变压器冷却器渗漏油分析及处理研究
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摘 要:变压器是电力系统中的重要组成元件,其冷却器渗漏油除了不利于变压器的安全稳定运行之外,还会引起环境污染,甚至造成国民经济的损失。本文主要分析了变压器冷却器渗漏油现象及原因,并且提出了相关的处理对策,以及设计开发出一款冷却器排气阀渗油处理专用工具,希望以此能够有效处理及控制变压器渗漏油缺陷。
关键词:变压器;冷却器;渗漏油;处理对策
变压器油作为油浸式电力变压器的绝缘和冷却介质,能够保证变压器的安全稳定运行,是该类型变压器不可缺少的重要组成部分。变压器运行期间出现渗漏油缺陷,密封状态遭到破坏,油质老化加速,严重情况下会渗析水分,绝缘受潮,最终造成绝缘击穿、绕组烧毁、污染环境等问题。严重威胁电力系统的安全性和稳定性,造成国民经济的损失。本文对冷却器渗漏油形成原因进行分析,提出一系列的处理措施,并设计开发一款冷却器排气阀渗油处理专用工具。
1 造成变压器冷却器渗漏油现象的原因
根据笔者多年的变压器运维经验,归根结底造成冷却器渗漏油主要与密封件的材质、安装质量、环境因素的变化、部件先天缺陷等密切相关。总结形成原因表现在以下几方面:
(1)密封胶垫材质不良造成的渗漏油。冷却器渗漏油常出现在密封胶垫处,特别是设备运行年限长胶垫老化龟裂,密封胶垫的耐油性、抗氧化性、耐高温性等性能下降;亦或是采用了劣质的密封胶垫。
(2)安装及检修工艺不佳造成的渗漏油。安装及检修过程中人为原因造成密封件受力不均而引起渗漏油。
(3)受环境温度因素影响造成的渗漏油。四季变换存在着较大的温差,金属管路的膨胀以及收缩变形现象明显,运行初期胶垫弹性尚且良好,运行年限增长后胶垫老化、弹性变小,极易发生渗漏油。
(4)受负荷因素的影响造成的渗漏油。当变压器处于负荷高峰时,本体发热量也会增高,油温度进一步提升,油本身粘度降低,流动性增强,也会增加渗漏问题出现的概率。
(5)冷却器先天不足造成的渗漏油。因冷却器的铸造质量欠佳造成气孔、砂眼、虚焊、脱焊等使变压器渗漏油,初期渗漏点被焊渣、油漆覆盖不易发生渗漏,运行后受电磁力、机械震动或油质腐蚀的作用,渗漏点暴露出来。
2 解决变压器冷却器渗漏油问题的处理对策
针对前文对变压器冷却器渗漏油原因的分析,处理措施主要有更换密封胶垫、加强安装/检修工艺的管控、加强运维管理、封堵材料堵漏等。
(1)更换密封胶垫。变压器运维过程中常见的渗漏油问题绝大多数都是密封胶垫老化或材质不佳引起的,密封胶垫的健康和使用寿命至关重要,更换时应选用耐高温、耐油性能、抗变形能力优的密封胶垫,如丁腈橡胶、氟橡胶等[1]。但是,在实际更换过程中由于变压器腔内正压会造成大量油泄露,给更换作业过程造成很大的不便,严重时需要重新补油和滤油,增加了停电时间及生产成本。
(2)加强安装过程和检修工艺的管控。在检修前,应结合实际情况制定检修方案,严格履行审批流程。对检修安装质量进行全方面的监督和控制,务必遵循检修标准要求进行,检修人员也务必具备丰富的经验和管理能力。
(3)加强设备运维管理。运维人员应提高对渗油缺陷危害的认识,重视强变压器的日常巡视,检査是否到位。同时应提高检修人员技术水平,按照确定渗漏点、制订方案、缺陷处理、跟踪复检的步骤,提高变压器的运维质量。此外,还要定期对油质进行跟踪试验,加大对油质的管控力度;在开展变压器定期检修期间,需要检查螺栓的紧固程度,拧紧力矩是否达到基本要求。
(4)应用封堵材料对冷却器渗漏点进行堵漏。焊接质量不好、焊接部位锈蚀等是造成冷却器上的气孔、砂眼、脱焊等的主要原因。由于冷却器散热表面材料较薄,使用电焊补焊[2]进行处理极易造成漏点扩大。因此,在处理冷却器表面的气孔和裂纹时应优先考虑粘堵法[3]补漏,应先填充铅丝填堵漏点,然后清理漏点用堵漏胶密封。严重时应考虑更换存在瑕疵的冷却器。
3 研制一款变压器冷却器排气阀渗油处理专用工具
针对上文提及更换冷却器密封胶垫作业会遇到套管底座高或储油箱阀门关合不紧造成大量变压器油泄露,污染工作场地,造成人员高空坠落、作业风险高、效率低的情况。对此笔者提出研制一款变压器冷却器排气阀渗油处理专用工具,如下图所示。
更换冷却器排气阀3密封圈的操作过程如下:
(1)透过防护罩透明有机玻璃8,操作套筒操作杆旋出排气阀3螺栓,少量变压器油溢出防护罩内,同时操作杆插入旧的排气阀3使密封圈脱出。
(2)将挂在操作杆11上新密封圈,移动到排气阀3中,操作套筒操作杆,旋入排气阀3螺栓并加固;拆除专用工具,将少量变压器油排出并清理。
通过密封垫圈与防护罩卡紧的设计形式,使更换过程中变压器油的损耗保证在极低的范围内,且不会污染工作环境;通过设置操作杆、专用套筒,能实现快速完好地更换损坏的密封圈;设置透明观察窗,能观察和控制整个装置的工作流程。本专用工具有显著的经济效益与社会效益,成本低、通用性強且易于推广。
4 结语
从以上分析来看,针对变压器冷却器渗漏油问题,运维单位应根据自身实际情况,综合分析渗漏油原因,对症处理,才能达到预防渗漏油的最佳效果。本文结合这一问题提出的相关的处理流程和解决对策,希望以此能够为电力行业在变压器运维方面带来可观经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]唐黎标.如何区别电力变压器渗漏油与解决方法[J].电工电气,2012(2):63-64.
[2]刘传文.油浸式电力变压器油渗漏原因及防范措施浅谈[J].水电站机电技术,2018,41(10):53-54.
[3]闫涛.变压器渗油原因及处理措施[J].青海电力,2012(04):54-55.
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