110kV油浸式变压器呼吸器溢油缺陷的处理与原因分析

邓月辉 田明明

摘要：针对一起油浸式变压器呼吸器溢油缺陷，结合现场处理情况，对主变油位异常和渗漏油的原因进行了排查，确定了胶囊破裂是主变呼吸器持续性溢油的根本原因，并提出了运维检修建议，为主变验收及维护提供了参考。

关键词：油浸式变压器;呼吸器;胶囊;溢油

0 引言

油浸式变压器是电力系统主网中变压器的主要类型，其铁芯和绕组应始终全部浸在变压器绝缘油中进行绝缘和冷却。变压器油温随着负荷和环境温度的变化而变化，引起变压器油体积膨胀或缩小，使变压器油位发生变化。变压器储油柜既可以保证变压器油在最低和最高范围内调节，又可以保证变压器油与外部空气隔离。胶囊式储油柜内置胶囊，并且通过呼吸器与外部空气相连，变压器油通过挤压胶囊，从而进行内部体积的调节，因此胶囊一旦破裂，将会严重影响变压器安全运行。在变压器的日常运维过程中，观测和记录变压器油位是一项基础工作，储油柜油位的变化情况直接反映变压器的运行工况，油位过低或过高都将引起报警。

1 设备缺陷及现场处理情况

1.1    设备缺陷

某变电站110 kV #1主变停电后，#2主变带全站负荷运行，对#2主变进行测温，特巡人员发现#2主变油封杯存在明显的持续性油流溢出现象，硅胶内有油迹，油枕油位正常。当时户外环境温度为35 ℃，负荷为46.24 MW（主变满载负荷50 MW），油温为72.6 ℃，整体温度分布均匀。主变呼吸器持续性溢油如图1所示。

1.2    现场处理情况

变压器油长期与外界空气接触，随着运行时间延长，变压器油品下降，影响其运行安全，需要立即處理。运维人员通过查阅历史运维数据，#2主变本体油温变化时，油位显示数值变化不明显，而#1主变油位表刻度有明显变化。考虑到#2主变本体的油位表存在异常情况，运维人员测量了真实油位，从变压器本体取油阀处连通一根透明的塑料软管，将塑料软管的一头捆绑至绝缘操作杆上端，并送至变压器储油柜上沿平齐，软管靠近储油柜圆截面，利用连通器原理，塑料软管内油面压力与变压器储油柜压力相同，软管内油面高度即为变压器储油柜油位高度。基于连通器原理测量主变真实油位如图2所示。

运维人员通过现场测量发现，塑料软管显示的实际油位远比油位表显示得高，已经接近满油位值（油位表实测油位5.9格，测量真实油位约为9格，最高油位为10格），由于油位表显示的油位是正常的，未能驱动相关信号接点发出油位高的告警信号。初步判断为胶囊破损，在主变负荷较高情况下，油枕油通过胶囊从呼吸器溢出。旁通阀状态及实际油位测量情况如图3所示。

运维人员将主变停电，对主变胶囊进行更换，从侧面打开储油柜法兰连接，人员穿好防护服进入到油枕内部，将胶囊两端吊环打开，并在油枕顶部将胶囊法兰座松开，取出油枕胶囊。运维人员在取出胶囊过程中发现，胶囊内部充满一定重量的变压器油，胶囊展开后，对其外观进行检查，胶囊边缘处有一个2 mm左右的孔，且挤压有油迹渗出。胶囊检查情况如图4所示。

2 原因分析

正常情况下，主变本体油箱与储油柜连通，但与呼吸器不连通，因此呼吸器管路内正常情况下只有干燥的空气，不应该有油溢出。运维人员现场检查发现旁通阀在关闭状态，油枕油不可能通过旁通阀流出。胶囊破损后，主变运行后负荷较高时，油体积膨胀并通过胶囊破损处进入胶囊，最终导致油从呼吸器中溢出。胶囊破损无法起到隔离主变油箱本体内油与外界的作用，油与空气接触，随着运行时间的推移，变压器油品质下降，影响变压器运行安全。

3 结语

本次主变呼吸器溢油的异常现象，是储油柜胶囊破损，变压器油渗进胶囊造成的。一台变压器在正常运行方式下，胶囊破损的孔较小，进入胶囊的油量不多，且储油柜的油位不是特别高，不会出现呼吸器溢油的异常现象。然而，当另外一台变压器停电时，此变压器的负荷、油温大幅攀升，变压器油体积膨胀，储油柜接近满油位，使进入胶囊中的变压器油越来越多，最终从呼吸器中溢出。更换胶囊后，主变正常运行，呼吸器未出现溢油现象，油温、油位正常。本文针对主变呼吸器溢油缺陷的处理过程，提出以下几点建议：

（1）加强对主变的运维力度。运维人员在日常运维过程中，应关注主变油枕油位随温度变化情况，在主变轮停情况下，加强对主变的巡视和测温，发现异常及时处理。

（2）胶囊进行现场密封性试验。变压器现场安装后，运用干燥的氮气单独对胶囊充气，进行密封性试验（常用压力0.02 MPa），记录各时段试验气压表的数值，试验结果显示应无渗漏。

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收稿日期：2020-08-03

作者简介：邓月辉（1987—），男，广东惠州人，高级技师，从事变电运维工作。