黃國林,胡哲林,郭 星
(國能長源恩施水電開發(fā)有限公司,湖北 恩施 445000)
變壓器一旦出現(xiàn)滲油,處理難度極大,常常會(huì)出現(xiàn)反復(fù)滲漏的情況。變壓器滲漏油的對策:一是選擇耐油性好的密封件;二是密封面的良好處理;三是焊接工藝問題的修補(bǔ);四是采用進(jìn)口金屬填補(bǔ)膠處理滲漏點(diǎn)[1-2]。某電站主變型號為SF10-40000/110,額定容量40 000 kVA,額定電壓110 kV(主變結(jié)構(gòu)如圖1所示)。該主變低壓套管引線處多次發(fā)生漏油狀況,通過傳統(tǒng)方法處理多次均效果不佳。本文通過對滲油情況的認(rèn)真研究,結(jié)合歷史處理記錄分析,最終找到了滲油的關(guān)鍵原因,提出了解決主變滲油分析方法及改造建議,對變壓器同類型滲油處理具有一定借鑒意義。
圖1 主變結(jié)構(gòu)圖
1)密封元件老化原因分析。通常變壓器滲油的原因多數(shù)是因密封件老化、破損引起的密封性滲漏。在主變停運(yùn)后,經(jīng)技術(shù)人員仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)低壓套管A相、C相引線固定螺栓處有明顯滲油現(xiàn)象(如圖2所示滲漏點(diǎn)),但密封墊完好,無破損、變形等情況,且密封件更換時(shí)間未超過3年,由此排除密封件老化的原因。
圖2 低壓套管結(jié)構(gòu)圖
2)引線固定螺栓松動(dòng)原因分析。螺栓松動(dòng)可能會(huì)造成密封墊壓縮量不夠,密封性減弱。經(jīng)檢查,套管引線固定螺栓受力較好,瓷瓶及緊固件完好。之前處理方式均為更換密封墊及緊固螺栓。現(xiàn)場分析認(rèn)為,若采用以前的處理方式,繼續(xù)緊固螺栓仍可能無法徹底解決問題,而且過度緊固螺栓則可能造成瓷瓶破裂的風(fēng)險(xiǎn),從而帶來更大的安全隱患。
3)主變溫度變化原因分析。從主變發(fā)生滲油的時(shí)間考慮,查閱相關(guān)記錄(見表1),前幾次出現(xiàn)滲漏的時(shí)間都在入冬季節(jié),而夏秋季均未發(fā)生過滲漏。該地區(qū)通常夏秋季氣溫偏高,且水電站在汛期以滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長,因此主變平均溫度基本在50℃以上。而入冬后氣溫逐漸降低,加之水電站在汛后主要以蓄水為主,發(fā)電時(shí)間大幅減少,主變以空載運(yùn)行狀態(tài)居多,平均溫度基本在30℃以下。分析認(rèn)為主變溫度變化可能對滲漏產(chǎn)生了較大影響。
表1 主變滲油及處理記錄
4)套管受拉伸作用力原因分析。由于主變溫度的變化對滲漏產(chǎn)生了較大影響,而溫度的影響主要在于物件的熱脹冷縮變化,物件熱脹冷縮會(huì)產(chǎn)生較大的形變?,F(xiàn)場分析認(rèn)為,連接套管的母排在熱脹冷縮狀態(tài)下可能對套管產(chǎn)生了一定的作用力,使套管發(fā)生形變,而一旦該形變超過了密封件的承載能力,即可能發(fā)生滲漏。
5)從套管連接方式方面分析。該主變低壓套管與母線連接使用的是硬連接方式,母線為雙母排,型號為10×100 mm,總長約12 m左右。由于母排較長,在溫度變化較大的情況下,母排內(nèi)部應(yīng)力也將發(fā)生較大的變化,母排的熱脹冷縮產(chǎn)生的拉伸力直接作用于套管頂端,使套管受到橫向作用力從而產(chǎn)生形變。加之在電磁振動(dòng)的不斷作用下,套管頂端密封墊受壓不均從而發(fā)生滲油現(xiàn)象。
1)通過以上幾個(gè)方面的原因分析,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,確定解決主變滲漏問題,除更換新的密封墊外,還需消除母排拉伸力對套管的影響。經(jīng)現(xiàn)場研究決定,先拆掉母排與套管的硬連接銅排,消除母排對套管的拉伸作用力,再作進(jìn)一步觀察。
2)檢修人員在拆除硬連接螺栓的過程中,發(fā)現(xiàn)母排對套管有明顯橫向作用力。在拆掉硬連接銅排之后,套管在不受力狀態(tài)下,滲油現(xiàn)象迅速減弱。從而肯定了之前原因分析的正確性,母排的拉伸作用使套管密封處發(fā)生了較大的形變,密封墊因受力不均而發(fā)生滲漏。
3)通過均勻緊固螺栓[3],連續(xù)觀察24 h,套管在不受力狀態(tài)下未發(fā)生明顯滲漏。但要使套管在運(yùn)行中始終保持不受力狀態(tài)或減小受力影響,就必須對母排與套管的連接方式進(jìn)行技改。經(jīng)研究決定,將原來硬連接方式改為軟連接,安裝軟連接銅排,從而消除了母排對套管的橫向拉伸作用力。
4)改造后,主變恢復(fù)正常運(yùn)行,經(jīng)過一個(gè)冬季的觀察,再未發(fā)生滲漏現(xiàn)象。
如何解決變壓器滲漏油問題,是多年來電力部門在生產(chǎn)實(shí)際中的一大難題[4]。滲油是變壓器運(yùn)行過程中常見缺陷,對變壓器滲油缺陷,需從運(yùn)行、檢修及本體結(jié)構(gòu)多方面分析,找到產(chǎn)生滲漏的關(guān)鍵原因。通過本次分析及處理,消除了該變壓器長期滲油的缺陷,對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行起到了關(guān)鍵作用。
1)通過本次處理,在變壓器出線連接結(jié)構(gòu)中,建議主變套管與母排宜采用軟連接方式,杜絕物件之間相互作用力的影響。
2)若未設(shè)計(jì)軟連接,可考慮將母排做一個(gè)彎折以增加伸縮空間,同時(shí)增加支柱瓷瓶來分解作用在套管上的水平方向機(jī)械應(yīng)力,以減少對套管的作用力,降低套管密封膠墊受損導(dǎo)致滲漏油缺陷的發(fā)生[5],確保變壓器安全運(yùn)行。
3)在主變滲油處理中,應(yīng)綜合分析滲漏產(chǎn)生的原因。一般處理滲漏都把主要原因歸結(jié)于密封件的老化或松動(dòng),而忽略了其他方面的原因。尤其是多次處理無果,反復(fù)出現(xiàn)滲漏的情況,從多方面進(jìn)行分析,能達(dá)到意想不到的效果。