鄧鋒華+薛尚青+王德賢
摘 要:變壓器是電力系統(tǒng)的核心設備,而變壓器滲漏油是常見問題。介紹了變壓器滲漏油情況,指出滲漏油的常見原因,并根據(jù)事故處理、檢查情況,從設計、安裝工藝上分析了事故原因,進而提出事故防范措施。
關鍵詞:變壓器;滲漏油;密封件;安裝工藝
中圖分類號:TM407 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.143
變壓器是電力系統(tǒng)的核心設備,其正常運行是電力系統(tǒng)安全、可靠及經(jīng)濟運行的重要保證。變壓器在長期運行的過程中,不可避免地會出現(xiàn)各種故障或問題,而在這諸多問題中,滲漏油問題長期存在著,并已影響到設備的正常、安全運行。
1 滲漏油事故概況
主變型號為ODFS-334000/500,產(chǎn)品3臺變壓器出廠試驗全部一次性合格。投產(chǎn)送電后不久,變電站運行人員巡視發(fā)現(xiàn)2號主變A相漏油嚴重,主變本體上及油坑里存在大面積油漬。經(jīng)初步勘察,確認2號主變A相無載調壓開關與主變本體頂上封板法蘭處漏油,漏油呈噴涌狀。主變由運行狀態(tài)轉為檢修狀態(tài)。
2 滲漏油常見原因
油浸式變壓器外部結構是鋼板焊接殼體和連接件的整合體,其滲漏油出現(xiàn)的部位主要是法蘭面的連接部位及殼體焊縫部位。
2.1 密封件問題
目前,國內變壓器使用的密封件都是耐油橡膠墊,作為變壓器的連接件,在法蘭對接安裝時,四周螺絲緊固的力量不均勻,會造成不平衡應力,或受力過大部位因壓力超過材料彈性限度而變形受損,或受力過小部位因壓力不夠而沒起到密封作用,均會造成變壓器滲漏油。
另外,密封件的表面質量和幾何形狀對滲漏油有著很大的影響,而密封件材質性能低劣則是導致變壓器出現(xiàn)滲漏油的主要原因。在變壓器運行中,密封件一直處于高溫、油以及暴露在空氣中,劣質密封件會出現(xiàn)老化、龜裂、變質、變形,最終導致變壓器滲漏油。
2.2 焊接工藝問題
焊接工藝質量差是導致滲漏油的關鍵性原因,而主變本體上焊點多、焊縫長,焊接難度大、焊接材料質量、焊接規(guī)范以及焊接工藝和技術都直接影響著焊接工藝質量。焊縫中的氣孔、非金屬或金屬雜質、熱裂紋和殘余應力殘生裂縫都可能隱藏在變壓器內部和表面,是造成滲漏油的潛在缺陷。
焊縫存在的殘余拉應力會降低焊縫的疲勞強度。當在主變運輸、安裝及運行過程中受到?jīng)_擊和振動時,可能超過焊縫疲勞強度而導致焊縫開裂,造成主變大量滲漏油。
3 事故處理
按照處理方案,關閉冷卻器與主體、油枕與主體間的閥門,將主變本體內變壓器油抽至油枕內,對主變本體進行排油,至開關法蘭以下20 mm停止,用專用工具將無載開關頭蓋拆開,發(fā)現(xiàn)開關頭蓋與本體連接法蘭密封橡膠長約150 mm,密封件扭曲90°,并有2處開裂。
根據(jù)檢查情況,確認為密封件開裂損壞導致大量漏油。將損壞的密封圈取下,對密封槽及密封面進行清理清潔,更換新的密封圈后對開關進行復裝。
4 事故原因分析
4.1 設計復核
該產(chǎn)品密封件材料選用的是變壓器行業(yè)最為常見的丁腈橡膠,使用溫度為-30~105 ℃,耐高溫、耐油性能良好,主要用于法蘭密封槽。
開關頭蓋固定法蘭設計有密封件限位槽,槽深4 mm,槽寬15 mm,密封件厚度為8 mm,寬度為13 mm。在厚度方向,橡膠的壓縮量為30%~35%,考慮開關法蘭的大小為640 mm,為確保其密封可靠,密封件適當加厚,設計厚度定為8 mm。
產(chǎn)品設計結構及密封件材質符合要求。
4.2 安裝工藝分析
根據(jù)現(xiàn)場檢查情況,滲漏油處的部分密封件呈豎立狀,密封件寬度13 mm變成了厚度方向。雖然密封件還在密封槽內,但在壓緊時,不同厚度的密封件受力狀況是不一樣的,導致密封件扭曲部位既受到軸向的壓緊力,又受到橫向的切向力,在環(huán)境溫度較高時,密封件膨脹導致其開裂,使其失去密封作用而漏油。
在廠內完成所有高壓試驗后,變壓器需進行整體密封試驗。按照工藝要求,變壓器要進行二次吊芯檢查,開關頭蓋需拆開。如果密封件已扭曲或損壞,在廠內能被及時發(fā)現(xiàn)并處理。
按照工藝要求,法蘭安裝時,要確保密封件固定好,保證吊裝時法蘭緩慢水平落下。由此,密封件發(fā)生扭曲可推定為是在二次吊芯完成后復裝開關頭蓋時,操作人員未按照操作規(guī)范,在吊裝開關頭蓋落下時使開關頭蓋一側先落下,導致整個頭蓋落下時由于先落下一側摩擦力較大而將密封件翻轉。
5 事故防范措施
5.1 嚴把安裝工藝關
通常,安裝工藝為:①選擇性能良好的密封墊,擰緊時保證壓縮率;②安裝前,用白布擦拭干凈密封墊及上下接觸面;③安裝完畢充油前,檢查、均勻對稱緊固所有螺栓,上下螺栓固定時均勻用力,密封墊不得偏斜或竄位;④所有螺栓要緊固,表面粗超、密封不良的要在螺栓上涂一層膠黏劑;⑤法蘭連接時要清除異物,擦拭干凈;⑥對法蘭接口不平或變形錯位的先校正接口,錯位嚴重不能校正的要割下法蘭重焊,確保接口處平行。
5.2 嚴把人員技術關
確保操作人員素質是解決變壓器滲漏油問題的關鍵。加強操作人員上崗前專業(yè)技術培訓,使其熟悉裝配作業(yè)的技能及技巧;要求操作人員嚴格按照工藝規(guī)程、操作規(guī)程規(guī)定進行安裝作業(yè)。
6 結論
在實際運行中,變壓器出現(xiàn)滲漏油情況眾多,而因密封件損壞導致滲漏油情況最為常見,密封件損壞的原因主要在于產(chǎn)品質量性能低劣或操作人員未按工藝要求安裝。因此,我們應嚴把材料質量關,重視操作人員培訓,嚴格落實安裝工藝要求。變壓器滲漏油問題是長期存在的,可能造成變壓器的運行困難,引發(fā)嚴重的故障。我們要予以足夠的重視,同時要結合實際,總結經(jīng)驗,不斷尋求更好的方法。
參考文獻
[1]奚江峰.變壓器滲漏及對策研究[J].價值工程,2013(34):58-59.
[2]錢同來.淺析防止油浸式電力變壓器滲漏油的技術措施[J].科技創(chuàng)新導報,2014(10):27.
[3]陳曉宇.淺談變壓器滲漏油的原因、危害及防范措施[J].科技展望,2016,26(2):112.
〔編輯:劉曉芳〕