某电厂油浸式变压器油位异常分析

摘要：电厂主变压器主要为油浸式变压器，日常运行中需对其进行巡检，保证其进行安全、稳定运行。其中变压器储油柜油位是巡检过程中的检查项目之一，变压器储油柜油位过高、过低均会影响变压器运行的可靠性。某4×300 MW电厂#1机组主变压器运行中出现油位异常偏低的现象，通过排查，查明了#1主变压器油位异常偏低的原因，采取相应措施后，问题得以解决。

关键词：主变压器;油浸式变压器;油位异常;储油柜

0 引言

变压器种类众多，它是实现电压升、降及电能传输等的重要设备，一旦发生故障，将会造成供电中断[1-2]。变压器油主要起到绝缘、散热和消弧的作用[3]，储油柜是油浸式变压器的重要组成部分，它可在变压器高负荷运行时，吸收变压器本体多余的绝缘油;在低负荷运行时，将多余的绝缘油补回变压器本体[4]。若储油柜油位过高，变压器过负荷运行会导致绝缘油溢流、储油柜内气体压力升高;若储油柜油位过低，会诱发变压器内的气体继电器报警甚至导致变压器跳闸[5]。因此，巡检人员在日常巡检时，检查变压器储油柜的油位十分重要。

1 设备概况

某4×300 MW电厂#1机组主变压器是国内某厂家生产的型号为SFP9-370000/220GY三相油浸式户外变压器，共有4组冷却器，其中2组运行、1组辅助、1组备用，当冷却器油泵和风扇电机全部停止运行时：（1）变压器油温未达到75 ℃，延时60 min跳闸;（2）油温达到75 ℃，延时20 min跳闸。储油柜配套的铁磁式油位计设计有高、低油位输出节点，只能就地巡检时对比相同工况才能发现油位异常情况。#1机主变压器相关技术规范如表1所示。

2 油位异常现象

该电厂已投产十余年，于2019年迎峰度夏阶段，机组满负荷运行时，在相同环境温度和相同负荷条件下，#1机组主变压器油位显示比同等工况下异常偏低。在每日环境温度最高、机组满负荷运行时，#1机组主变压器就地铁磁式油位计指示低于正常刻度以下，巡检人员记录每日不同工况下油位并上报专业负责人，但变压器上层油温度、绕组温度均在合格范围内。

3 原因分析及处理经过

3.1    原因分析

巡检人员发现#1机组主变压器油位偏低后，立即组织专业人员现场排查。检查主变压器各处连接螺栓均紧固，未出现渗油现象;检查主变压器各焊缝处也未出现渗油现象;通过查阅最近的一次检修记录发现，#1机组主变压器同工况下油位正常：160 MW时5.2格，200 MW时5.4格，300 MW时5.6格（从储油柜底部开始计），可排除上一次检修时注油偏低的原因。为检查油位低的原因，#1机组在2019年年度检修时停机排查了油位低的原因。停机后就地通过对储油柜进行缓慢排油检查铁磁式油位计是否发生故障，在储油柜缓慢排油的过程中油位计读数有变化。综上所述，可判断是储油柜内浮球、连杆、胶囊发生故障导致主变压器储油柜液位偏低。

检修人员利用透明的塑料软管，通过连通器的原理对主变压器储油柜实际油位进行測量，具体方法如下：将塑料软管的一端接于主变压器底部的取样门上，另一端固定在主变压器储油柜顶端，保持垂直状态，测得#1机组主变压器油位高度为420 mm，与上一次检修后的油位对比偏低60 mm，实际液位确实偏低。

现场储测量储油柜连杆长度为1 156 mm，无变形，储油柜内浮球完好无损。检修人员对#1机组主变压器进行热油循环工作后，在对油枕排气时发现，储油柜内胶囊不能保压。通过观察储油柜顶部排气孔，发现油面出现持续冒气泡的现象，油面起伏波动，可清晰听到储油柜内的油流声，当关闭胶囊充气瓶减压阀后，储油柜内油位出现缓慢下降现象。根据上述现象，可初步判断#1机组主变压器油枕内部的胶囊破损漏气是导致油位异常降低的原因。为进一步明确原因，对#1机组主变压器储油柜排油，拆除储油柜内的胶囊。将拆除的胶囊进行充气，检查其保压情况，发现胶囊底部有一道约70 mm的裂痕。

3.2    处理经过

更换#1机组主变压器储油柜内胶囊后，根据厂家给的主变压器油位-油温曲线，对#1机组主变压器储油柜进行注油，储油柜注油后油位高度为490 mm，通过查阅变压器设计参数，根据公式（1）计算出注油后油位读数为365 mm，而就地磁翻板油位计读数显示为340 mm，检修人员对油位计进行微调后，油位计读数显示为360 mm左右。注油完成后，对#1机组主变压器储油柜内的胶囊充气，随后检查更换后的胶囊、储油柜及各连接管道气密性是否合格，通过观察油面无起伏波动、无气泡冒出、油位无下降后，确认其气密性良好。最后对主变内的绝缘油进行热油循环、储油柜排气、取油样化验、静置72 h做油色谱分析等工作，完成了#1机组主变压器A相储油柜内胶囊的更换工作，问题得以解决。

4 防范措施

本文针对#1机组主变压器油位偏低异常事件，提出如下防范措施：当发现变压器某相油位异常偏低时，巡检人员应观察其呼吸器的工作情况，并与其他两相变压器的呼吸器进行对比分析，查明原因;严格执行定期巡检工作，对主变压器的绝缘油进行取样化验分析，通过化验结果可发现绝缘油品质有无劣化;就地液位计与同工况下记录出现偏差时，检查是否存在漏油现象，再判断油位计是否有故障;对于新投运或检修后的主变压器油位计显示问题，应通过对储油柜缓慢排油检查油位计显示的正确性。

5 结语

该电厂发生的#1机组主变压器油位异常偏低事件，是储油柜内胶囊破损所致。同时，胶囊破损还导致空气与变压器绝缘油直接接触，随着时间的积累会使绝缘油劣化，影响机组的安全、稳定运行。针对此次事件，该厂已将#2、#3、#4机组主变压器储油柜内浮球、连杆、胶囊检查工作列入了检修计划中。

[参考文献]

[1] 曾谊萍.电力变压器异常运行原因及处理方法[J].云南水力发电，2019，35（2）：125-127.

[2] 陈光伟，王旭辉，何刚.一起变压器突发压力继电器动作跳机的分析[J].应用能源技术，2020（3）：1-4.

[3] 沈辉，董武亮.电力变压器油位异常分析[J].南方农机，2019，50（20）：177.

[4] 陈熙平，薛丽丽，余春宏，等.电力变压器储油柜油位异常分析及处理[J].电工电气，2020（5）：66-67.

[5] 罗兴春，邓昭辉，林顺生，等.摆杆式指针油位计缺陷导致油位异常的分析及处理[J].变压器，2019，56（1）：72-75.

收稿日期：2020-10-08

作者简介：李旭（1984—），男，云南曲靖人，助理工程师，主要从事发电厂电气运行管理工作。