變壓器引線線夾焊縫開裂缺陷的檢測與成因分析

摘" 要：文章對特高壓變電站變壓器引線線夾焊縫熔合線處開裂事故進行了原因分析，對焊縫缺陷開展了現場滲透無損檢測，明確了缺陷的大小和位置，對線夾取樣解剖分析，發現焊縫內部結構存在著嚴重的未焊透及未熔合現象，嚴重影響了焊縫結構強度。進一步分析了焊縫缺陷成因，對提高產品質量和加強檢測監督提出了意見建議。

關鍵詞：變壓器;線夾焊縫;裂紋缺陷;原因分析

中圖分類號：TM63" " " " 文獻標志碼：A" " " " "文章編號：2095-2945（2021）13-0135-03

Abstract： This paper analyzes the causes of the cracking accident at the fusion line of the clamp welding seam of the transformer lead wire in the UHV substation， carries out the on-site penetration non-destructive testing of the weld defects， defines the size and location of the defects， and analyzes the sampling of the wire clamp. It is found that there is a serious phenomenon of non-penetration and non-fusion in the internal structure of the weld， which seriously affects the structural strength of the weld. The causes of welding defects are further analyzed， and some suggestions for improving product quality and strengthening inspection and supervision are put forward.

Keywords： transformer; clamp weld; crack defects; cause analysis

某特高壓變電站一期工程于2016年7月竣工投產，2017年5月進行年度檢修，檢查中發現#2主變A相500kV側引線線夾焊縫熔合線處開裂事故。對其它同種型號的線夾檢測中發現該類線夾焊縫均存在缺陷。同年7月對其他變電站該類型線夾檢測中也同樣發現，線夾焊縫存在相同性質的缺陷。為探究焊縫缺陷對設備運行的影響，對焊接缺陷的產生原因進行了分析。

1 現場檢查

#2主變A相500kV側引線線夾焊縫熔合線處開裂，現場對相同規格的線夾逐一進行宏觀檢查，發現#1、#2主變A相相同位置的線夾均在焊縫上存在裂紋，圖1為現場照片。發生裂紋的線夾鋁管側焊縫存在整圈的咬邊，咬邊深度約為2～4mm，如圖2、圖3所示。

對#1、#2主變所有線夾進行滲透檢測，共10個，檢測部位如圖4所示，線夾鋁管側焊縫熔合線上及接線板側均有裂紋顯示，如圖5、圖6所示。檢測結果為：#1主變A相焊縫北側開裂;B相南側引流板西側存在30mm裂紋，焊縫無裂紋;C相北側焊縫西側存在8mm裂紋。#2主變C相南側引流板西側存在10mm裂紋。

查閱相關資料，發現線夾材質為鋁L3/5083，鋁管規格為Φ104×16。

2 取樣檢測

為了了解線夾焊縫內部構造，對#2變壓器A相引線線夾進行了解剖檢查，發現焊縫內部結構存在著嚴重的未焊透及未熔合現象，其形貌如圖7、圖8所示。測量可見，最小處實際焊接有效厚度不足3mm。

3 原因分析

3.1 焊接工藝原因

焊縫采用不打坡口工藝，管側焊接面采用與壓接面相同的以壁厚為半徑的圓形設計，桿側焊件焊接面采用45度斜面，對接時形成如圖9的對接型式。管件下半部自然形成的空隙無法焊接。

3.2 焊接工藝執行不當

從圖10焊縫剖面圖可以看出，在焊接過程中存在嚴重的偏弧現象，桿件側坡口熔覆良好，管件側坡口很大部分完全未熔。

3.3 監督不力

線夾的質量監督主要依據標準國標GB/T 2314-2008《電力金具通用技術條件》及電力標準DL/T 768.6-2002《電力金具制造質量 焊接件》進行監督。

其中GB/T 2314-2008《電力金具通用技術條件》3.7.5條對于焊接件外觀質量要求：（1）焊縫應為細密平整的細鱗形，并應封邊，咬邊深度不大于1mm;（2）焊縫應無裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。

DL/T 768.6-2002《電力金具制造質量 焊接件》7焊接件外觀要求：所有焊縫都應首先進行外觀檢查，外觀檢查不合格的焊縫不允許進行其他項目檢查。焊縫應具有均勻的鱗狀波紋表面，并在長度方向上保持一致。焊縫尺寸應符合設計要求，焊縫邊緣應圓滑過渡到母材。焊縫表面不允許有藥皮、熔渣。焊接件上的飛濺必須清理干凈。鍍鋅焊件的所有焊縫均應封邊。用目力或借助5倍放大鏡外觀檢查，也可以用磁粉或滲透檢測方法進行檢驗，焊縫不應有超出允許值的外觀缺陷。

以上兩個標準只對焊件外觀檢測做了規定，對其內部缺陷檢測未做要求。

4 結束語

（1）現場對主變所有線夾進行滲透檢測，發現線夾鋁管側焊縫熔合線上及接線板側均有裂紋顯示，主要為焊縫開裂，裂紋長度長短不一，嚴重影響設備本質安全。

（2）取樣檢測發現焊縫內部結構存在著嚴重的未焊透及未熔合現象，最小處實際焊接有效厚度不足3mm，嚴重影響了焊縫結構強度，從而使得在設備安裝和運行一段時間后發生焊縫開裂現象。

（3）缺陷形成的主要原因為焊接工藝制定、執行存在問題，不開坡口和焊接偏弧直接導致焊縫質量存在缺欠，監督檢測適用之標準對焊接件內部質量未做要求造成產品驗收存在空缺。建議完善相關技術標準的內容，增加對焊縫內部缺陷檢測的相關規定。

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