变压器渗漏的原因及维护
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现代城市电网配电系统对电力变压器的要求,除满足基本技术性能外,还要求有较高的安全可靠性。针对现代化城市的特点,变压器还需要满足环境保护、经济运行、节约能源、防灾害等方面的要求。变压器的渗漏是变压器故障的常见问题,特别是一些运行年限已久的变压器更为普遍,轻者污染设备外表影响美观,污染环境,重者威胁设备安全运行甚至人员生命,变压器的渗漏分“油侧渗漏”和“气侧渗漏”两种。造成渗漏的原因主要有两方面:一方面是在变压器设计及制造工艺过程中潜伏下来的;另一方面是由于变压器的安装和维护不当引起的。通常所说的渗漏油,是油箱(或套管)内的油向大气中渗漏,属于“油侧渗漏”。而大气向油箱或套管内渗透,则为“气侧渗漏”。变压器或套管的油纸绝缘,是被密封后与大气隔离的绝缘。由于“它的电气强度和大气条件无关”,所以属于“内部绝缘”。当发生气侧渗漏或油侧渗漏时,其电气强度将与大气条件有关。因此变压器或套管的渗漏,是对内部绝缘的一种破坏。渗漏引起的绝缘强度下降,甚至丧失,则是对内绝缘更为严重的破坏。
一、气侧渗漏
气侧渗漏发生在变压器内存有气体的部位,如高压套管穿缆铜管的上端、安全气道的油面以上部分,带油运输变压器顶部留的气腔,储油柜油室的上部,强油循环的负压区,套管储油柜的上部。气侧渗漏的特点是由于存留气体的热胀冷缩,在渗漏处进行“呼吸”。在吸进大气时把大气中的水分、气体和其他杂质吸进油箱或套管的内部。特别是雨雪天气,一次就可能吸进许多水分,引起绝缘局部受潮,使绝缘的耐压强度下降,导致击穿放电。由于气体渗漏不像渗漏油那样留有痕迹,肉眼不能发现,所以引发事故的几率很大,后果特别严重。进出空气是一种看不见的渗漏形式。
二、油侧渗漏
变压器的油侧渗漏油可分为内漏和外漏两种,而外漏又可分为焊缝渗漏、密封面渗漏、放气(油)螺栓密封处渗漏、分接开关渗漏、变压器套管渗漏等几种。
(1)内漏。内漏最普遍的就是充油套管中的油以及有载调压装置切换开关油室的油向变压器本体渗漏。充油套管正常油位高于变压器本体油位,若套管底部密封部位密封不严,在油压差作用下会造成套管无油现象,影响设备安全运行。一般将套管吊出,并紧固其下部相应密封部位即可消除这种情况。若发现胶垫老化,失去弹性应更换。
(2) 外漏。外漏分为焊缝渗漏、密封面渗漏、放气(油)螺栓密封处渗漏、分接开关渗漏、变压器套管渗漏等几种:
①焊缝渗漏。焊缝渗漏是由于钢板焊接部位存在砂眼所造成的。变压器油箱上部发现渗漏时,只要排出少量的油即可焊接处理;油箱下部发现渗漏时,由于吊芯放油浪费大而且受现场条件限制时,可采用带油补焊的方法,带油补焊应在漏油不显著的情况下进行。
补焊渗漏油较严重的气隙时,可先用铁线等堵塞或铆后在施焊,在靠近密封橡胶垫圈及其他易损部件附近施焊时,应采取冷却和保护措施及防火处理。
②密封面渗漏。密封面渗漏情况比较复杂,要具体问题具体分析。在现场可以先简单紧紧螺栓,但在变压器大修或安装过程中应把防止密封面渗漏作为一项重要工作。当密封圈未放正,或是螺栓未拧紧,密封圈压缩量不够,或太大,密封压紧面上有异物,接触面粗糙不平,密封圈质量低劣、老化、损坏,都会造成渗漏油现象。这时,要及时调整压紧螺栓的压力,将接触面打磨平整或用速效堵漏密封胶将凹处填平。对于丁腈橡胶耐油密封垫的压缩量一般为厚度的1/3。
③放气(油)螺栓密封处渗漏。大多是采用了设计不合理的紧固件所致。当压力小时,密封垫压缩量不够而渗漏;当压力过大时,密封垫超过弹性极限而渗漏这时需要改造紧固件结构,即在螺母上车一道圆形密封槽,槽深约3mm。这样可将密封垫压在槽内,使密封垫在挤压作用下向外扩展受到限制,以保证密封和良好的弹性。
④分接开关渗漏。分接开关安装不良,渗油多发生在芯子转轴处,这时,需重新安装,压紧压圈加以消除若不能消除,可拆下开关调整把手,擦去渗油,然后倒入少量丙酮,用小毛刷轻轻刷去,将油带走,再拧紧压圈。
⑤变压器套管渗漏。造成套管漏油的原因,大多是由于变压器接线桩头过热引起,使套管上的密封垫过早老化,接线桩头的紧固螺母和螺杆松动等,诱发故障。
接线桩头过热的原因:①线头粗大,垫圈小,不配套,压不紧。②连线材料未进行氧化层处理,也未涂导电膏,使搭接不良,接触电阻增大。当通过大电流时,产生过热,进而增大氧化层,加大接触电阻。周而复始,过热更甚。③负荷过大或分配不合理,使电流超出连接导体及桩头的安全载流量。
为了防止变压器套管漏油,应采取以下措施:①正确实施连接工艺,采用与桩头相配套的垫圈、卡爪、勾连板及螺母。线头或电缆过粗时应采用电线压接端子。②在线头两侧用螺母同时相对拧紧的连接方法,不仅紧固更牢,而且使接头处散热更好,减小对密封垫的发热影响。③冶理分配负荷,避免变压器长时间过负荷运行。④加强日常巡视检查,一旦发现渗漏油现象,应及时处理。
三、结束语
关于变压器的渗漏以上只总结了常见的几点,实际上造成渗漏的原因还很多,比如密封面对接呈现马蹄状、部分油塞密封面设计不合理以及密封面法兰钢板较薄等。情况不同,解决问题的方法也就不同,这就需要我们在实际工作中认真分析和总结,把消除渗漏工作做得更好。