几起变压器检修案例分析

程青山，刘秋平，方毅平，孙威，董卓

(1.湖南省电力公司检修公司，湖南 长沙 410003;2.湖南电力试验研究院，湖南 长沙 410007)

几起变压器检修案例分析

程青山1，刘秋平2，方毅平2，孙威2，董卓2

(1.湖南省电力公司检修公司，湖南 长沙 410003;2.湖南电力试验研究院，湖南 长沙 410007)

介绍了四起变压器检修案例，分别关于压力释放阀动作、油枕胶囊损坏、调压开关呼吸器硅胶进入副油枕、油位计浮球进油。这些案例的发生都与本体内部处于不恰当的压力环境有关，对此进行了分析，希望能给以后的检修工作一些启示。

绝缘油;吸附处理;呼吸器硅胶;油位计;浮球

1 引言

变压器是个压力容器，处在各种受力关系之中。压力释放阀是变压器最直观的压力保护，同时呼吸器、油枕胶囊、油位计、瓦斯继电器、油流速动继电器等莫不对压力有要求，当压力超出其承受范围内时，均会发生相应的反应，可能造成变压器附件的损坏或者威胁变压器的安全运行，甚至造成变压器强迫停运。由此可以看出，正确分析变压器的压力环境非常重要。本文对四起检修案例进行了分析，给出了预防类似故障的一般思路。

2 案例分析

2.1 案例一:绝缘油吸附处理引起主变压力释放阀动作

2012年某台220kV变压器因为绝缘油介损及铜离子超标，检修单位借停电例试时机对主变绝缘油进行吸附处理。检修单位设计的绝缘油吸附处理回路如图1所示。绝缘油从主变下端阀门流出，经过大型真空滤油机处理及加热，然后通过吸附罐，再经过板式滤油机、精滤器，再从变压器箱盖上阀门回到本体。绝缘油通过真空滤油机被加热至60℃，通过吸附罐时除去铜离子及降低介损，然后经板式滤油机对绝缘油夹带的吸附剂进行初步过滤，最后经过精度为3μm的精滤器过滤，然后处理好后的绝缘油回到本体。其中吸附罐里面的吸附剂放置是下层放细颗粒，上层放粗颗粒，同时绝缘油进出口都有滤网，防止过多吸附剂进入油管路。

开始滤油时没有打开油枕顶部胶囊与油枕的旁通阀K1(主变油枕结构简图如图2)，也没有打开油枕顶部放气塞。过滤进行到第25h时，压力释放阀发生了动作。后来滤油时将顶部胶囊与油枕的旁通阀打开，再也没发生压力释放阀动作现象。简要分析如下。

当绝缘油经过吸附处理回路，真空滤油机放在第一道顺序，后面几道顺序都会在最开始时有空气混入，这部分空气会进入本体。同时板式滤油机在过滤时，滤纸是暴露在空气中的，有少量空气会吸附在滤纸上面，然后随绝缘油一起进入本体。最重要的因素是板式滤油机油。

图1 变压器绝缘油吸附处理回路

框里面有个回油阀门，当滤框里面存油高过时要打开回油阀门，但是因为油流量不是很稳定，回油阀门没有很好的控制，很多时候回油阀门暴露在空气中，通过回油阀门进入了大量的空气，最终大量空气进入了变压器本体。

空气进入本体后，慢慢的就会大量聚集到油枕里面。变压器压器油枕结构简图如图2所示。油枕内气体聚集后就会时油枕胶囊收缩，胶囊内气体通过呼吸器排出。当油枕内气体集聚到一定程度后，胶囊内气体将完全排尽，胶囊将完全收缩，如图3所示，进入变压器内的气体越来越多，同时可以容纳气体的体积不再变化。

图2 主变油枕结构简图

图3 油枕胶囊被压扁简图

根据理想气体状态方程PV=nRT，P为压强，V为体积，n为气体物质的量，R为一常数，T为温度。当体积V、温度T不变时，压强P随着气体物质的量n增加而逐渐增大，同时绝缘油吸附处理时油温也会逐渐增高，导致气体温度也越来越高，这两个因素都会导致变压器内气体的压强越来越大，变压器箱盖处的压力也越来越大。当压力增大到55kPa时，压力释放阀动作。

正确措施:当进行绝缘油吸附处理时应将油枕顶部K1阀门打开，或者打开油枕顶部放气塞，以便顺利的将油枕内积存的气体排出变压器外。当绝缘油仅仅是进行真空滤油处理时，也可以不用打开油枕顶部旁通阀或放气塞，但是一定要确认油枕胶囊外部没有空气，这就需要给胶囊充气，将胶囊外部的空气排出干净。这个吸附处理回路也存在一些问题，过滤时将太多气体带入了本体，真空滤油机的脱气功能基本没有发挥。气体进入本体后可能吸附在线圈或绝缘件表面，很难再排出，将影响变压器的绝缘性能，危害变压器的安全运行。笔者建议将真空滤油机所在位置用一组加热器代替，将真空滤油机置于精滤器的后面，这样进入本体的绝缘油将不会再含有气体。

2.2 案例二:变压器真空注油结束破真空时引起胶囊及油位表连杆弯曲

2011年某台500kV主变压器安装。附件到货时，经检查检验，所有附件良好，无质量问题。变压器注油时，油位已经超过了气体继电器位置，但是继续注油，油位一直处于零位。油位表为压力式油位表，由浮球－连杆、压力传感器、油位表三部分组成。传感器及油位表在安装前已经经过了校验，并且重新拆下来检查也没有发现问题。后来对变压器进行了重新排油，打开了油枕端盖，发现油枕胶囊下部大面积破裂，油位计连杆弯曲严重。经分析认为:胶囊破裂与连杆弯曲跟安装工序有关，破真空时通过呼吸器连通管进气速度太快，导致胶囊快速膨胀，胶囊快速膨胀产生了一个很大的冲击力，碰到了不光滑处就产生破裂。油位计连杆因为胶囊快速膨胀的过程中产生的冲力而变形。

正确措施:变压器真空注油结束，胶囊充气破真空时，进气速度要控制比较慢，进气阀门要慢慢打开。

2.3 案例三:调压开关呼吸器内硅胶吸入副油枕

某主变停电进行例行检查试验，按规定进行了气体继电器的轮换。换气体继电器时排了500kg绝缘油，变压器本体内进入了部分空气。检修单位将变压器油枕与油枕胶囊联通，通过呼吸器进行抽真空，以便排尽本体内气体。气体继电器更换后一天，检修人员发现呼调压开关吸器内硅胶不翼而飞，百思不得其解，头天明明刚新换过硅胶。经检查发现，调压开关呼吸器内硅胶进入了调压开关附油枕内，再检查油枕顶部主油枕与副油枕的旁通阀，发现是处于开打状态。由此可以确定，通过呼吸器抽真空的时候，主油枕与副油枕的旁通阀一直打开，胶囊、主油枕、副油枕三者内的空气被抽走，副油枕内压力比较低，而副油枕跟调压开关呼吸器相联，调压开关呼吸器内硅胶下方通过油封杯跟大气相连，大气压力将硅胶压入了副油枕，甚至通过旁通阀进入了主油枕。这起检修事故是由于主变安装结束时没有关闭主油枕与副油枕的旁通阀引起，但是抽真空前没有检查相关的阀门是否处于正确的位置，所以检修单位也有一定责任。

还曾发生过这样一起案例。某主变的调压开关油室出现渗油，对调压开关进行了排油处理。注油前对调压开关进行抽真空。将主油枕、副油枕、油枕胶囊联通，通过主油枕呼吸器抽真空，因为没有将副油枕的呼吸器摘除，造成了将副油枕内呼吸器硅胶吸入了副油枕。抽真空前的正确做法是将副油枕呼吸器摘掉，并密封。

预防措施:抽真空前应对被抽真空的对象进行检查。首先检查被抽真空的对象是密封的，不会进潮或吸入其他异物。其次要确定被抽真空的对象的四周能承受真空，如不能承受一边真空一般是大气压力，则要将容器壁的两侧置于同样的压力之下，如油枕胶囊与本体之间、本体与调压开关油室之间。

2.4 案例四:油位计浮球破裂引起油位指示不正确

2012年某站运行人员发现，有台主变的油位指示存在问题，夏天与冬天油位指示没什么变化，都指向油位偏低，而该主变未曾出现渗漏油或有补油。停电对该主变油位计进行了检查，发现油位计浮球破裂，浮球里面浸满了绝缘油。2012年这样的油位计问题发生了几起。经分析认为:目前主变都是全真空注油，油枕与本体联通一起抽真空，而浮球是空心结构，内部存在气体，浮球外面接近真空，浮球壁承受一个由内向外的压力，当浮球壁存在有薄弱部位时，这个薄弱部位就可能破类，导致浮球进油，浮球下沉，引起油位计指示不正确。

建议:由此案例可以得出，浮球不适合采用空心结构，应采用实心结构。国网十八项反措规定，气体继电器应在抽真空注油后再安装，也是出于同样的考虑。目前装有排油注氮装置的变压器都要求装双浮子气体继电器，浮子如果是空心结构就可能在抽真空时发生破裂，如果运行时进油就可能引起轻瓦斯发信或重瓦斯动作。同时干簧接点也可能在抽真空时损坏，也可能引起轻瓦斯发信或重瓦斯动作。建议气体继电器的浮球采用实心结构。

3 结语

为保证变压器检修质量、保证变压器的安全运行，检修过程中要注意对变压器内的受力情况进行分析，避免因为不恰当的受力使变压器遭受损坏，或遗留下安全隐患。同时要注意附件、材料的选型，增加其承受异常外力的能力，还要结合附件、材料的特点合理选择检修施工方法。

Analysis of Several M aintenance Cases about Transformers

CHENGQing-shan1，LIU Qiu-ping2，FANG Yi-ping2，SUM Wei2，DONG Zhuo2
(1．Hunan Maintenance Company of Electric Power Compang，Changsha 410003，China;2．Hunan Electric Power Test and Research Institute，Changsha 410007，China)

The paper presents four transformer mainrenance cases，which are about pressure release value，action，oil conservator capsule breakdoun，respirator silica-gel of regulating switch entering auxiliary oil conservator and the breakdown of the flowting ball of the oil levelmeter．The cases that happened have a relation to the inadequacy pressure of the body inside．Analyze these cases and give some help in the comingmaintenance work．

insulation oil;breathing treatment;respirator silicagcl;oil gauge floating ball

TM41

B

1004－289X(2013)03－0074－03

2013－05－02