变压器渗漏问题分析及防范措施

雷俊生，郑立杰

(国网河北省电力公司邢台供电分公司,河北 邢台 054001)

变压器渗漏问题分析及防范措施

雷俊生，郑立杰

(国网河北省电力公司邢台供电分公司,河北 邢台 054001)

针对变压器普遍存在的空气渗漏和油渗漏问题,分析渗漏的原因及处理方法,提出选用新型密封材料、改进密封件断面形状、更换密封橡胶粘合剂等技术与管理措施。

变压器；空气渗漏；油渗漏；密封

渗漏是变压器常见问题之一，轻者会污染设备外表，影响美观，重者会威胁设备安全运行。变压器渗漏包括空气渗漏(正常经吸湿器进入的空气除外)和油渗漏，造成渗漏的原因主要有两方面：一方面是在变压器设计及制造工艺过程中潜伏下来的；另一方面是由于变压器的安装和维护不当引起的。近年来，虽然生产厂家和电力用户的安装、维护水平不断提高，但渗漏现象仍时有发生。

1 变压器空气渗漏问题分析

变压器空气渗漏是一种看不见的渗漏形式。例如套管头部、储油柜隔膜、变压器油泵负压区、安全气道玻璃、焊缝砂眼以及钢材夹砂等部位的空气渗漏都是看不见的。多年来，电力系统的恶性事故大多是绕组的烧伤事故，以及由于变压器低压出口短路对电器自身的严重损坏。其中，由于匝间绝缘降低造成的绕组烧伤事故，通常是在正常工作电压下发生的，这种事故很多是由于渗漏及进入潮湿空气造成绕组绝缘受潮引起的。国内曾发生的一起沿纸板树枝状爬电事故，是由于纸板受潮引起的，主要原因是安全气道玻璃处有渗漏。

空气渗漏是由于变压器无油部位或负压部位密封不严造成的。应阻止空气与变压器内部绝缘接触，尤其要加强对套管头部、变压器油泵负压区、储油柜隔膜和安全气道玻璃等处的密封检查。空气中的水分、氧气等会通过上述部位密封不严处渗透到变压器本体内，这种情况下空气的侵入一般较为微弱，但应注意长期累积对变压器内绝缘的损害。

2 变压器油渗漏问题分析

变压器油渗漏可分为内部渗漏(简称“内漏”)和外部渗漏(简称“外漏”)，而外漏又可分为焊缝渗漏和密封处渗漏。

2.1 内漏

内漏是指变压器内部发生的渗漏，最普遍的内漏是充油套管中的油以及有载调压装置切换开关油室的油向变压器本体渗漏，突出表现为套管油位或有载调压开关的油位降低，而且有载调压开关油室的内漏还表现为本体油色谱异常。充油套管正常油位高于变压器本体油位，若套管下部密封部位密封不严，在油压差作用下会造成套管油位降低或无油面现象，影响套管安全运行。有载调压装置切换开关油室的油向变压器本体内渗漏是由于切换开关油室密封不严引起的，如静触头处和油室底部胶垫密封不严。对于套管内漏，一般应将套管吊出，并紧固其下部相应密封部位即可消除这种情况。若发现胶垫老化，失去弹性，应更换胶垫。对于有载调压装置切换开关油室的油向变压器本体渗漏，可以采取变压器吊罩检修的方式处理，仔细检查有载分接开关油室的静触头处和油室底部的密封胶垫处的密封状态，如果发现胶垫失效，应更换胶垫。

2.2 外漏

2.2.1 焊缝渗漏

焊缝渗漏是由于钢板焊接部位存在砂眼所造成的。对于平面接缝处渗油可直接进行焊接；对于拐角及加强筋连接处渗油通常渗漏点查找不准，或补焊后由于内应力的原因再次渗漏。在检查渗点时，不要急于先清理油迹，应先观察，发现明亮湿润处油量多的地方必定是渗漏点；如没有明亮湿润处，一片全是油和污土，则要进行清理，10 min后，用当地的细干土喷洒上面，发湿或粘土的地方就是沙眼。

2.2.2 密封处渗漏

a. 放气孔渗漏，其原因是胶垫小。由于胶垫在空气中长时间暴露，造成老化，出现龟裂现象，在温度变化情况下易渗漏。处理方法为：外面涂抹对胶垫无化学反应的密封胶，使胶垫与空气和阳光隔离延缓老化速度。值得注意的是，大胶垫老化只是一层皮，而小胶垫老化最少会达到1/3。

b. 10 kV套管渗漏，主要是由于10 kV母线几何尺寸长，机械强度高，安装时尺寸配合不好，产生较大扭力，使胶垫受力不匀，密封不良引起的。解决办法是调整好配合尺寸，消除扭力，使胶垫受力均匀。另一种情况是10 kV母线桥伸缩节与10 kV套管之间的母线支瓶紧固不当，当母线受温度影响，产生热胀冷缩时，母线桥伸缩节不能起到应有作用。在热胀冷缩的情况下，母线拉伸10 kV套管，使胶垫受力不匀而渗漏。这种情况下，应合理安装母线各支瓶，使母线伸缩节起到作用，以避免渗漏。

c. 35 kV套管渗漏，多发生在套管上部胶珠密封处，主要是由于其导杆为紫铜，直径较小，机械强度小，压紧胶珠的部件为瓷质，紧固时不敢用力过大，密封力小。由于安装尺寸不当或导线热胀冷缩等原因，使导杆变形，造成胶珠受力不均，可能会引起渗漏。这时应调整引线尺寸，避免引起扭力，同时将瓷质压紧件更换为金属压紧件。

d. 变压器栽丝孔渗漏。制造过程中有的栽丝孔打得太深，通常会造成变压器油从栽丝孔内渗漏。处理办法为：加工一个圆形胶垫，其外径略大于栽丝内孔，将其塞入丝孔内再拧上螺杆即可。

e. 放油阀门渗油。放油阀是铸铁制造，不易焊补，通常是在不放油的情况下进行更换。首先对新阀门进行渗漏试验，合格后，在阀门法兰上先粘牢胶垫，关闭变压器本体上对外各阀门，使整个变压器密闭。防爆筒保护的变压器，利用铁板替代防爆膜，防止在放油过程中负压爆裂。拆除旧阀门前对变压器进行放油直到放不出油为止，在负压的作用下，实际放油量较小，此时变压器内已形成负压。在松开螺栓时按对角方向先退出2个螺栓，然后用铁丝将新阀门拧好挂起来对准位置，最后将剩余的2个螺栓松开，把旧阀门放到油盒，清除法兰后上胶，胶垫已在新阀门上粘着，紧固阀门螺栓，用克丝钳剪断阀门铁丝，恢复关闭的各阀门及防爆膜，阀门更换完毕。

f. 钟罩胶条渗油。更换钟罩胶条时，用油灰铲刀清除粘附在钟罩上下法兰密封面上的油泥，清擦干净达到清洁无油垢，胶条搭接斜面应放置在油箱法兰直线段的2个螺丝中部，严禁放在棱角和弯曲部位，用临时卡具将胶条均匀卡在下节油箱上不得弯曲，紧固螺丝时，要先将搭接斜面两边第1个螺丝紧固，然后从对侧两头分别向搭接处紧固，预防搭接斜面裂开，所有螺丝应均匀的紧固，胶垫压缩量1/3左右且均匀[1]。

3 变压器渗漏的防范措施

3.1 选用新型密封材料

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，国产丁睛橡胶的性能有待提高，同时由于运行中漏磁场分布不均匀，导致变压器温度分布不均匀[2]，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、龟裂和失去弹性。因此，建议选用耐高温和耐油性好的高分子材料，使其能在150 ℃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优点。同时，对橡胶件的检验不应只停留在测量其几何尺寸及表面质量上，应检查橡胶的物理特性，开展在125 ℃热油中浸泡164 h的老化试验和变压器油的相溶性试验，并且测量其重量、体积和硬度的变化率。

3.2 改进密封件断面形状

变压器箱沿的转弯处，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。建议采用双密封结构的“8”形断面胶条，不仅可避免龟裂现象，而且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”形密封圈。

3.3 更换密封橡胶粘合剂

以往使用502胶水粘合剂粘接，其粘合度低、遇水易溶解，而且粘合层显脆性。因此，建议采用406胶水粘合剂，其粘合时间短，遇水不易溶解，而且粘合层为柔性，不易断裂，耐热性能较好。

3.4 更换放气塞和蝶阀

调查统计结果表明，散热器接口处、平面蝶阀帽子处、散热器放气塞处的油渗漏占总渗漏点的50%。通过多次对该类产品的结构进行分析，发现在散热器放气塞和放气塞座配合上存在着严重缺陷，然而由于放气塞座焊接在散热器上，现场无法加工或更换，只能对放气塞进行改进和更换。于是重新设计放气塞结构，加工了一批带保护挡圈的放气塞进行更换。同时对散热器放气塞配套的密封件尺寸进行修正，将密封件的压缩量控制在25%，使密封更为完善、可靠。将普通板式蝶阀全部更换为ZF80型真空偏心蝶阀，而且在其与变压器法兰接口处采用了双层密封，有效地解决了接口的油渗漏问题。同时改进了最易渗漏套管放气塞的结构，定制了各种规格的法兰盘螺栓代替普通螺栓作为套管放气塞，将接触面由原来未加工的平面改为光洁的圆锥面，使密封件包容在圆锥面内，密封更为有效。

3.5 推广使用半液态密封胶

对于密封面法兰缺乏一定刚度、密封表面凹凸不平而造成油渗漏的变压器，应推广使用半液态密封胶。在清除了漆膜、焊渣及油污的密封面上均匀涂上半液态密封胶，然后放置合适的密封件，装配时通过胶体的流动性，完全将密封表面的刀痕、凹坑等缺陷填平，固化形成一个完整、连续与密封表面接触的密封圈，而且使挤出到结合面边缘的密封剂形成嵌边，起到二次密封作用。

3.6 完善变压器交接密封试验

尤其对于35 kV及以上变压器现场附件安装完毕后，必须在储油柜上用气压或油压进行整体密封试验。试验压力0.03 MPa保持12 h，变压器应无油渗漏问题[1]。

3.7 适当降低变压器的负荷

变压器负荷越高，变压器油温越高，油的粘度也将变得越稀薄，而且随着变压器油温升高，隔膜式储油柜的油面也将升高，一旦油面超过隔膜密封面，由于隔膜式储油柜存在密封面大、密封结构不合理、法兰加工不平整等问题，将造成严重的油渗漏问题。现场发现几乎所有隔膜式储油柜均存在着油渗漏的问题，而胶囊式储油柜却无一油渗漏问题。因此，从结构上改造隔膜式储油柜成为解决变压器油渗漏问题的有效途径。

3.8 加强变压器监造和质量检查

在变压器订货技术协议中应明确规定，变压器为无油渗漏产品，一旦发现油渗漏必须进行索赔和罚款。同时加强对派出监造人员的培训，做到各道工序严格把关，尤其是附件预装检漏后进行巡回检查，发现不合理之处及时要求制造厂整改，从源头上堵住变压器油渗漏。建议编制和完善《变压器防油渗漏的装配验收工艺要求》，规定对变压器所有附件都要进行总装配监造。提高对阀门、散热器、有载分接开关等组件的质量控制，严格按照ISO9000标准选择分承包方，并对实物加强评定和复验工作。

4 结束语

渗漏是变压器检修工作中的重点和难点。以上总结了几种造成变压器渗漏的原因及防范措施，但造成变压器渗漏的原因还有很多，比如密封面对接呈现马蹄状、部分油塞密封面设计不合理、密封面法兰钢板较薄等。在实际工作中，应进一步提高变压器的制造工艺，选择有一定资质的施工队伍安装变压器，防止起重运输造成变压器渗漏，还应加强检修、运行人员的培训，提高专业技术人员的变压器检修水平。

[1] DL/T 573-1995，电力变压器检修导则[S].

[2] 赵家礼，张庆达. 变压器故障诊断与处理[M].北京：机械工业出版社，1998.

本文责任编辑：齐胜涛

Analysis and Preventive Measures on Seepage Problem in Transformer

Aiming at the problem of the air leakage and oil leakage of transformer,analyzes the method and causes,introduces measures to prevent and solve the problem by new sealing material or improved seal of the section shape or changing seal rubber bond.

transformer；air seepage；oil seepage；seal

2013-02-04

雷俊生(1963-)，男，技师，主要从事变压器检修工作。

TM407

B

1001-9898(2013)04-0012-02