M型有载分接开关渗油缺陷检查与原因分析*
2011-11-11彭玉春
魏 韬,柴 冰,彭玉春
(河南周口供电公司,河南 周口 466000)
110千伏主变,型号SFSZ9-40000/110,2002年4月生产,2002年6月投运,装配MⅢ350Y-72.5C-10193W型有载分接开关。2002年底发现本体绝缘油总烃含量有增长趋势,该主变本体绝缘油投运至吊罩前色谱分析测试数据见表1所示。分接开关小油枕油位有升高现象。多次停电试验,变压器直流电阻、绝缘电阻、铁心接地电流等常规高压试验项目并未发现异常。公司决定主变分列运行,停止调档,带缺陷跟踪分析。经过跟踪分析发现,主变本体绝缘油中始终未发现乙炔,停止调档后,总烃增长缓慢。
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1 缺陷分析与处理方案选择
1.1 缺陷分析
运行中,变压器有载分接开关因密封不良造成内渗的缺陷较为常见。经综合分析,该缺陷与变压器调档有关,停止调档后,总烃有变化,但变化不明显。当主变本体油位较高时,主变本体油将向有载分接开关渗透,使开关小油枕油位也随之升高;因油的扩散效应,本体绝缘油的各种组分将不断增加。
1.2 处理方案选择
处理分接开关渗漏油,一般有两种方案。
1.2.1 不吊罩,更换密开关密封垫
不吊主变罩,将开关绝缘筒内的油放干净,静置4个小时以上,观察具体渗漏部位。若能确定渗漏点,将变压器本体的油排空,检修人员从变压器检修人孔处钻入变压器内,与外部人员配合,更换问题密封垫。这种处理方法,适用于大部分渗漏油缺陷的处理。
1.2.2 变压器吊罩,更换问题元器件
如果处理绝缘筒、转换开关等特殊部位缺陷,则需吊罩进行。
鉴于缺陷存在的不确定因素较多,为彻底处理该缺陷,公司决定采用吊罩处理方案。
2 缺陷处理
2.1 缺陷查找与定位
2005年,短时停运设备。吊开分接开关,排净桶内绝缘油,静置后发现油迹沿法兰内侧溢出。受停电时间限制,不能确定具体渗漏位置。本次停电只对分接开关法兰螺丝进行了紧固,恢复运行后,仍然发现开关小油枕油位不断上升,缺陷象征与螺丝紧固前没有变化。
2009年5月份,经过充分准备,对主变进行吊罩大修。对以下几个可能引起渗漏的位置进行逐项排查。
1)绝缘筒底部
由于贯穿切换开关和转换开关的传动轴需要密封垫密封,此处密封不良,将造成开关渗漏。在吊罩前,吊出分接开关芯子,排净筒内绝缘油,静置4个小时,未发现筒底有油迹。
2)绝缘筒底部放油阀处
放油螺丝密封垫损坏或因进入杂物未能有效紧固、可能在此处发生渗漏。排油静置后,此处未发现油迹。吊罩后检查底部放油螺丝,紧固情况良好,密封垫压缩正常。
3)绝缘筒与法兰连接铆接处
绝缘筒加工成型后,需用特殊工艺将筒与支撑法兰、底部法兰铆接,若工艺控制不严格,可能造成渗漏。但,开关在出厂前,都经密封试验检验合格,这种缺陷出现几率不大。经排油静置后观察证实:铆接处,没有油迹。
4)绝缘筒壁接线端子处
绝缘筒筒壁上有六个引线固定端子,为防止渗漏,此处也装配有密封垫,若密封不良将造成渗漏。经排油静置观察证实,此处没有渗漏。
5)绝缘筒破裂
有载分接开关的绝缘筒是一个由环氧玻璃丝绕制的筒,筒内装切换开关芯子。若绝缘筒本身有缺陷或发生意外破损,可能造成渗漏。经排油静置观察证实,绝缘筒壁本身,没有渗漏。
6)开关其他法兰密封处。吊罩前,排油静置后,仅发现有油迹沿法兰内侧溢出,结合油色谱分析结果,确定此处渗漏是唯一缺陷位置。应为支撑法兰密封垫密封不良造成的渗漏,决定更换分接法兰密封垫。
更换密封垫后,将钟罩回吊。在没有紧固头部法兰螺丝前,发现头部法兰与支撑法兰之间的缝隙不均匀,不满足分接开关的装配要求。再细致观察支撑法兰加强筋,发现有红色的变压器内壁漆,出现这种现象,应为支撑法兰与变压器钟罩上顶盖之间存在长期的相互作用力,从而导致密封不良。
2.2 缺陷原因分析
变压器有载分接开关一般布置在变压器一侧,开关本体由变压器上铁轭伸出的两个支撑杆支撑,如图1所示。分接开关头部法兰通过螺丝与开关本体连接,实现传动和调档,如图2所示。头部法兰和支撑法兰之间是变压器钟罩钢板垫圈,如图3所示。
当分接开关支撑法兰和变压器上顶盖之间的空间距离小于加强筋的厚度时,加强筋夹在法兰和上顶盖之间,使密封垫圈不能得到有效压缩,从而造成密封不良。
2.3 缺陷处理
现场再次将主变钟罩吊下,拆下绝缘筒,采用打磨加强筋的方法,消除支撑法兰与变压器上顶盖之间的作用力,将加强筋全部打磨平整后,再用合格的变压器油反复冲洗。处理结束后,回装检查,法兰之间的缝隙均匀。吊罩处理本次缺陷的同时,对变压器本体绝缘油进行了滤油,消除原缺陷形成的异常气体组分。
2.4 效果检查
缺陷处理后,进行色谱跟踪分析和运行跟踪观察,处理后的主变绝缘油各组分含量没有再发现异常;运行观察分接开关小油枕油位没有升高现象。确认该缺陷消除。
3 结语
造成本次M型分接开关渗漏油的实际原因应为变压器设计时,没有认真校核分接开关支撑法兰与变压器上顶盖之间的距离,装配时用螺丝硬性地将分接开关的头部法兰与支撑法兰紧固在一起,使支撑法兰的加强筋与变压器上顶盖之间产生相互作用力,造成密封垫圈未压缩到位。运行后,受变压器油压力作用,形成渗漏。
建议变压器生产厂家在设计和装配细节上严格把关,认真校核分接开关支撑法兰和变压器上顶盖之间的空间距离,避免类似故障重复出现。
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