及弯曲部分。
4.处理变压器渗漏油的措施
4.1针对密封胶垫的老化因素
当前的变压器的密封胶垫大部分采用丁腈橡胶。丁腈橡胶的邵氏硬度在75-80之间,但由于制备工艺等复杂的因素,再加上在使用的过程中局部温度过高甚至超过其极限温度,这些因素均可能导致丁腈橡胶龟裂、老化而导致渗漏油现象的发生[4]。因此,在考虑经济条件和环境条件等前提下,我们在选用变压器的密封胶垫应选用材质良好的密封材料并采用先进的技术不断完善密封胶垫的检测方法。选择能适合在恶劣条件下正常使用的材料如抗氧化性、耐油性良好而又耐高温的高分子材料在有助于解决因密封胶垫老化造成的渗漏油现象。此外,我们还应将变压器老化的密封胶垫更换掉。
4.2针对焊接的因素
焊接质量的不足是引起渗漏油发生的一个重要因素。安装前应严格检查变压器各个零部件存在的焊接点。当变压器由于焊接存在砂眼出现渗漏的情况,我们应用手锤将引起渗漏油现象的漏点铆死,在用密封胶垫堵死漏点前还应将其清洗干净。此外,我们还可以用电焊对漏点进行堵漏,这种方法比较有效。由于要避免由于焊接引起的渗漏油现象,因此对焊接质量要求较高。
4.3针对板式蝶阀的因素
板式蝶阀的质量过关可以有效避免变压器渗漏油现象的发生。我们在选用板式蝶阀时真空偏心蝶阀中ZF80型是首选。这种蝶阀在表面光洁度以及机械强度方面都比普通板式蝶阀优异。我们采用双层密封的方式密封变压器法兰与蝶阀接口处处也能有效降低变压器渗漏油故障的发生。
4.4针对密封面法兰的因素
在使用密封件前,清洗掉密封面上的锈迹、油漆是一项必要的准备工作。清洗后,选用半液态密封胶涂在密封件两面黏贴法兰和螺丝。在使用前如果密封面不平我们还要对其先补焊后打磨使其密封面平整。可以矩形密封槽或有限位圆钢结构的密封面结构,这种结构由于接触面积大而密封效果好。此外,安装密封面法兰时不能移动串位,应将其固定在密封部位。
4.5针对散热器的因素
当变压器由于散热器的原因而出现渗漏油现象时,可将一块耐油橡胶垫(2~3mm厚即可)包在渗漏处,然后再将橡胶垫用薄铁皮做箍紧,堵上变压器的渗漏点。此外,我们还可以采用快速点焊变压器的渗漏点。
5.结语
由于变压器的长期运行,其产生渗漏油现象是不可避免的,其发生的原因多种多样,涉及到变压器零部件的性能、结构乃至变压器的整体性能。但是我们通过研究变压器产生渗漏油故障产生的原因,进而总结出降低变压器渗漏油现象发生的频率是非常可行的。
【参考文献】
[1]郭剑波、姚国灿.我国未来大区电网互联可能出现或应该注意的若干技术问题:全国联网和更高一级交流电压等级技术问题研究之一[J].电网技术,2008, (26):63-67.
[2]沈全荣、何雪峰.大型发变组微机保护双重化配置探讨[J].电力系统自动化,2010,(15):102-107.
[3]罗瑞明.电力变压器油箱渗漏的防止措施[J].变压器,2010,(27):23-26.
[4]刘巍.变压器渗漏油原因分析及对策[J].中国电力教育,2009,(87):105-110.