110kV油浸式變壓器呼吸器溢油缺陷的處理與原因分析

鄧月輝 田明明

摘要：針對一起油浸式變壓器呼吸器溢油缺陷，結合現場處理情況，對主變油位異常和滲漏油的原因進行了排查，確定了膠囊破裂是主變呼吸器持續性溢油的根本原因，并提出了運維檢修建議，為主變驗收及維護提供了參考。

關鍵詞：油浸式變壓器;呼吸器;膠囊;溢油

0 引言

油浸式變壓器是電力系統主網中變壓器的主要類型，其鐵芯和繞組應始終全部浸在變壓器絕緣油中進行絕緣和冷卻。變壓器油溫隨著負荷和環境溫度的變化而變化，引起變壓器油體積膨脹或縮小，使變壓器油位發生變化。變壓器儲油柜既可以保證變壓器油在最低和最高范圍內調節，又可以保證變壓器油與外部空氣隔離。膠囊式儲油柜內置膠囊，并且通過呼吸器與外部空氣相連，變壓器油通過擠壓膠囊，從而進行內部體積的調節，因此膠囊一旦破裂，將會嚴重影響變壓器安全運行。在變壓器的日常運維過程中，觀測和記錄變壓器油位是一項基礎工作，儲油柜油位的變化情況直接反映變壓器的運行工況，油位過低或過高都將引起報警。

1 設備缺陷及現場處理情況

1.1? ? 設備缺陷

某變電站110 kV #1主變停電后，#2主變帶全站負荷運行，對#2主變進行測溫，特巡人員發現#2主變油封杯存在明顯的持續性油流溢出現象，硅膠內有油跡，油枕油位正常。當時戶外環境溫度為35 ℃，負荷為46.24 MW（主變滿載負荷50 MW），油溫為72.6 ℃，整體溫度分布均勻。主變呼吸器持續性溢油如圖1所示。

1.2? ? 現場處理情況

變壓器油長期與外界空氣接觸，隨著運行時間延長，變壓器油品下降，影響其運行安全，需要立即處理。運維人員通過查閱歷史運維數據，#2主變本體油溫變化時，油位顯示數值變化不明顯，而#1主變油位表刻度有明顯變化?？紤]到#2主變本體的油位表存在異常情況，運維人員測量了真實油位，從變壓器本體取油閥處連通一根透明的塑料軟管，將塑料軟管的一頭捆綁至絕緣操作桿上端，并送至變壓器儲油柜上沿平齊，軟管靠近儲油柜圓截面，利用連通器原理，塑料軟管內油面壓力與變壓器儲油柜壓力相同，軟管內油面高度即為變壓器儲油柜油位高度?；谶B通器原理測量主變真實油位如圖2所示。

運維人員通過現場測量發現，塑料軟管顯示的實際油位遠比油位表顯示得高，已經接近滿油位值（油位表實測油位5.9格，測量真實油位約為9格，最高油位為10格），由于油位表顯示的油位是正常的，未能驅動相關信號接點發出油位高的告警信號。初步判斷為膠囊破損，在主變負荷較高情況下，油枕油通過膠囊從呼吸器溢出。旁通閥狀態及實際油位測量情況如圖3所示。

運維人員將主變停電，對主變膠囊進行更換，從側面打開儲油柜法蘭連接，人員穿好防護服進入到油枕內部，將膠囊兩端吊環打開，并在油枕頂部將膠囊法蘭座松開，取出油枕膠囊。運維人員在取出膠囊過程中發現，膠囊內部充滿一定重量的變壓器油，膠囊展開后，對其外觀進行檢查，膠囊邊緣處有一個2 mm左右的孔，且擠壓有油跡滲出。膠囊檢查情況如圖4所示。

2 原因分析

正常情況下，主變本體油箱與儲油柜連通，但與呼吸器不連通，因此呼吸器管路內正常情況下只有干燥的空氣，不應該有油溢出。運維人員現場檢查發現旁通閥在關閉狀態，油枕油不可能通過旁通閥流出。膠囊破損后，主變運行后負荷較高時，油體積膨脹并通過膠囊破損處進入膠囊，最終導致油從呼吸器中溢出。膠囊破損無法起到隔離主變油箱本體內油與外界的作用，油與空氣接觸，隨著運行時間的推移，變壓器油品質下降，影響變壓器運行安全。

3 結語

本次主變呼吸器溢油的異常現象，是儲油柜膠囊破損，變壓器油滲進膠囊造成的。一臺變壓器在正常運行方式下，膠囊破損的孔較小，進入膠囊的油量不多，且儲油柜的油位不是特別高，不會出現呼吸器溢油的異?，F象。然而，當另外一臺變壓器停電時，此變壓器的負荷、油溫大幅攀升，變壓器油體積膨脹，儲油柜接近滿油位，使進入膠囊中的變壓器油越來越多，最終從呼吸器中溢出。更換膠囊后，主變正常運行，呼吸器未出現溢油現象，油溫、油位正常。本文針對主變呼吸器溢油缺陷的處理過程，提出以下幾點建議：

（1）加強對主變的運維力度。運維人員在日常運維過程中，應關注主變油枕油位隨溫度變化情況，在主變輪停情況下，加強對主變的巡視和測溫，發現異常及時處理。

（2）膠囊進行現場密封性試驗。變壓器現場安裝后，運用干燥的氮氣單獨對膠囊充氣，進行密封性試驗（常用壓力0.02 MPa），記錄各時段試驗氣壓表的數值，試驗結果顯示應無滲漏。

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收稿日期：2020-08-03

作者簡介：鄧月輝（1987—），男，廣東惠州人，高級技師，從事變電運維工作。