卜繁薇，杜俊生，王福政

（華電國(guó)際鄒縣發(fā)電廠，山東　鄒城　273522）

·經(jīng)驗(yàn)交流·

主變壓器冷卻器油滲漏治理方案

卜繁薇，杜俊生，王福政

（華電國(guó)際鄒縣發(fā)電廠，山東鄒城273522）

對(duì)鄒縣發(fā)電廠三期主變壓器冷卻器連接短管的連接結(jié)構(gòu)、楔形密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，確認(rèn)連接短管的密封圈老化，密封失效是短管滲漏油的主要因素。利用不銹鋼波紋管的良好可撓性和伸縮性，以及耐溫、耐壓、耐腐蝕特點(diǎn)，將連接短管更換為不銹鋼波紋管，采用新的設(shè)計(jì)方案，減少滲漏點(diǎn)，保證設(shè)備的可靠運(yùn)行。

主變壓器；冷卻器；連接短管；油滲漏；不銹鋼波紋管

0　引言

鄒縣電廠三期5、6號(hào)機(jī)組為600 MW級(jí)機(jī)組，主變壓器為進(jìn)口變壓器（法國(guó)梅蘭日蘭），變壓器的電壓等級(jí)為525/22 kV，容量為750 MVA，連接組別為Y/△-11，由3個(gè)250 MVA變壓器連接而成，其冷卻系統(tǒng)為強(qiáng)迫油導(dǎo)向循環(huán)方式，如圖1。用潛油泵將油向上送入鐵芯中或繞組間的油道中，使其中的熱量直接由具有一定流速的冷油帶走，而變壓器上層的熱油用潛油泵抽出，經(jīng)冷卻器冷卻后再送入變壓器油箱底部，強(qiáng)迫變壓器油進(jìn)行循環(huán)冷卻［1］。變壓器自1996年投產(chǎn)以來(lái)一直運(yùn)行良好，但近年來(lái)，冬季多次出現(xiàn)冷卻器連接短管楔形密封圈處滲漏油的現(xiàn)象（圖2中標(biāo)紅位置）。

圖1　變壓器冷卻系統(tǒng)

圖2　冷卻器的連接短管油滲漏處

1　變壓器冷卻器連接短管

1.1連接短管結(jié)構(gòu)

連接短管由帶法蘭的短管、壓圈、密封圈、下法蘭、緊固螺栓5部分組成，如圖3所示。短管上端僅在法蘭處固定，管體下部沒(méi)有固定，只密封處理，下法蘭相對(duì)于短管可以旋轉(zhuǎn)。如圖4所示。

圖3　連接短管部件

圖4　安裝后的連接短管

此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)一是短管相對(duì)于下法蘭可以上下移動(dòng)，對(duì)短管長(zhǎng)度的加工精度要求不高，便于安裝，并且在四季溫差較大，金屬的膨脹及收縮變形較大的情況下，可以減小連接法蘭部位的受力；二是下法蘭可旋轉(zhuǎn)活動(dòng)，在安裝過(guò)程中下法蘭螺栓孔容易與母管的法蘭螺栓孔對(duì)準(zhǔn)，便于連接短管的安裝。

1.2楔形密封結(jié)構(gòu)

短管的下法蘭內(nèi)部密封面為斜面，與之相對(duì)應(yīng)，密封圈為楔狀，如圖5所示。通過(guò)緊固螺栓，壓緊壓圈，使密封圈向下，向內(nèi)壓縮移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)短管的密封，如圖6所示。

圖5　連接短管的下法蘭與　密封圈形狀　

圖6　下法蘭與密封圈　安裝后狀態(tài)

2　油滲漏原因分析

2.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

變壓器本體油箱與散熱器為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立系統(tǒng)。散熱器與油箱上的密封法蘭配合，通過(guò)橫向連管等連接件固定在本體油箱之上，二者之間的進(jìn)出油管道通過(guò)變壓器專(zhuān)用蝶閥相連通。由于散熱器本身及內(nèi)部變壓器油的總重達(dá)數(shù)千千克，連接法蘭、蝶閥承受很大的重量，且不同部位的所受到的力不一致，很可能使連接處密封法蘭不平行，各處密封墊受力不均勻，造成兩法蘭間隙小的地方壓縮量較大，間隙大的地方壓縮量較小，不易做到均勻壓縮，隨著密封材質(zhì)的老化變質(zhì)，容易滲漏［2］。

短管位于散熱器下部，連接母管上部，上下垂直安裝，短管各部位所受到的力比較均衡，密封圈在正常安裝的情況下，各部位受力也均衡。由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的原因，密封圈受力不均勻，壓縮量不一致不是密封圈滲漏油的主要原因。

2.2緊固螺栓松動(dòng)

由于變壓器本體與冷卻器的機(jī)械振動(dòng)（變壓器內(nèi)部硅鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動(dòng)，繞組負(fù)荷電流漏磁引起的繞組和油箱壁的振動(dòng)等）頻率不一致，其連接部分的振動(dòng)頻率發(fā)生不規(guī)則變化，變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，法蘭等連接處的螺絲松動(dòng)，導(dǎo)致滲漏油。檢查短管的螺栓緊固沒(méi)有松動(dòng)，螺栓松動(dòng)不是密封圈滲漏油的主要原因。

2.3密封圈老化

變壓器上使用的密封件隨著使用時(shí)間的增加會(huì)出現(xiàn)老化變質(zhì)的問(wèn)題，極易變硬、破裂。變壓器所處區(qū)域四季溫差較大，夏季氣溫最高可達(dá)40℃以上，而冬季的氣溫又可降到-10℃以下，受氣溫影響，短管金屬的膨脹及收縮變形較大，尤其在冬季，晝夜溫差大，夜間氣溫低，若短管連接處密封圈墊彈性較低，會(huì)導(dǎo)致滲漏油。

主變壓器已運(yùn)行近20年，只是近幾年才出現(xiàn)連接短管漏油問(wèn)題，利用大修期間設(shè)備停運(yùn)機(jī)會(huì)，對(duì)連接短管進(jìn)行解體，發(fā)現(xiàn)密封圈已經(jīng)變硬，說(shuō)明密封圈的彈性已減弱，密封失效。密封圈老化是短管滲漏油的主要原因。

2.4密封結(jié)構(gòu)

對(duì)短管解體后檢查密封面，沒(méi)有凸凹不平，幅向溝痕，密封結(jié)構(gòu)差不是短管滲漏油的主要原因。

通過(guò)以上分析可以的得出，在環(huán)境溫度變化比較大的情況下，密封圈老化，密封失效是短管滲漏油的主要原因。

3　治理方案

由于短管的密封圈為楔形橡膠密封圈，不是標(biāo)準(zhǔn)部件，若直接更換密封圈購(gòu)買(mǎi)困難，且加工后的密封圈，不能保證品質(zhì)上能夠滿足要求，因此考慮對(duì)短管進(jìn)行換型。

經(jīng)過(guò)考察，不銹鋼波紋管具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是具有良好的可撓性及耐溫、耐壓、耐腐蝕性能，適用于蒸汽、水、油類(lèi)及各種工業(yè)氣體等介質(zhì)輸送；二是可以實(shí)現(xiàn)法蘭連接和焊接；三是不銹鋼軟管節(jié)距之間靈活，有較好的伸縮性。不銹鋼波紋管能夠?qū)崿F(xiàn)原來(lái)短管的所有功能，因此確定使用不銹鋼波紋管來(lái)代替原來(lái)的連接短管。

3.1設(shè)計(jì)思路

為了便于安裝，上法蘭采用不銹鋼波紋管與法蘭焊接，固定連接方式，下法蘭采用活動(dòng)方式，內(nèi)徑比不銹鋼波紋管略大，套在波紋管外部。根據(jù)原來(lái)的密封結(jié)構(gòu)，密封面采用有密封槽方式，這種方式不僅有利于現(xiàn)場(chǎng)的安裝及檢修，而且容易控制密封件的壓縮量，使?jié)B漏油可能性減小，密封件的使用壽命延長(zhǎng)［3-5］。

3.2具體方案

不銹鋼波紋管的選擇。測(cè)量原連接短管的尺寸，選擇直徑、高度、強(qiáng)度合適的不銹鋼波紋管和法蘭。

密封墊的選擇。選擇耐高溫、抗氧化能力好，耐油性能良好，硬度適中的優(yōu)質(zhì)丁腈橡膠為密封墊材質(zhì)，法蘭連接處為平板無(wú)接頭密封圈。測(cè)量連接短管上、下法蘭密封槽的尺寸，設(shè)計(jì)上、下法蘭處密封墊。

圖7　新設(shè)計(jì)的連接短管

規(guī)范密封件更換工藝。更換密封件前必須先清除連接面上的塵土和銹跡，將密封件清洗干凈后，在密封件兩面涂上密封膠，待密封膠干燥一段時(shí)間溶劑揮發(fā)后，將法蘭連接緊固。

提高安裝工藝水平，杜絕因安裝方法不當(dāng)造成的滲漏。對(duì)法蘭接口不平的先校正接口，必須確保接口處平整。安裝時(shí)密封墊壓縮量為其厚度的1/3左右：避免壓縮量不足時(shí)，在變壓器運(yùn)行溫度高，油變稀的情況下滲漏油；壓縮量偏大時(shí)，密封墊變形嚴(yán)重，會(huì)加速密封墊老化，縮短使用壽命。

圖8　新更換后的連接短管

4　結(jié)語(yǔ)

改造后，主變壓器冷卻器連接短管未出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象。不銹鋼波紋管由于具有彈性，可以伸縮，能夠減小法蘭處的受力，對(duì)密封墊的要求相對(duì)降低，同時(shí)易于安裝，維護(hù)方便。此種結(jié)構(gòu)同樣適用于瓦斯繼電器與變壓器本體的連接，具有較好的推廣價(jià)值。

［1］謝毓城.電力變壓器手冊(cè)（第2版）［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

［2］王為民，段華煒，姬鐵蘭.變壓器滲漏油故障分析及處理［J］.電工技術(shù)，2004（4）：49-51.

［3］陳敢峰.變壓器檢修［M］.北京：水利電力出版社，2005.

［4］賈淑蘭.變壓器應(yīng)用與維修——專(zhuān)業(yè)技能入門(mén)與精通（第2版）［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［5］DL/T 573—2010電力變壓器檢修導(dǎo)則［S］.

Treatment Schemes of Oil Leakage for Main Transformer Cooler

BU Fanwei，DU Junsheng，WANG Fuzheng
（Zouxian Power Plant，Zoucheng 273522，China）

By studying the structure of connecting short pipe and sealing wedge for the main transformer cooler of the third phase project in Zouxian power plant，it is confirmed that the main factor of oil leakage is the aging of sealing ring.Because of the fact that the stainless steel bellow is flexible and its characteristics of heat resistance，good compression，being anticorrosive，stainless steel bellow has been used as the connecting short pipe.New design scheme is adopted，oil leakage points are reduced and reliable operation of equipment is ensured.

main transformer；cooler；connecting short pipe；oil leakage；stainless steel bellows

TM402

B

1007-9904（2016）01-0059-03

2015-07-29

卜繁薇（1974），女，高級(jí)工程師，從事電氣檢修管理工作；

杜俊生（1970），男，高級(jí)技師，從事電氣檢修管理工作；

王福政（1976），男，高級(jí)技師，從事電氣檢修管理工作。