某電廠油浸式變壓器油位異常分析

摘要：電廠主變壓器主要為油浸式變壓器，日常運行中需對其進行巡檢，保證其進行安全、穩定運行。其中變壓器儲油柜油位是巡檢過程中的檢查項目之一，變壓器儲油柜油位過高、過低均會影響變壓器運行的可靠性。某4×300 MW電廠#1機組主變壓器運行中出現油位異常偏低的現象，通過排查，查明了#1主變壓器油位異常偏低的原因，采取相應措施后，問題得以解決。

關鍵詞：主變壓器;油浸式變壓器;油位異常;儲油柜

0 引言

變壓器種類眾多，它是實現電壓升、降及電能傳輸等的重要設備，一旦發生故障，將會造成供電中斷[1-2]。變壓器油主要起到絕緣、散熱和消弧的作用[3]，儲油柜是油浸式變壓器的重要組成部分，它可在變壓器高負荷運行時，吸收變壓器本體多余的絕緣油;在低負荷運行時，將多余的絕緣油補回變壓器本體[4]。若儲油柜油位過高，變壓器過負荷運行會導致絕緣油溢流、儲油柜內氣體壓力升高;若儲油柜油位過低，會誘發變壓器內的氣體繼電器報警甚至導致變壓器跳閘[5]。因此，巡檢人員在日常巡檢時，檢查變壓器儲油柜的油位十分重要。

1 設備概況

某4×300 MW電廠#1機組主變壓器是國內某廠家生產的型號為SFP9-370000/220GY三相油浸式戶外變壓器，共有4組冷卻器，其中2組運行、1組輔助、1組備用，當冷卻器油泵和風扇電機全部停止運行時：（1）變壓器油溫未達到75 ℃，延時60 min跳閘;（2）油溫達到75 ℃，延時20 min跳閘。儲油柜配套的鐵磁式油位計設計有高、低油位輸出節點，只能就地巡檢時對比相同工況才能發現油位異常情況。#1機主變壓器相關技術規范如表1所示。

2 油位異常現象

該電廠已投產十余年，于2019年迎峰度夏階段，機組滿負荷運行時，在相同環境溫度和相同負荷條件下，#1機組主變壓器油位顯示比同等工況下異常偏低。在每日環境溫度最高、機組滿負荷運行時，#1機組主變壓器就地鐵磁式油位計指示低于正常刻度以下，巡檢人員記錄每日不同工況下油位并上報專業負責人，但變壓器上層油溫度、繞組溫度均在合格范圍內。

3 原因分析及處理經過

3.1? ? 原因分析

巡檢人員發現#1機組主變壓器油位偏低后，立即組織專業人員現場排查。檢查主變壓器各處連接螺栓均緊固，未出現滲油現象;檢查主變壓器各焊縫處也未出現滲油現象;通過查閱最近的一次檢修記錄發現，#1機組主變壓器同工況下油位正常：160 MW時5.2格，200 MW時5.4格，300 MW時5.6格（從儲油柜底部開始計），可排除上一次檢修時注油偏低的原因。為檢查油位低的原因，#1機組在2019年年度檢修時停機排查了油位低的原因。停機后就地通過對儲油柜進行緩慢排油檢查鐵磁式油位計是否發生故障，在儲油柜緩慢排油的過程中油位計讀數有變化。綜上所述，可判斷是儲油柜內浮球、連桿、膠囊發生故障導致主變壓器儲油柜液位偏低。

檢修人員利用透明的塑料軟管，通過連通器的原理對主變壓器儲油柜實際油位進行測量，具體方法如下：將塑料軟管的一端接于主變壓器底部的取樣門上，另一端固定在主變壓器儲油柜頂端，保持垂直狀態，測得#1機組主變壓器油位高度為420 mm，與上一次檢修后的油位對比偏低60 mm，實際液位確實偏低。

現場儲測量儲油柜連桿長度為1 156 mm，無變形，儲油柜內浮球完好無損。檢修人員對#1機組主變壓器進行熱油循環工作后，在對油枕排氣時發現，儲油柜內膠囊不能保壓。通過觀察儲油柜頂部排氣孔，發現油面出現持續冒氣泡的現象，油面起伏波動，可清晰聽到儲油柜內的油流聲，當關閉膠囊充氣瓶減壓閥后，儲油柜內油位出現緩慢下降現象。根據上述現象，可初步判斷#1機組主變壓器油枕內部的膠囊破損漏氣是導致油位異常降低的原因。為進一步明確原因，對#1機組主變壓器儲油柜排油，拆除儲油柜內的膠囊。將拆除的膠囊進行充氣，檢查其保壓情況，發現膠囊底部有一道約70 mm的裂痕。

3.2? ? 處理經過

更換#1機組主變壓器儲油柜內膠囊后，根據廠家給的主變壓器油位-油溫曲線，對#1機組主變壓器儲油柜進行注油，儲油柜注油后油位高度為490 mm，通過查閱變壓器設計參數，根據公式（1）計算出注油后油位讀數為365 mm，而就地磁翻板油位計讀數顯示為340 mm，檢修人員對油位計進行微調后，油位計讀數顯示為360 mm左右。注油完成后，對#1機組主變壓器儲油柜內的膠囊充氣，隨后檢查更換后的膠囊、儲油柜及各連接管道氣密性是否合格，通過觀察油面無起伏波動、無氣泡冒出、油位無下降后，確認其氣密性良好。最后對主變內的絕緣油進行熱油循環、儲油柜排氣、取油樣化驗、靜置72 h做油色譜分析等工作，完成了#1機組主變壓器A相儲油柜內膠囊的更換工作，問題得以解決。

4 防范措施

本文針對#1機組主變壓器油位偏低異常事件，提出如下防范措施：當發現變壓器某相油位異常偏低時，巡檢人員應觀察其呼吸器的工作情況，并與其他兩相變壓器的呼吸器進行對比分析，查明原因;嚴格執行定期巡檢工作，對主變壓器的絕緣油進行取樣化驗分析，通過化驗結果可發現絕緣油品質有無劣化;就地液位計與同工況下記錄出現偏差時，檢查是否存在漏油現象，再判斷油位計是否有故障;對于新投運或檢修后的主變壓器油位計顯示問題，應通過對儲油柜緩慢排油檢查油位計顯示的正確性。

5 結語

該電廠發生的#1機組主變壓器油位異常偏低事件，是儲油柜內膠囊破損所致。同時，膠囊破損還導致空氣與變壓器絕緣油直接接觸，隨著時間的積累會使絕緣油劣化，影響機組的安全、穩定運行。針對此次事件，該廠已將#2、#3、#4機組主變壓器儲油柜內浮球、連桿、膠囊檢查工作列入了檢修計劃中。

[參考文獻]

[1] 曾誼萍.電力變壓器異常運行原因及處理方法[J].云南水力發電，2019，35（2）：125-127.

[2] 陳光偉，王旭輝，何剛.一起變壓器突發壓力繼電器動作跳機的分析[J].應用能源技術，2020（3）：1-4.

[3] 沈輝，董武亮.電力變壓器油位異常分析[J].南方農機，2019，50（20）：177.

[4] 陳熙平，薛麗麗，余春宏，等.電力變壓器儲油柜油位異常分析及處理[J].電工電氣，2020（5）：66-67.

[5] 羅興春，鄧昭輝，林順生，等.擺桿式指針油位計缺陷導致油位異常的分析及處理[J].變壓器，2019，56（1）：72-75.

收稿日期：2020-10-08

作者簡介：李旭（1984—），男，云南曲靖人，助理工程師，主要從事發電廠電氣運行管理工作。