郭全軍，陳韶輝，陳志鵬，漆羕，唐亞鵬

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司超高壓分公司，浙江 杭州 311121）

油浸式變壓器（電抗器）的器身需要浸在變壓器油中，保證變壓器的絕緣強(qiáng)度。由于環(huán)境溫度變化和變壓器負(fù)載的變化，變壓器油的溫度是在一定范圍內(nèi)變壓的，而當(dāng)變壓器油溫度變化時(shí)，變壓器油的體積也發(fā)生了變化。儲(chǔ)油柜（油枕）就是滿足變壓器油體積變化，減少或防止水分和空氣進(jìn)入變壓器，延緩變壓器油和絕緣老化的保護(hù)裝置。根據(jù)規(guī)定，儲(chǔ)油柜（油枕）容積一般不小于本體油量的10%。針對(duì)一起1000kV 線路高抗運(yùn)行中發(fā)生的油位指示與實(shí)際油位不一致的異常，本文根據(jù)油位計(jì)的結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)解體檢查情況，判斷異常原因?yàn)橛臀挥?jì)浮子裝配方向錯(cuò)誤。最后總結(jié)油浸式變壓器（電抗器）出現(xiàn)油位異常時(shí)的幾種檢查處理方法，對(duì)油浸式變壓器（電抗器）日常運(yùn)維檢修具有借鑒意義。

1 異常情況

1.1 設(shè)備基本情況

某站XX 線路高抗A 相由特變電工衡陽(yáng)變壓器有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為BKD-24000/1100。型號(hào)為BKD-24000/1100。因原高抗A 相乙炔超標(biāo)，于2016 年5 月14 日～6 月8 日期間，對(duì)原高抗A 相與備用相高抗進(jìn)行了本體調(diào)換，油枕、油位計(jì)及內(nèi)部膠囊等附件仍沿用原A 相高抗的附件。高抗油位計(jì)型號(hào)MTO-ST160，為Messko 系列產(chǎn)品。該油位計(jì)由顯示器組件及傳感器組件組成，兩組件由可分離的接頭連接。傳感器組件配有一防油法蘭，直接安裝在油箱內(nèi)壁上，主要由齒輪傳動(dòng)軸、浮桿、浮子組成，浮子根據(jù)浮力變化表現(xiàn)為提升、下降動(dòng)作，其通過(guò)浮桿將提升、下降動(dòng)作反饋至齒輪傳動(dòng)軸處。齒輪傳動(dòng)軸通過(guò)磁性接手與顯示器組件指針式主軸連接在一起，最終反映油位變化。

該油位計(jì)浮桿為鋁制品，純度為99.5%，浮子由4只小圓柱體浮子串聯(lián)而成，各浮子皆由Rohacell 110（輕型泡沫）材質(zhì)制作而成，具有質(zhì)量輕、防油、耐高溫的特點(diǎn)。浮桿與浮子結(jié)構(gòu)如下圖所示，浮桿上固定一U 型固定片，浮子通過(guò)轉(zhuǎn)軸固定在U型固定片上，正常情況下，浮子可上下滾動(dòng)，向上滾動(dòng)的幅度由于限位片的存在只能向上滾動(dòng)至水平狀態(tài)。

圖1 浮子與浮桿結(jié)構(gòu)

1.2 異常情況

某日，檢修發(fā)現(xiàn)某站XX 線高抗A 相油位指示異常，相對(duì)B、C 兩相明顯偏低，已接近油位計(jì)指示最低值。查閱之前的巡視記錄得知，停役前該高抗三相油位指示正常。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，初步判斷為高抗A 相油位計(jì)存在“假油位”的現(xiàn)象。

圖2 安塘Ⅱ線高抗A 相停役前油位指示

圖3 安塘Ⅱ線高抗A 相 停役后油位指示

2 現(xiàn)場(chǎng)檢查、處理情況

2.1 現(xiàn)場(chǎng)檢查情況

（1）核查油枕實(shí)際油位。在瓦斯繼電器集氣盒接口處裝設(shè)簡(jiǎn)易U 型連通管，實(shí)測(cè)油枕的實(shí)際油位。測(cè)量結(jié)果顯示高抗A 相實(shí)際油位為60%，與A 相油位計(jì)指示不符，和B、C 兩相的油位指示基本一致。

圖4 高抗A 相實(shí)際油位測(cè)量

（2）核查油位計(jì)是否卡滯。拆除油位計(jì)表盤(pán)組件，手動(dòng)撥動(dòng)油位計(jì)指示表針，復(fù)裝表盤(pán)組件后，油位指示迅速恢復(fù)，排除顯示器組件卡滯的可能。

（3）核查膠囊是否損壞。拆除呼吸器至膠囊固定處法蘭，檢查膠囊內(nèi)部，未發(fā)現(xiàn)油跡，排除膠囊破損的可能。

（4）檢查油位計(jì)浮子、浮桿是否損壞。通過(guò)油枕引下的排油管對(duì)油枕進(jìn)行排油處理。排油至瓦斯繼電器位置后停止排油。打開(kāi)油枕端部的檢修孔蓋，發(fā)現(xiàn)油位計(jì)浮桿向上彎曲變形，浮子裝配方向錯(cuò)誤，與正常時(shí)偏離90°，原本為上下方向滾動(dòng)的浮子只能左右方向滾動(dòng)。齒輪傳動(dòng)軸、浮桿、浮子在膠囊內(nèi)的裝配復(fù)原情況如圖5 所示。

圖5 油位計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.2 現(xiàn)場(chǎng)處理情況

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行以下處置。

（1）更換油位計(jì)浮桿與浮子。按照浮子能夠上下滾動(dòng)方向安裝浮桿與浮子，重新安裝后檢查浮桿與浮子轉(zhuǎn)動(dòng)配合正確。

（2）對(duì)油枕進(jìn)行抽真空處理。將油枕真空度抽至133Pa 后持續(xù)保壓2h。真空注油至油溫-油位曲線表對(duì)應(yīng)位置。利用簡(jiǎn)易U 型連通管，再次實(shí)測(cè)油枕的油位與油位表計(jì)一致。

（3）進(jìn)行氣密性檢查。從呼吸氣管道對(duì)膠囊充入氮?dú)?，壓力保持?.015Pa，持續(xù)2h。檢查保壓過(guò)程中氣體壓力無(wú)明顯變化，外觀無(wú)明顯滲漏現(xiàn)象。

3 原因分析

某站XX 線路高抗A 相油位計(jì)浮子裝配方向錯(cuò)誤，使得原應(yīng)為上下滾動(dòng)的浮子只能左右滾動(dòng)。油枕膠囊在完全漲開(kāi)時(shí)，其體積基本與油枕相同。在油枕充油后，膠囊呈褶皺狀態(tài)，在高抗運(yùn)行過(guò)程中，褶皺的膠囊很可能會(huì)包裹住浮子，其原理圖如圖6 所示。

圖6 油枕內(nèi)部附件結(jié)構(gòu)示意圖

圖7 紅外測(cè)溫儀實(shí)測(cè)油位

圖8 “連通器”原理進(jìn)行油位實(shí)測(cè)

因浮子不能自由地上下滾動(dòng)，伴隨著呼吸器的呼吸作用，膠囊不斷的伸縮，此時(shí)浮子將會(huì)受到膠囊的包裹力。浮桿的一端固定在齒輪傳動(dòng)軸上，一端與浮子相連，當(dāng)浮桿的浮子端受到朝向油位計(jì)側(cè)的拉力時(shí)，浮桿將受力向上彎曲變形。產(chǎn)生該拉力的原因可能如下。

（1）在油枕抽真空階段，浮子的轉(zhuǎn)軸掛住膠囊，浮子隨著膠囊的收縮受力變形向上彎曲。但在該階段，浮子及浮桿位于油枕最底部，而膠囊底部稍高于油枕，浮子隨膠囊運(yùn)動(dòng)的可能性較小，且如果此時(shí)浮桿變形，則油位計(jì)指示應(yīng)上升，而在抽真空階段未發(fā)現(xiàn)油位指示變化，因此此種可能性較小。

（2）高抗運(yùn)行過(guò)程中，膠囊包裹住浮子，在外部氣溫突降或負(fù)荷突降的情況下，浮子隨膠囊的收縮受到朝向油位計(jì)側(cè)的拉力，導(dǎo)致浮桿輕微變形，在正常運(yùn)行過(guò)程中，因累積效應(yīng)，浮桿的變形幅度增大，致使表記指示嚴(yán)重失真。

4 油位異常檢查處理方法

變壓器油位異常是變電站變壓器運(yùn)行中常見(jiàn) 問(wèn)題，平時(shí)運(yùn)維工作中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)油位變化的監(jiān)視。油位太高或太低都會(huì)影響變壓器的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)可能危及變壓器的安全，甚至是電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，某公司近3 年內(nèi)油浸式變壓器（電抗器）運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生油位異常缺陷主要有3 種情況：（1）因變壓器（油浸式電抗器）本體滲漏油導(dǎo)致油位指示低（即油位計(jì)正確指示）。（2）因油位計(jì)油位低（或油位高）告警接點(diǎn)異?；蚪^緣不良導(dǎo)致后臺(tái)報(bào)警異常（即油位指示正常的情況下出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)）。（3）變壓器（油浸式電抗器）油位計(jì)本體失靈，導(dǎo)致指示異常。具體情況如表1 所示。

表1 近3 年內(nèi)油位異常的缺陷統(tǒng)計(jì)

4.1 油位異常檢查方法

油浸式變壓器（電抗器）油位異常缺陷多發(fā)于低溫寒潮、高溫酷暑，出現(xiàn)油位指示異常時(shí)，需迅速判斷處理，考慮到油浸式變壓器（電抗器）油位計(jì)現(xiàn)場(chǎng)指示可能“假油位”現(xiàn)象。因此，一旦出現(xiàn)油浸式變壓器（電抗器）油位異常缺陷時(shí)，運(yùn)檢人員迫切需要對(duì)設(shè)備真實(shí)油位進(jìn)行確認(rèn)。

目前現(xiàn)有的變壓器（電抗器）油位測(cè)量方法：（1）紅外測(cè)溫儀實(shí)測(cè)油位，即利用紅外成像原理，當(dāng)變壓器油與油枕膠囊溫度不一時(shí)，畫(huà)面中會(huì)有油位分界線。該測(cè)量方法優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量安全，可與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離，缺點(diǎn)是測(cè)量技術(shù)要求高，受外界因素影響較大；（2）運(yùn)用“連通器”原理（即采用透明塑料管一端與變壓器本體油路連通，另一端抬高至變壓器最高油位以上，管路中變壓器油的高度即為（電抗器）油位）進(jìn)行油位實(shí)測(cè)，該測(cè)量方法優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是需與設(shè)備進(jìn)行油路連接，安裝較為煩瑣。（3）采用超聲波測(cè)試原理對(duì)油浸式變壓器（電抗器）儲(chǔ)油柜（油枕）內(nèi)變壓器油進(jìn)行測(cè)試，該方法可以在不停電情況下進(jìn)行安裝，安裝時(shí)與油浸式變壓器（電抗器）無(wú)油路連接，避免安裝后出現(xiàn)漏油情況，安裝后可以對(duì)儲(chǔ)油柜（油枕）油位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以滿足運(yùn)檢人員定期巡視跟蹤變壓器（電抗器）油位變化的需求。

4.2 油位異常處理方法

當(dāng)變壓器（油浸式電抗器）因本體滲漏油導(dǎo)致油位指示低時(shí)，應(yīng)對(duì)滲漏油部位進(jìn)行堵漏或更換密封圈處理后補(bǔ)充變壓器油至正常位置。如因油位計(jì)油位低（或油位高）告警接點(diǎn)異?；蚪^緣不良導(dǎo)致后臺(tái)報(bào)警異常（即油位指示正常的情況下出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)）時(shí)，應(yīng)進(jìn)行絕緣處理并檢查接線盒封堵是否完善，如絕緣無(wú)法恢復(fù)則應(yīng)進(jìn)行更換油位計(jì)處理。當(dāng)變壓器（油浸式電抗器）油位計(jì)本體失靈導(dǎo)致指示異常時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行更換油位計(jì)處理。油位計(jì)更換關(guān)鍵工藝質(zhì)量控制措施。（1）拆卸表計(jì)時(shí)，應(yīng)先將油面降至表計(jì)以下，再將接線盒內(nèi)信號(hào)連接線脫開(kāi)。（2）檢查新油位計(jì)連桿應(yīng)伸縮靈活，無(wú)變形折裂，浮筒完好無(wú)變形和漏氣。（3）檢查齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)磁鐵，從動(dòng)磁鐵應(yīng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)正確。（4）復(fù)裝時(shí)擺動(dòng)連桿，擺動(dòng)45°時(shí)，指針應(yīng)從“0”位置到“10”位置或與表盤(pán)刻度相符，否則應(yīng)調(diào)節(jié)限位塊。（5）當(dāng)指針在“0”最低油位和“10”最高油位時(shí)，限位報(bào)警信號(hào)動(dòng)作應(yīng)正確，否則應(yīng)調(diào)節(jié)凸輪或開(kāi)關(guān)位置。（6）連接二次信號(hào)線檢查原電纜應(yīng)完好，回裝密封應(yīng)良好。

5 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)某1000kV 高抗油位異常進(jìn)行分析，明確了異常原因及處理措施，總結(jié)了油浸式變壓器（電抗器）運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)油位異常的幾種檢查方法，為油位異常提供了一種可行的判斷和處理方法，有助于保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。