300MW机组主变压器呼吸器漏油的原因分析及处理

2020-11-23余欣

机电信息 2020年29期

余欣

摘要：根据变压器呼吸器工作原理，针对某300 MW机组主变压器呼吸器漏油缺陷，经检查及分析可知，主变压器呼吸器漏油是变压器储油柜胶囊破损所致，通过更换储油柜胶囊后，问题得以顺利解决。

关键词：300 MW机组;呼吸器;主变压器;胶囊;绝缘油

0 引言

大容量机组配套的主变压器，在正常运行中如果不能及时发现变压器呼吸器漏油现象时，变压器储油柜内的绝缘油降至低限值，导致油位过低不能保证变压器铁芯和绕组的有效冷却，那么其温度会不断升高，影响变压器的安全运行和使用寿命，严重时还会造成机组被迫跳闸，发生非停事件[1]。

1 呼吸器原理

电厂主变压器多为油浸式变压器，油浸式变压器均设计有呼吸器。变压器呼吸器是变压器的一种安全保护装置，内部装有会变色的硅胶作为吸附剂，其主要作用是干燥、吸附储油柜胶囊内部空气中的水分、杂质，防止潮湿的空气进入变压器储油柜绝缘油中，防止变压器绝缘油老化导致的性能变差[2-4]。当硅胶由蓝色变为红色时，说明吸附剂已受潮，需要更换。

主变压器储油柜为半封闭式，其内部装有胶囊，胶囊出口接至呼吸器。储油柜下引管道与呼吸器下引管道还设置有旁通阀，变压器呼吸器连接简图如图1所示。随着机组负荷、环境温度的变化，储油柜内绝缘油的体积也会出现变化，主要表现为油位的变化。当机组负荷较高、环境温度较高时，变压器绝缘油油温随之升高，油体积增大，储油柜内部分空气受到排挤，通过胶囊至呼吸器排出;当机组负荷较低、环境温度较低时，变压器绝缘油油温随之降低，油体积变小，储油柜内空气体积变小，空气通过呼吸器进入胶囊。呼吸器杯罩内有一定高度的绝缘油，可防止变压器绝缘油与外部空气直接接触，导致油受空气氧化发生污染，日积月累，绝缘油劣化变质[1-2，5]。

2 设备简介

事发电厂单台机组装机容量为300 MW，主变压器为常州东芝变压器有限公司生产的SFP9-370000/500型户外三相变压器，共设置6组风扇，其中3组工作、1组备用、2组辅助。当冷却器风扇和油泵停止运行时，允许变压器在额定负载下运行30 min。主变压器规范及参数如表1所示。

3 漏油现象及其原因分析与处理措施

3.1 漏油现象

2020年6月，正值汛期，某燃煤发电厂机组处于停备状态，巡检人员巡检#3主变压器时，发现#3主变压器呼吸器漏油，呼吸器油杯内的绝缘油油位高度异常。工作人员仔细检查发现呼吸器内的变色硅胶被油侵蚀，呼吸器油杯内无绝缘油。工作人员查询运行台账发现#3主变压器呼吸器漏油前、后油位有偏差，且呼吸器的漏油量与就地油位指示在故障前、后读数有较大偏差。

3.2 原因分析

因2019年#1主变压器发生过油位异常现象，故初步判断为储油柜内胶囊破损导致#3主变压器呼吸器漏油。于是，对#3主变压器进行检修，吊出储油柜胶囊进行气密性检查，发现胶囊内部已进油，在胶囊的左下方有一处裂痕，裂痕长度约5 cm，如图2所示。

变压器储油柜内胶囊破损的原因主要有3个方面：（1）胶囊生产时本身存在质量问题;（2）对变压器储油柜注油时，存在排空气不彻底、旁通阀状态不正确等问题，导致胶囊损坏;（3）胶囊安装发生弯扭变形或拆叠的情况，导致胶囊在运行中损坏[6]。

工作人员通过对破损胶囊仔细检查发现，在上一次机组大修阶段，胶囊安装时受硬质物体挤压损伤，长时间运行造成伤口逐渐扩大，最终导致胶囊产生裂痕，空气通过胶囊裂痕处进入储油柜内的绝缘油中。

3.3 处理措施

为避免更换胶囊时发生上述相同的问题，对新胶囊的安装提出了相关要求。

3.3.1 检查新胶囊的气密性

将新胶囊充压至20 kPa，维持30 min，检查气体压力的变化。

3.3.2 避免出现弯扭和拆叠现象

安装时，首先要保持胶囊长度、方向与储油柜处于平行状态，避免出现弯扭和折叠现象;其次，呼吸口应该与储油柜的固定法兰连接;最后，使用挂钩将胶囊与储油柜柜壁固定，务必将挂带可靠地挂在挂钩上，以防胶囊脱离挂钩。

3.3.3 注油排空彻底

对储油柜注油时应通知运行部、设备部相关专业人员到场，严格按照操作规程及厂家给的说明书进行操作。真空解除后，及时关闭旁通阀，防止变压器绝缘油通过旁通阀进入胶囊，同时按照厂家给的油温-油位曲线调整油位。