300MW機組主變壓器呼吸器漏油的原因分析及處理

余欣

摘要：根據變壓器呼吸器工作原理，針對某300 MW機組主變壓器呼吸器漏油缺陷，經檢查及分析可知，主變壓器呼吸器漏油是變壓器儲油柜膠囊破損所致，通過更換儲油柜膠囊后，問題得以順利解決。

關鍵詞：300 MW機組;呼吸器;主變壓器;膠囊;絕緣油

0 引言

大容量機組配套的主變壓器，在正常運行中如果不能及時發現變壓器呼吸器漏油現象時，變壓器儲油柜內的絕緣油降至低限值，導致油位過低不能保證變壓器鐵芯和繞組的有效冷卻，那么其溫度會不斷升高，影響變壓器的安全運行和使用壽命，嚴重時還會造成機組被迫跳閘，發生非停事件[1]。

1 呼吸器原理

電廠主變壓器多為油浸式變壓器，油浸式變壓器均設計有呼吸器。變壓器呼吸器是變壓器的一種安全保護裝置，內部裝有會變色的硅膠作為吸附劑，其主要作用是干燥、吸附儲油柜膠囊內部空氣中的水分、雜質，防止潮濕的空氣進入變壓器儲油柜絕緣油中，防止變壓器絕緣油老化導致的性能變差[2-4]。當硅膠由藍色變為紅色時，說明吸附劑已受潮，需要更換。

主變壓器儲油柜為半封閉式，其內部裝有膠囊，膠囊出口接至呼吸器。儲油柜下引管道與呼吸器下引管道還設置有旁通閥，變壓器呼吸器連接簡圖如圖1所示。隨著機組負荷、環境溫度的變化，儲油柜內絕緣油的體積也會出現變化，主要表現為油位的變化。當機組負荷較高、環境溫度較高時，變壓器絕緣油油溫隨之升高，油體積增大，儲油柜內部分空氣受到排擠，通過膠囊至呼吸器排出;當機組負荷較低、環境溫度較低時，變壓器絕緣油油溫隨之降低，油體積變小，儲油柜內空氣體積變小，空氣通過呼吸器進入膠囊。呼吸器杯罩內有一定高度的絕緣油，可防止變壓器絕緣油與外部空氣直接接觸，導致油受空氣氧化發生污染，日積月累，絕緣油劣化變質[1-2，5]。

2 設備簡介

事發電廠單臺機組裝機容量為300 MW，主變壓器為常州東芝變壓器有限公司生產的SFP9-370000/500型戶外三相變壓器，共設置6組風扇，其中3組工作、1組備用、2組輔助。當冷卻器風扇和油泵停止運行時，允許變壓器在額定負載下運行30 min。主變壓器規范及參數如表1所示。

3 漏油現象及其原因分析與處理措施

3.1? ? 漏油現象

2020年6月，正值汛期，某燃煤發電廠機組處于停備狀態，巡檢人員巡檢#3主變壓器時，發現#3主變壓器呼吸器漏油，呼吸器油杯內的絕緣油油位高度異常。工作人員仔細檢查發現呼吸器內的變色硅膠被油侵蝕，呼吸器油杯內無絕緣油。工作人員查詢運行臺賬發現#3主變壓器呼吸器漏油前、后油位有偏差，且呼吸器的漏油量與就地油位指示在故障前、后讀數有較大偏差。

3.2? ? 原因分析

因2019年#1主變壓器發生過油位異常現象，故初步判斷為儲油柜內膠囊破損導致#3主變壓器呼吸器漏油。于是，對#3主變壓器進行檢修，吊出儲油柜膠囊進行氣密性檢查，發現膠囊內部已進油，在膠囊的左下方有一處裂痕，裂痕長度約5 cm，如圖2所示。

變壓器儲油柜內膠囊破損的原因主要有3個方面：（1）膠囊生產時本身存在質量問題;（2）對變壓器儲油柜注油時，存在排空氣不徹底、旁通閥狀態不正確等問題，導致膠囊損壞;（3）膠囊安裝發生彎扭變形或拆疊的情況，導致膠囊在運行中損壞[6]。

工作人員通過對破損膠囊仔細檢查發現，在上一次機組大修階段，膠囊安裝時受硬質物體擠壓損傷，長時間運行造成傷口逐漸擴大，最終導致膠囊產生裂痕，空氣通過膠囊裂痕處進入儲油柜內的絕緣油中。

3.3? ? 處理措施

為避免更換膠囊時發生上述相同的問題，對新膠囊的安裝提出了相關要求。

3.3.1? ? 檢查新膠囊的氣密性

將新膠囊充壓至20 kPa，維持30 min，檢查氣體壓力的變化。

3.3.2? ? 避免出現彎扭和拆疊現象

安裝時，首先要保持膠囊長度、方向與儲油柜處于平行狀態，避免出現彎扭和折疊現象;其次，呼吸口應該與儲油柜的固定法蘭連接;最后，使用掛鉤將膠囊與儲油柜柜壁固定，務必將掛帶可靠地掛在掛鉤上，以防膠囊脫離掛鉤。

3.3.3? ? 注油排空徹底

對儲油柜注油時應通知運行部、設備部相關專業人員到場，嚴格按照操作規程及廠家給的說明書進行操作。真空解除后，及時關閉旁通閥，防止變壓器絕緣油通過旁通閥進入膠囊，同時按照廠家給的油溫-油位曲線調整油位。

該電廠通過采取上述措施更換新膠囊后，#3主變壓器呼吸器未再出現漏油現象。

4 結語

根據實踐經驗總結，變壓器呼吸器發生漏油事件，基本都是膠囊破損導致的。因此，各發電企業在變壓器儲油柜膠囊安裝時，務必注意防止其受硬質物體擠壓、碰撞而損傷，專業人員需嚴格把關檢修工藝及安裝工藝。

[參考文獻]

[1] 宋馨.1 000 MW發電機主變壓器呼吸器漏油異常解析[J].山東工業技術，2015（24）：176.

[2] 張波，鄒暉，焦晨驊，等.變壓器本體呼吸器漏油原因分析及處理措施[J].變壓器，2020，57（2）：22-25.

[3] 裴斌，趙連政.變壓器調壓體呼吸器漏油的異常分析[J].農村電氣化，2013（7）：21-22.

[4] 吳南，常征，黨東潮，等.變壓器儲油柜用膠囊技術的現狀及發展趨勢[J].特種橡膠制品，2014，35（1）：81-84.

[5] 譚家勇.一起500 kV變壓器呼吸器溢油缺陷的分析與思考[J].電子質量，2018（10）：28-31.

[6] 郭晗，郭順楠，李學良.一起主變儲油柜膠囊破損的共性問題分析[J].電氣開關，2016，54（4）：106-108.