浅析变压器密封垫圈选型

孙顺庆 侯雅斌

摘 要：长久以来，油浸式变压器存在着一些疑难问题，比如渗漏油问题，此问题严重影响各生产企业的安全稳定运行，漏油严重的变压器会直接导致变压器停运，甚至酿成事故，同时，渗漏的变压器油一定程度上也造成了部分环境污染，处理起来极为困难。本文对造成电力变压器渗漏油的原因进行分析，得出密封垫圈的重要性，并根据密封垫圈材质和外形的不同，浅析电力变压器密封垫圈的选型。

关键词：电力变压器，渗漏油，密封垫圈

新中国成立以来，特别是改革开放以后，我国在经济建设领域取得了长足发展，这其中，离不开电力工业的飞速发展。有资料统计，发电量每增加1个百分点可拉动GDP增加6个百分点，可以看到，电力基础在国民经济、民生、国防等领域的重要性。国内外的电力运行经验表明，电力变压器作为电力系统的重要设备，各类电力变压器的安全可靠运行是当今电力企业所面临的共同课题。但是电力变压器在安全运行中渗漏油一直是一项疑难问题，严重危害了电力变压器的使用寿命，同时也给电力用户的用电安全带来了隐患，所以为了避免电力变压器出现渗漏油问题，在确定电力变压器型号时，选择恰当的密封垫圈至关重要。

一、电力变变压器渗漏油的危害

油浸式電力变压器的绝缘、冷却介质是变压器油，与其他绝缘件，如皱纹纸、绝缘纸板、绝缘木等一样，构成变压器的绝缘系统，是变压器安全稳定运行的重要因素之一。变压器出现渗漏油的情况，将会使得变压器表面油污严重，不但影响美观，还会增加爬电及闪络可能性;漏油严重的，还会使油位降低，引起低油位告警，甚至还有可能会引起火灾，严重影响电力变压器的使用寿命。与此同时变压器油本身具有较强的腐蚀性，所以选择恰当的的密封垫圈至关重要。

二、电力变压器密封垫圈渗漏油原因

电力变压器出现密封垫圈渗漏油的情况，大致可由以下几种原因造成：（1）密封垫圈老化，形成龟裂;（2）密封垫圈选用材质不正确;（3）密封垫圈机械损伤;（4）密封垫圈受力不均;（5）密封垫圈处于极端环境;（6）放置密封垫圈的法兰有杂质。

三、电力变压器密封垫圈的分类

（一）电力变压器密封垫圈按照材质分类

按照材质的不同，电力变压器密封垫圈可分为7大类：丁腈橡胶密封垫圈、丙烯酸酯橡胶密封垫圈、三元乙丙橡胶密封垫圈、氟橡胶密封垫圈、氟硅橡胶密封垫圈、氢化丁腈橡胶密封垫圈以及硅橡胶密封垫圈。在现在电力变压器行业中，通常采用丁腈橡胶密封垫圈和丙烯酸酯橡胶密封垫圈。下面我们具体分析一下丁腈橡胶密封垫圈和丙烯酸酯密封垫圈这两类密封垫圈各自的特点。

（1）丁腈橡胶密封垫圈。丁腈橡胶的用途主要是用于制造耐油橡胶制品，简称NBR，是由丁二烯和丙烯腈经低温乳液聚合法生产而成，其具有耐油性极好、耐磨性较高、耐热性较好、粘接力强的优点。此外，它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能，广泛用于电力变压器密封系统。但同时丁腈橡胶也具有耐低温性差、耐臭氧性差、绝缘性能低劣、弹性稍低的缺点。丁腈橡胶中丙烯腈含量（%）越多，耐油性能越强，有18～24、25～30、31～35、36～41、42～46等5种范围，丙烯腈含量越多，耐油性越好，相应的其耐寒性则相应下降，在120℃的空气或150℃的油中可长期使用。

（2）丙烯酸酯橡胶密封垫圈。丙烯酸酯橡胶（以下简称ACM）是一种弹性体，其主单体是丙烯酸酯，经共聚形成，其主链为饱和碳链，侧基为极性酯基。由于存在某种特殊结构，因此其具有许多优异的特点，如抗紫外线、耐老化、耐热、耐臭氧、耐油等，其有比氟橡胶和硅橡胶更优越的力学性能和加工性能，比丁腈橡胶更优越的耐热、耐老化性和耐油性性能，所以ACM被广泛应用于各类高温、耐油环境中。目前国内需求几乎全部依赖进口，价格比丁腈要高，一般应用于沿海、盐碱地、极冷地区。因弹性性能低于丁腈橡胶，所以当再次使用ACM时，需要更换新产品。

（二）电力变压器密封垫圈按照外形分类

电力变压器密封垫圈的选型按照外形，可分为O型圈、矩形圈、圆胶珠和特种密封圈这四大类。

（1）O形圈。O形密封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，是一种密封元件，可起到双向作用。安装时轴向或径向方面的初始压缩，赋予O形密封圈自身的初始密封能力。因O形密封圈为圆形状，减少了与法兰面的接触面积，适用于静态密封。O形圈一般采用弧度法兰，对于大面积平面法兰，O形圈的安装精度不好，但是适用于现场制作胶条。

（2）矩形圈。矩形圈与O形圈同样属于双面密封的结构，但不同在于矩形圈截面为矩形，矩形圈因与法兰接触面大，增大了密封垫圈的受力面积，所以与O形圈相比矩形圈更加适用于动态密封。

（3）圆形胶珠。圆形胶珠属于特殊形密封垫圈，适用于电力变压器高低压侧套管顶端。胶珠具有增大密封面积的特点，故而能够承受较大的压力，具有较强的机械性能。

（4）特种密封圈。特种密封圈一般是根据电力变压器的设计及所处的环境来设计，下面简单介绍一种“8”型密封垫圈。“8”型密封垫圈与矩形垫圈原理基本相同，但由于采用“8”型，增加了里面两个导油层，为变压器油增加了三道防线，所以特种密封圈的密封效果更好。

四、总结

各生产企业已经不满足于标准化的检修流程，近年来，状态检修也随着高标准、严要求的运行准则被越来越多的生产企业用于实践，因此油浸式变压器的渗漏油问题能否得到及时、彻底的处理，也渐渐成为衡量一个生产企业设备管理水平的技术指标。根据密封材质的不同，变压器密封垫圈可分为丁腈橡胶密封垫圈、丙烯酸酯橡胶密封垫圈和三元乙丙橡胶密封垫圈等七大类;根据外形的不同，可分为O型圈、矩形圈、圆胶珠和特种密封圈这四大类。选择合适的密封垫圈能够大幅度降低变压器的渗漏油率，为变压器的安全运行打下了基础，为生产企业减少了经济损失，提升了效益。

参考文献：

[1]何剑峰.浅谈变压器渗漏油的原因及危害[J].变压器，2002，02.

[2]阎士琦.常用电气设备故障诊断技术手册[M].北京：中国电力出版社，2005，5.

[3]橡胶和橡胶制品.化工产品手册[M].化学工业出版社，1985.

作者简介：孙顺庆（1984-），男，汉族，山东聊城人，本科，助理工程师，电气工程及其自动化专业;侯雅斌（1990-），男，汉族，山东泰安人，华润电力风能（五莲）有限公司，电气工程及其自动化专业。