電力變壓器滲漏油原因分析及預防措施

崔少華

摘要：變壓器滲漏油不僅影響其外觀質量，而且使變壓器內部與室外大氣之間形成通道，隨著油溫變化的呼吸作用，使空氣、水分、粉塵等進入變壓器，降低變壓器油的絕緣強度，加速其氧化，威脅變壓器的安全運行。

關鍵詞：電力變壓器;漏油分析：預防措施

1 變壓器滲漏油原因分析

根據變壓器滲漏油發生的部位，主要分為焊縫滲漏、密封面滲漏、變壓器組部件滲漏等三大類，造成滲漏油的原因很多，主要因素為生產過程中控制不當形成的缺陷及外購組部件質量不良，其次設計、工藝、質量檢驗、現場安裝等因素也有影響。

1.1 焊縫滲漏油原因分析

1.1.1 焊接區表面銹跡、油跡影響

變壓器油箱制作使用的鋼板、型材等由于長時間放置表面存在大量的銹跡，法蘭等部件機械加工過程中表面會存在少量的油跡，焊接過程中若焊接區表面的銹跡、油跡未徹底清理，鐵銹中的結晶水、油污中的碳氫化合物會在電弧高溫下分解出氫氣，造成焊縫產生氫氣孔，導致焊縫滲漏油。

1.1.2 焊接生產過程控制不當

變壓器油箱焊接屬于特殊工序，生產過程需對人、機、料、法、環五個環節嚴格控制，任意一個環節控制不當，極易產生焊接缺陷，造成滲漏油。焊接生產過程中，所有焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數等必須經過焊接工藝評定合格后而確定的，所有焊接人員需經過考核合格后方可上崗操作;不同牌號鋼板存放需做好標識，以免混淆;焊條等使用前需要按工藝要求進行烘干，并使用保溫桶保溫;焊接設備需定期維護，電壓表、電流表、流量計等需定期校驗;夏季使用風扇時避免風向正對電弧使其產生焊接氣孔，冬季室溫低于-5℃時，焊接前應對母材進行預熱，焊后進行保溫處理，防止產生焊接裂紋。

1.2密封面滲漏油原因分析

1.2.1 密封槽結構設計不當

變壓器一般采用帶槽法蘭與平法蘭螺栓連接的密封結構，通過對密封件的壓縮使之產生彈性變形，從而對上下密封面形成接觸壓力實現密封，其接觸壓力過小密封性能差，接觸壓力過大密封件會過早失去彈性導致密封失效，因此變壓器密封結構設計時，密封件的壓縮率選擇和密封槽截面積與密封件截面積的比例關系設計尤為重要，并要在設計時充分考慮升高座等大直徑法蘭的焊接角變形問題，從設計源頭保證變壓器的密封性能。

1.2.2 密封槽加工及表面處理不當

密封槽加工過程中除保證槽深、槽寬的加工精度外，對槽口倒圓角必須嚴格按照圖紙要求進行加工，過大的圓角容易造成密封件壓縮時擠出密封槽，過小的圓角容易造成密封件壓縮時被割傷。

1.2.3 密封件尺寸不當

變壓器行業內密封件尺寸一般參照GB/T3672.1—2002《橡膠制品的公差 第1部分：尺寸公差》進行檢查，該標準對大于160mm的模壓橡膠制品，尺寸偏差為±0.8%，110kV及以上電壓等級升高座、油枕等密封件周長一般達到2000mm以上，極限偏差為±16mm，若為極限正偏差，密封件裝配時很難放入密封槽內，存在局部擠壓，受壓時易造成局部破損導致滲漏油;若為極限負偏差，密封件裝配時為放入密封槽內會存在拉伸，造成密封件直徑變小，導致其壓縮率不夠出現滲漏油現象。

1.2.4 密封件使用環境不當

變壓器常用密封件材料為丁腈橡膠和丙烯酸酯橡膠，這兩種橡膠脆性溫度為-30℃，當變壓器使用在新疆、內蒙古等高寒地區時，在冬季安裝及停電檢修時由于室外溫度低于其脆性溫度，該段時間內低溫可使橡膠失去彈性而造成密封面處接觸壓力急劇減小，導致出現滲漏油現象。

1.3變壓器組部件滲漏油原因分析

1.3.1 變壓器組部件自身質量問題

變壓器組部件滲漏油以套管、散熱器占多數，套管滲漏油主要有兩方面，一是套管瓷套與金屬安裝法蘭粘合處，因瓷釉粘合劑與金屬膨脹系數不同導致粘合處產生裂紋或位移出現滲漏，另一方面是套管將軍帽處因密封不嚴導致滲漏油;散熱器出現滲漏主要是波翅、管接頭焊接處等出現氣孔、夾渣、開裂等焊接缺陷而導致的滲漏油。

1.3.2 現場安裝質量不良

大型電力變壓器需要拆卸運輸，現場安裝套管、散熱器、儲油柜、聯管、閥門等部件時若密封面異物擦拭處理、密封件更換、螺栓緊固等處理不當，極易出現滲漏油。

1.3.3 整體密封試驗考核不到位

變壓器密封試驗時，若有部件未裝配，因油溫變化導致考核壓力降低及變壓器表面存在油污等情況時，焊縫及密封面滲漏檢出率將會下降，留下滲漏隱患。

2 滲漏油預防措施

2.1焊縫滲漏油解決措施

2.1.1 加強焊接過程控制

應嚴格按照焊接工藝規程進行作業，其中對于焊接區表面銹跡、油污的清理，工件氣割質量及對裝間隙，焊條的烘干與保溫，低磁鋼板與低碳鋼板的區分標識等幾個環節尤為重要。另外由于變壓器油箱角焊縫不焊透且焊縫較長，為提高貫穿性焊縫滲漏檢出率，需分別在箱沿與箱壁角焊縫四周、箱蓋與箱壁角焊縫四周、箱沿拼接焊縫兩側開豁口并封焊，將油箱長焊縫分隔成獨立的每個小段，防止焊縫滲漏通道相互貫通。焊縫試漏發現漏點后，補焊前應對試漏壓力進行泄壓處理，并對滲漏處進行切割打磨處理后再進行補焊，防止出現虛焊。

2.1.2 焊縫試漏方法改進

變壓器油箱試漏一般采用整體氣壓密封試漏，對于對接焊縫因貫穿性缺陷路徑較短，氣壓試漏較容易發現漏點，而角焊縫貫穿性缺陷路徑有長有短，對于路徑長的缺陷不會馬上發現，需要幾分鐘甚至更長時間，因此整體氣壓密封試驗保壓時間應不少于4h。為提高角焊縫滲漏檢出率，建議增加單條焊縫氣密試驗，在角焊縫每隔500mm左右焊接一個氣嘴，然后充0.4～0.5MPa的壓縮空氣，該方法大大提高了試漏壓力且可以檢測內外側焊縫缺陷，試漏效率及檢出率大幅度提升。另外對于箱沿拼接焊縫、箱壁拼接焊縫、小直徑環焊縫等有條件的可以采用表面滲透檢測、超聲波檢測、X光射線檢測等無損檢測手段提高焊縫缺陷檢出率。

2.1.3 焊接結構改進

變壓器箱壁盡量采用縱向拼接，同時拼接焊縫與板式加強筋交叉處應開工藝孔，槽式加強鐵避免覆蓋在拼接處形成隱蔽焊縫，箱底原則上不允許進行拼接。焊縫設計時應盡量使其均勻布置，焊縫之間不得小于50mm，應避免交叉焊縫存在，進一步降低焊接應力。規范焊接操作最小作業空間，盡可能減少不易焊接部位，保證焊接質量。

2.2密封面滲漏油解決措施

2.2.1 密封槽結構改進

變壓器一般使用O型或矩形橡膠件進行密封，其壓縮量一般控制在30%～35%，結構槽的截面積是橡膠件截面積的1.05～1.08倍，但結構設計時需充分考慮到升高座等大直徑法蘭焊接變形及裝配間隙對壓縮率及填充率的影響，根據實際數據的統計分析后確定合適的密封槽寬度及深度，使其裝配后密封件既不存在過壓也不存在欠壓的現象發生。

2.2.2 工序流轉過程中密封面防護

法蘭按照圖紙尺寸加工完成后，應對密封面進行防銹、防磕碰保護，焊接過程中可采用環形薄板固定在密封面，防止磕碰及焊接飛濺造成密封面損傷;油箱噴砂過程中，應在法蘭密封槽內鑲嵌矩形密封件，平法蘭密封面采用2mm薄板進行防護，防止噴砂鋼丸損壞密封面表面粗糙度;法蘭密封面應單獨進行表面油漆處理，漆膜厚度控制在40～60μm即可，有條件的可以對密封面進行分色處理。

2.2.3 密封件裝配方法改進

密封件裝配前需對密封面進行擦拭檢查，確保其表面無凹凸異物及灰塵等;裝配過程中禁止使用膠水固定密封件，對于垂直及傾斜的法蘭安裝密封件時，為防止密封件掉落，在密封槽內涂抹耐高溫凡士林，使密封件能粘附在密封槽內，便于安裝;螺栓緊固時需對稱緊固，必要時進行預緊固，并按工藝要求控制上下法蘭裝配間隙。

3 結語

從以上分析來看，針對變壓器滲漏油問題，運維單位應根據自身實際情況，綜合分析滲漏油原因，對癥處理，才能達到預防滲漏油的最佳效果。本文結合這一問題提出的相關的處理流程和解決對策，希望以此能夠為電力行業在變壓器運維方面帶來可觀經濟效益與社會效益。

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