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The News本文從變壓器油的物性、變壓器油類型、變壓器油質(zhì)量的判定、變壓器滲漏油的危害、變壓器漏油原因分析以及漏油改進(jìn)措施和預(yù)防手段等分層次闡述。
變壓器油的基本概念
1、變壓器油的物性
純凈的箱式變壓器變壓器油是無(wú)色透明的液體，其絕緣強(qiáng)度比空氣大很多，可以充滿油箱內(nèi)各部件之間的美式變壓器空氣隙，使其內(nèi)部的絕緣介質(zhì)保持良好的化學(xué)和物理性能，保護(hù)金屬防止腐蝕，保持變壓器良好的絕緣狀態(tài)，此外變壓器油還具有良好的散熱作用，油循環(huán)使得繞組和鐵芯得到充分冷卻，改善運(yùn)行條件，是變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。 通常，變壓器油在20℃時(shí)的密度為0.84～0.91，一般不超過(guò)0.9。變壓器油的密度越小，油中的雜質(zhì)和水分越容易沉淀，對(duì)電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行越有好處。例如，在低溫時(shí)，變壓器油高壓配電柜 低壓配電柜中如果存在水分，則有可能結(jié)冰，冰的密度為0.92。如果油的密度大于0.92，則冰就會(huì)在油中浮起，成為放電通道，引發(fā)電力事故。
2、變壓器油類型
在我國(guó)，變壓器油的牌號(hào)是以凝點(diǎn)為基礎(chǔ)劃分的的，分別為DB-10、DB-25、DB-45，其中D代表“電力用油”，B代表”變壓器油”，后面的數(shù)字表示三類變壓器油的凝點(diǎn)分別為-10℃、-25℃、-45℃。對(duì)于最低氣溫不低于-10℃的地區(qū)，采用DB-10的變壓器油，對(duì)于最低氣溫低于-10℃的地區(qū)，采用DB-25或DB-45的變壓器油。
3、變壓器油質(zhì)量的判定
變壓器油的質(zhì)量要求等級(jí)很高，不經(jīng)過(guò)耐壓試驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)是很難確定油是否合格，但不合格的油一般可以從外觀加以鑒別。
1) 油的顏色：正常油的顏色為微黃，若油色變?yōu)榧t棕色，甚至發(fā)黑時(shí)，則應(yīng)懷疑油已經(jīng)劣化，應(yīng)對(duì)油進(jìn)行取樣試驗(yàn)；
2) 透明度：新油在玻璃瓶中是透明的，并帶有藍(lán)紫色的熒光，若失去熒光和透明度，則說(shuō)明油中含機(jī)械雜質(zhì)和游離碳；
3) 氣味：未變質(zhì)的變壓器油沒(méi)有氣味，或帶有一點(diǎn)煤油味，如有異味，說(shuō)明油質(zhì)變壞。例如：燒焦味—油溫過(guò)高；酸味—油嚴(yán)重老化；乙炔味—由內(nèi)產(chǎn)生過(guò)電弧；其他異味—與容器反應(yīng)產(chǎn)生。
4、變壓器滲漏油的危害
目前，我國(guó)對(duì)滲漏油尚沒(méi)有明確量的規(guī)定，一般認(rèn)為有油跡者為滲油，有油珠下滴者為漏油。一旦變壓器出現(xiàn)滲漏油，其后果是十分嚴(yán)重的，不僅影響外觀，污染環(huán)境，而且會(huì)使油位降低，引起低油位告警；甚至?xí)箮щ娊宇^、開(kāi)關(guān)處在無(wú)油絕緣的狀況下運(yùn)行，從而導(dǎo)致絕緣降低、擊穿、短路、燒損，甚至爆炸。
滲漏油還會(huì)使變壓器由密封狀態(tài)變?yōu)榉敲芊鉅顟B(tài)，長(zhǎng)此以往，對(duì)變壓器的絕緣品質(zhì)和使用壽命都會(huì)產(chǎn)生不利影響。此外還會(huì)使站場(chǎng)巡檢人員或檢修人員對(duì)變壓器儲(chǔ)油柜內(nèi)膠囊的密封良好性、油位表指示的正確性等作出錯(cuò)誤分析。由于變壓器滲漏油本身已對(duì)變壓器的安全運(yùn)行形成了威脅，而與此同時(shí)還往往伴隨著吸潮現(xiàn)象的發(fā)生，且難以察覺(jué)，由此容易形成新的故障隱患，從而影響輸油站場(chǎng)電力系統(tǒng)的安全可靠。
因此，對(duì)變壓器的滲漏油問(wèn)題應(yīng)給予充分重視，并充分分析和研究滲漏的原因，采取必要的措施以杜絕滲漏油現(xiàn)象的發(fā)生。
變壓器漏油原因分析
1、溫度影響
變電所所在地四季溫差較大，夏季氣溫最高可達(dá)40℃以上，而冬季的氣溫又可降到-25℃以下，因此器身金屬的膨脹及收縮變形較大，尤其在冬季，晝夜溫差極大，夜間氣溫極低，變壓器各連接處密封圈墊彈性降低，體積收縮，從而導(dǎo)致滲漏油。這種情況與原本運(yùn)行時(shí)不漏的變壓器，停電后由于溫度降低反而產(chǎn)生滲漏的道理是一樣的。
2、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的影響
由于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)橫向連管等連接件聯(lián)接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嚴(yán)格一致，這種情況很有可能使本體油箱法蘭與散熱器法蘭不平行，造成各處密封墊受力不均勻，使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，不易做到做到均勻壓縮，隨著密封材質(zhì)的老化變質(zhì)，容易滲漏。
3、振動(dòng)頻率的影響
由于本體與冷卻器分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，因此其機(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)，硅鋼片接縫處和疊片間的漏磁引起的振動(dòng)，繞組負(fù)荷電流漏磁引起的繞組和油箱壁的振動(dòng)）頻率不一致，而使其連接部分的振動(dòng)頻率發(fā)生不規(guī)則變化，導(dǎo)致變壓器在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，連接法蘭的螺絲松動(dòng)，產(chǎn)導(dǎo)致滲漏油。
由于變壓器上使用密封件隨著使用時(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，同時(shí)，由于部分管路的密封采用平面法蘭對(duì)接，造成安裝過(guò)程中的密封圈壓縮量過(guò)大，導(dǎo)致整體密封不良，管路松動(dòng)。密封問(wèn)題造成滲漏油的主要原因有以下幾種：
密封結(jié)構(gòu)差
密封結(jié)構(gòu)是決定變壓器是否滲漏的重要因素之一。變壓器常見(jiàn)的密封結(jié)構(gòu)主要分為兩種：
A、有密封槽或有限位圓鋼（方鋼）結(jié)構(gòu)
B、平板對(duì)接無(wú)限位結(jié)構(gòu)
相對(duì)而言，如果密封面采用第一種方式，并且選用合適的、合格的密封件，不僅有利于現(xiàn)場(chǎng)的安裝及檢修，而且也容易控制密封件的壓縮量。其滲漏油的可能性就會(huì)減小，密封件的使用年限也會(huì)延長(zhǎng)。若采用制造工藝粗糙的無(wú)限位密封結(jié)構(gòu)， 在焊接和裝配過(guò)程中又沒(méi)有認(rèn)真清理焊渣，或隨意用金屬物敲擊密封面，導(dǎo)致密封面凸凹不平，產(chǎn)生幅向溝痕，則極易引起滲漏。
密封件選用不當(dāng)
密封件的質(zhì)量好壞也是影響變壓器滲漏的重要因素。更換密封件時(shí)應(yīng)對(duì)應(yīng)選擇耐油、抗氧化能力好、耐高溫的材料，并在選用時(shí)仔細(xì)檢查，一般應(yīng)使用硬度適中的密封圈，且要保證密封圈的壓縮量在30%左右，避免因過(guò)量壓縮而使其壽命縮短。變壓器的密封圈應(yīng)盡量選擇平板密封圈，尤其是對(duì)于高壓、低壓套管等大面積密封的地方應(yīng)選擇平板無(wú)接頭密封圈，這對(duì)密封面質(zhì)量不太好的法蘭尤為重要。
密封件老化
一些新安裝或新檢修的變壓器，密封圈的彈性還較好，真空驗(yàn)漏時(shí)未出現(xiàn)異常情況。但運(yùn)行幾年后，密封圈的彈性減弱，密封失效，潮氣甚至是雨水直接進(jìn)入變壓器本體，此類滲漏現(xiàn)象往往是由密封件老化引起的，如不及時(shí)處理它將引起絕緣物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，發(fā)生放電現(xiàn)象，對(duì)變壓器產(chǎn)生極大的危害。
5、焊縫與焊接質(zhì)量
焊接工藝，焊接質(zhì)量差等問(wèn)題，也是變壓器滲漏油的重要原因。
焊縫出現(xiàn)裂紋
變壓器油箱出廠試漏時(shí)，一般很少發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，但在使用現(xiàn)場(chǎng)，滲漏較為普遍，其主要原因之一是焊縫周圍出現(xiàn)了裂紋。焊接應(yīng)力產(chǎn)生裂紋情況有兩種：
(1) 焊接應(yīng)力與外應(yīng)力疊加。
焊件在焊接成型的過(guò)程中經(jīng)受很大的溫度變化。在焊縫上，最高溫度可達(dá)材料沸點(diǎn)，而離開(kāi)熱源，溫度則急劇下降。這種溫度的變化將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，也必然影響到整個(gè)焊接過(guò)程中的應(yīng)力分布，引起應(yīng)力集中，不僅導(dǎo)致工藝缺陷，而且在一定條件下將直接影響構(gòu)件的承載能力，如強(qiáng)度，剛度，受壓穩(wěn)定性等。變壓器油箱是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，焊道縱橫交錯(cuò)，產(chǎn)生大量的焊拉應(yīng)力，造成應(yīng)力集中，應(yīng)力值甚至可達(dá)到屈服極限以上。變壓器出廠時(shí)的吊裝和運(yùn)輸，實(shí)質(zhì)上是給變壓器油箱施加一種外載。這種外應(yīng)力與焊接應(yīng)力相疊加，達(dá)到或超過(guò)材料強(qiáng)度極限，就會(huì)使原有隱裂繼續(xù)擴(kuò)展或加深，甚至產(chǎn)生新的裂紋而導(dǎo)致滲漏。
(2) 焊接應(yīng)力與腐蝕共同作用。
焊接應(yīng)力與腐蝕共同作用也能產(chǎn)生裂紋。這是因?yàn)樽儔浩饔椭泻兴郑袡C(jī)酸、無(wú)機(jī)酸以及過(guò)氧化物，這些物質(zhì)會(huì)對(duì)油箱產(chǎn)生腐蝕作用，與油箱材料在承受的焊拉應(yīng)力相疊加，就可能出現(xiàn)裂紋。
焊接質(zhì)量問(wèn)題
一臺(tái)16000KVA的主變，密封焊接口的數(shù)量很大，焊點(diǎn)多、焊縫長(zhǎng)、焊接難。由于廠家焊接設(shè)備、人員技術(shù)水平、檢漏手段等諸多因素影響，常常造成接口處（直縫與橫縫、立縫結(jié)合處、換焊條結(jié)合處等）焊接不良或燒透形成砂眼、氣孔。另外，有時(shí)鋼材本身也存在氣孔，這些缺陷因有焊渣、油漆等附著，在運(yùn)行初期表現(xiàn)不明顯，但隨著變壓器的電磁、機(jī)械振動(dòng)及油溫升高變稀，油逐漸從這些沙眼、氣孔、裂紋中滲漏出來(lái)。
滲漏點(diǎn)的查找方法
變壓器滲漏油的原因很多，表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象也各有不同。
順藤摸瓜法—適用于比較明顯的漏油。
查看設(shè)備時(shí)，首先觀察變壓器安裝位置的地面基礎(chǔ)上有無(wú)明顯的新油跡，如果有，要順著油跡的上方查看，并并應(yīng)注意排除一些中間漏油的假象點(diǎn)，順藤摸瓜，一般可以找到真正的滲漏原點(diǎn)，如套管CT接線柱、套管帽、焊接沙眼、管根等處。
觀察分析法—對(duì)介于滲與漏之間的滲漏點(diǎn)查找。
這種滲漏點(diǎn)一般不向下滴油或很長(zhǎng)時(shí)間才向下滴一滴。因此地面上無(wú)新油跡，但滲漏點(diǎn)附近一般有一片油污，且有較明顯的油跡或油泥，并在滲漏點(diǎn)處較為集中。因此只要把油跡或油泥處擦凈，用截?cái)噤彈l或其他工具將滲漏點(diǎn)外面的油漆、焊藥皮除掉，一般能較快的查出滲漏點(diǎn)。
尋根朔源法—對(duì)滲油點(diǎn)的查找。
滲油一般比較緩慢，多為焊接的細(xì)小砂眼、裂紋、管縫開(kāi)裂等，滲點(diǎn)的周圍一般有一小片浮土和浮土密集區(qū)。對(duì)此類滲點(diǎn)一般可用截?cái)噤徎蚱渌ぞ邔?duì)浮土密集區(qū)進(jìn)行挖根找點(diǎn)，除掉其油漆、焊藥皮，如果發(fā)現(xiàn)焊接接口凹處，尤其是平直焊縫交接處的凹坑，一般可認(rèn)為此處即為滲點(diǎn)，再配合顯像劑，很快就能找到滲油位置。
化學(xué)顯像法—對(duì)于沒(méi)有浮土密集區(qū)的滲點(diǎn)。
對(duì)浮土區(qū)下常易發(fā)生滲油的部位進(jìn)行清理挖點(diǎn)，并將該點(diǎn)用丙酮擦拭，干燥后噴上顯像劑（顯像劑為液體，噴出時(shí)呈霧狀，可粘附與滲點(diǎn)的各種復(fù)雜表面，經(jīng)風(fēng)一吹即可將其附著的表面包括凹坑變?yōu)榘咨?jīng)過(guò)一段時(shí)間，滲油處的白色將變暗發(fā)黑，滲點(diǎn)即刻顯現(xiàn)。顯像劑法不受環(huán)境、滲點(diǎn)位置的影響，附著時(shí)間長(zhǎng)且容易清除，是尋找滲漏點(diǎn)的較佳途徑。
漏油改進(jìn)措施
根據(jù)滲漏部位不同，一般應(yīng)實(shí)行以焊為主、焊堵結(jié)合等多種處理措施。
1、焊接
對(duì)因焊接或鋼材本身缺陷造成的滲漏油，可使用補(bǔ)焊的方法進(jìn)行處理。帶油焊接應(yīng)在漏油不顯著的情況下進(jìn)行，且施焊部位必須在油面以下。否則應(yīng)采用抽真空排油法形成負(fù)壓后焊接，負(fù)壓的真空度不宜過(guò)高。以內(nèi)外壓力相等為宜以避免吸入鐵水。帶油補(bǔ)焊一般禁止使用氣焊，焊接選用較細(xì)的焊條為宜，補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)將施焊部位的油跡清除干凈，施焊過(guò)程中要注意防止穿透和著火。當(dāng)焊接時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)采用斷續(xù)、快速點(diǎn)焊。燃弧時(shí)間應(yīng)控制在10s-20s之內(nèi)。絕對(duì)不允許長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)焊接。以防止焊穿。補(bǔ)焊滲漏油較嚴(yán)重的孔隙時(shí)，可先用鐵線等堵塞或鉚后再施焊。在靠近密封橡膠墊圈或其它易損部件附近施焊時(shí)，應(yīng)采取冷卻和保護(hù)措施。
2、粘堵
有些滲漏部位不宜或不能用電焊補(bǔ)焊。這就需要使用快速堵漏膠等進(jìn)行封堵。堵漏膠可以在帶油、帶壓情況下處理設(shè)備滲漏故障，使用簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)，可以節(jié)省大量人力、物力。在使用堵漏膠堵漏時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1) 要掌握堵漏劑的性能、配合比例和操作要領(lǐng)；
2) 要根據(jù)設(shè)備的滲漏情況及處理滲漏時(shí)的溫度，適當(dāng)調(diào)整配合比例或加添快速固化劑；
3) 對(duì)需要粘堵的滲漏部位應(yīng)清擦打磨干凈，不能有油泥、漆皮等；
4) 對(duì)漏油點(diǎn)不能堵上了事，而應(yīng)用粘有丙酮的脫脂紗布將膠堆起，把漏點(diǎn)蓋住，直至膠變硬固化，沒(méi)有油滲出為止。
3、更換
變壓器密封件材質(zhì)的好壞對(duì)滲漏油的影響很大，不耐油膠墊用不了幾年就會(huì)發(fā)胖、變軟，失去密封作用而漏油。對(duì)這種材質(zhì)不佳的膠墊要找機(jī)會(huì)更換為合格的密封膠墊。除膠墊材質(zhì)外，密封墊的尺寸大小、厚薄對(duì)滲漏亦有較大影響。現(xiàn)在用的橡膠墊壓縮率一般為35%--40%，從外觀上檢查，原為直角的膠墊變?yōu)閳A弧形才能真正起到密封作用。對(duì)尺寸不合格的膠繩、膠墊、“O”型圈均應(yīng)進(jìn)行更換，當(dāng)沒(méi)有合適規(guī)格時(shí)，應(yīng)重新設(shè)計(jì)加工，保證它們起到密封作用。
滲漏油的預(yù)防手段
1、嚴(yán)把材料關(guān)
1) 在對(duì)變壓器的密封墊進(jìn)行更換時(shí)，應(yīng)選用正規(guī)廠家的產(chǎn)品，彈性、硬度、吸油率、抗老化性能等應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；
2) 嚴(yán)禁使用厚薄不均，表面有氣泡、起層、有雜質(zhì)的密封墊；
3) 更換用的螺栓絲扣應(yīng)均勻、光滑、無(wú)毛刺；
4) 備齊各種規(guī)格的密封墊配件。
2、嚴(yán)把安裝工藝關(guān)
變壓器在維修、更換零部件以及拆裝螺栓法蘭時(shí)要注意以下事項(xiàng)：
5) 選擇合適、合格的密封墊，擰緊時(shí)保證壓縮在35%-40%；6) 安裝前要用白布將密封墊及上下接觸面擦拭干凈；
7) 安裝完畢充油前，要對(duì)所有的螺栓檢查、緊固；
8) 所有螺栓要緊固，表面粗糙、密封不良的要在螺栓上涂一層膠粘劑；
9) 大型檢修時(shí)密封墊應(yīng)當(dāng)全部更換；
10) 法蘭聯(lián)接時(shí)，要清除異物，擦拭干凈。舊法蘭面不平，應(yīng)打磨或用速效堵漏膠填平；更換密封墊，涂密封膠；壓緊螺栓要均勻?qū)ΨQ擰緊，上下螺栓固定時(shí)應(yīng)均勻用力，密封墊不得偏斜或竄位。
3、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并處理
經(jīng)常巡檢變壓器各部位，加強(qiáng)變壓器運(yùn)行管理，嚴(yán)格按規(guī)章操作，發(fā)現(xiàn)焊縫、鑄件、閥門等處滲漏油要及時(shí)處理；發(fā)現(xiàn)變壓器嚴(yán)重漏油，使油面迅速下降時(shí)，應(yīng)立即采取止漏措施，情況嚴(yán)重時(shí)應(yīng)立即匯報(bào)調(diào)度停止該變壓器運(yùn)行；運(yùn)行中密切注視分接開(kāi)關(guān)儲(chǔ)油柜油位，當(dāng)油位異常升高或降低時(shí)，則應(yīng)檢查切換開(kāi)關(guān)油室是否滲漏油；對(duì)變壓器定期取油樣，若發(fā)現(xiàn)主變的色譜分析氫、乙炔和總氫含量異常超標(biāo)，也應(yīng)檢查切換開(kāi)關(guān)油室是否滲漏油，以便及時(shí)處理，隨時(shí)把事故消除在萌芽狀態(tài)。