油浸式变压器渗漏油原因及预防措施研究
2018-09-17潘水勇
潘水勇
(国网福建龙海市供电有限公司,福建 漳州 363100)
变压器中的渗漏油一直是较为常见的问题,同时也是困扰厂家以及用户的重要问题。在出现漏油之后不仅外观有影响,也会使得变压器在遇到明火之后发生火灾。变压器内部会形成空隙,随着温度变化,空气和水会进入油箱,不断降低油箱绝缘,加速氧化。因此不断消除渗漏油,充分保证变压器的安全,具有重要意义。
1 油浸式变压器概况
电力变压器中,变压器油是一种冷却、绝缘介质,可以和其他各种绝缘器件构成变压器中的绝缘系统,同时也是变压器稳定安全运行的保证。变压器的渗漏问题主要是改变了密封状态,使得原先的密封受到破坏,持续加速油质老化,严重时也会出现变压器进水,从而造成绝缘受到击穿和短路,严重问题甚至会造成爆炸。变压器漏油之后,会使得周围环境受到污染,资源被浪费。因此,本文对其中的变压器漏油问题进行深入分析和探讨。
2 变压器漏油的种类
2.1 空气渗漏
此种渗漏为看不到的渗漏,主要是在套管头部或者储油柜隔膜、甚至是安全气道玻璃、焊缝等这些部位造成空气进入。空气中的水分和氧气会逐渐通过渗透一直渗漏到内部,变压器内部和外部中密封受到破坏便会出现绝缘受潮和油的加速老化。
2.2 油渗漏
主要分为内渗漏和外渗漏,在内渗漏中,套管油或者是调压分接开关室中的油都会向本体进行渗漏。向外部渗漏主要是,焊缝中渗漏以及密封件出现渗漏问题,这些是最为常见的渗漏现象[1]。
3 渗漏原因
在通常检验中认为是外壳出现漏油问题,有油珠下滴,这样便判断为出现漏油。在实际工作时,对100台大型变压器进行分析研究,通过对这些变压器的检修和处理缺陷之后发现,常见的漏油部位经常是在连接处的密封垫上;焊接件或者铸件中出现砂眼、气孔等问题会出现渗漏。在位置上更多的是出现在变压器大盖和法兰盘、阀门、油标、继电器等位置。出现在这些位置的原因是密封胶垫问题和焊接质量不达标,安全时工艺没有认真执行[2]。油浸式变压器示意如图1所示。
3.1 密封胶垫质量差
在连接部位出现渗漏问题时,有95%的问题出在密封胶件上。密封胶质量主要从耐油性判断,耐油性差老化速度便会加快;密封胶垫在生产中,各种物理性能没有达到标准,胶垫过硬或者过软,甚至是尺寸不合格,这些都是生产中造成的质量问题。这些问题在变压器渗漏中较为常见;变压器运行过程中,耐油橡胶和空气接触较多,长期受到风吹暴晒,因此出现问题概率便会更多,在长时间使用中会逐渐失去弹性,和油的接触中会发生腐蚀反应逐渐老化。高温也会造成密封胶老化,这主要是电线杆发热所造成的。
图1 油浸式变压器示意
3.2 碟阀质量问题
变压器中经常出现问题的还有碟阀处,这种问题经常发生在生产时间较早的变压器中。老式变压器中会使用普通碟阀,这些通常连接面十分粗糙和单薄,这些都属于淘汰产品,经常会造成漏油问题,此种问题在新式变压器中不会出现。
3.3 制造工艺造成器件质量差
变压器在制造过程中,因为油箱中的焊点较多、焊缝长、材料难焊,施工工艺和技术等都会对焊接质量产生严重影响,从而出现气孔和砂眼这些问题,造成漏油。在研究分析中发现,很多漏油部位经常是因为表面不平整、螺栓和螺钉在配合上出现问题,误差较大,此种问题隐蔽性强,很多都不容易被发现,处理过程也十分困难。
3.4 安装工艺
法兰连接不平整,在安装过程中密封胶垫周围受力不均匀,也有人为造成密封胶垫周围螺栓的不均匀受力,同时法兰接头出现错位也会使得密封垫受力不均,在受力偏小的位置会因为密封垫压缩量小更容易造成渗漏问题,在生产中没有发现也会在时间推移中发生渗漏。这种问题很多都是出现在瓦斯继电器的连接位置或者散热器和本体连接位置。在密封垫安装中,压缩量过大和不足也会产生影响,紧固螺栓力量大,超出材料弹性限制会造成永久变形,加速老化。在力量过小时,胶垫压力太小,便不能起到良好的密封效果,甚至会出现油温升高变稀,出现渗漏问题。在安装过程中假如平面不稳定也会造成漏油问题。同时在运行过程中经常会因为震动或者热胀冷缩这些问题使得螺栓松动,从而造成漏油。
4 对于变压器渗漏的主要处理方式
要处理漏油问题之前一定要确定好漏油部位,在变压器中出现大片油渍很多都是细微部分造成的。变压器渗漏处理主要分为焊接、密封、设备改造等[3]。
4.1 焊接法
焊接法的重要问题是要确保能够找到准确位置,可以使用清洗剂清洗渗漏位置的油污和油泥,之后找到漏油点。依据渗漏位置,由焊接经验丰富的工人进行施工。对于铸造过程中出现的气孔和砂眼,焊点中有虚焊、脱焊等问题可以使用电焊进行堵漏。漏点较小的可以直接使用电焊封死;漏点较大的可以使用填充石棉以及金属进行填充,之后使用堆焊进行施工,可以使用小焊条和大电流的方式快速引弧补焊。在变压器油箱内有渗漏时,排出少量油脂便可以施工;对于油箱下部出现渗漏问题,放油焊接时浪费较大,同时受到场地限制也不容易实现,因此可以使用带油焊接。同时此种施工方式一定是在漏油量较小时使用,漏油较大一定要使用真空排油抽负压焊接,同时要保证负压中的真空度不高,可以保证内外压力相近为准,这种方式避免出现吸入铁水。带油补焊中禁止使用气焊,主要使用焊条较细的422焊条焊。补焊中一定要保证油渍清洗干净,使用碱水清洗。在施焊中一定要防止出现旱穿和着火,同时焊接位置一定处于油面之上。施焊中使用快速、断续施焊,时间控制在10~20 s,不能出现长时间焊接。焊接中漏油严重时,先使用材料堵塞,之后焊接。靠近密封胶垫位置焊接时一定要使用保护措施,防止出现损坏,同时也可以使用冷却保护。
4.2 密封法
变压器在检修和处理中,一定要使用耐高温、耐油性好的密封件。我国经常使用的是丁腈橡胶,耐油性主要是取决于丙烯腈含量,含量高则各种性能会更好,同时也不易出现变形等各种问题。在鉴定密封垫的耐油性中,一定要保证密封垫做好老化试验和变压器中的相容试验,主要是将试验件放入热油中浸泡大约168 h,之后测量重量以及体积等各种变化率,选择变形小符合标准的使用。对变压器中的不同部位一定要选择各种形状的密封件。在散热孔中经常会出现渗漏,在很多情况下使用圆形胶垫,在实践中也发现,此种方式效果明显。在更换中要使用尺寸适合、质量合格的密封垫,同时要保证清除变压器表面的铁锈和尘土,同时焊渣和毛刺各种密缝面可以使用砂轮搓平之后,在胶垫上涂上胶水再安装。各种密封材料在承压面一定是和螺丝力量相互适应的,同时箱盖和法兰在紧固过程中要交替拧紧,同时要保证2次循环。带油更换要保证油箱内为负压,同时也不会大量出油。
4.3 提升变压器油箱制造水平
钢板进行预处理过程中要对每个密封面都进行处理,使用这种方式保证表面光洁,同时也可以弯折结构尽量不使用焊缝。和油接触的所有焊缝都必须使用双面焊,和空气接触的表面要使用密封焊,也可以使用埋弧焊和二保焊进行焊接。现在也有较为先进的高频焊接方式,使用这种方式在施工中局部加热,不用使用焊丝和焊剂,因此也不会出现漏焊的问题,可以进行大批量生产。
4.4 提升安装质量
一定要选择有资质的公司进行安装,同时在安装中一定要严格依照安装规范,以及说明文件施工。在安装前要仔细检查法兰表面,去除表面各种油渍以及金属粉末,同时也要进行除锈和打磨等,充分保持表面光洁。在安装好之后要进行密封性实验。
4.5 强化外部购买件质量
一定要控制好阀门、散热器等各种购买件质量,要选择符合安全检查标准的厂商。同时要重视国际上先进的技术和工艺,在采购中使用先进构件。通过这些方式发现质量有所提升。
5 结语
通过上述方式,在变压器漏油处理中得到极大提升。只要使用合适的工艺和措施一定可以消除漏油问题,同时要针对问题例如小修可以更换材料、补焊等;大修是要使用补焊、换设备等。因此只要选择合适技术,同时努力提升制造质量一定可以减少变压器漏油问题。