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1、膠囊式儲油柜變壓器壓力釋放閥的噴油故障分析
滕永興
摘要:現今電網系統(tǒng)內部110KV及以上的變壓器采用的儲油柜大多數為金屬膨服式、隔膜式、膠囊式三種形式,三種儲油柜中應用最為普遍的是膠囊式儲油柜。本文以膠囊式儲油柜為例,闡述變壓器壓力釋放閥的異常噴油。經分析可知變壓器壓力釋放閥異常噴油一定是內部壓力過大達到閥門的開啟壓力,而變壓器內部壓力增大的原因經研究分析,歸納為以下幾方面:(1)變壓器儲油柜補充油時出現操作失誤;(2)氣體運行系統(tǒng)阻塞;(3)變壓器本身出現故障;(4)變壓器儲油柜過滿,當運行時溫度升高儲油體積增大。
關鍵詞:變壓器;壓力釋放閥;異常噴油
目前,全密封膠囊式儲油柜因性
2、能良好而得到國內各變壓器廠家的廣泛應用。膠囊通過連管和吸濕器與外部空氣相通,膠囊的底面緊貼油面浮在儲油柜內,使膠囊袋和油面之間沒有空氣,隔絕了油面和空氣的接觸,從而可達到阻止油氧化的目的。膠囊式儲油柜在電網系統(tǒng)中也得到較高的口碑,但是由于結構差異化、運維管理差異化的原因,它的壓力釋放閥噴油事故也造成一定的經濟損失,這里將對幾起典型案例進行分析并給出相應的改善措施。
1 氣體運行系統(tǒng)阻塞造成變壓器壓力釋放閥異常噴油的實例
案例:某公司2005年就發(fā)生過變壓器釋放閥異常噴油事故。當天110KV變電站工作人員在變電站進行巡查時發(fā)現1號主變儲油箱附近地面有大量油跡,經仔細排查發(fā)現儲油箱頂部有油滴緩
3、慢滴落,同時顯示已啟動主變壓力釋放閥裝置。經過核查發(fā)現主變的氣體繼電器、差動保護裝置均無異常并且主變內部溫度以及電流也沒有改變,只有變壓器內部壓力增大使變壓器壓力釋放閥啟動。根據這種情況我們分析得出引發(fā)故障的原因是:膠囊式儲油柜氣體運行系統(tǒng)阻塞導致壓力釋放閥噴油。現場工作人員立即進行檢修,在不影響送電的情況下檢查膠囊式儲油柜設備有無故障及氣體是否阻塞。但是當檢修工作人員進行吸濕器拆除時內部有大量氣體噴出,導致主變開關跳閘供電線路停運。
事后檢查變壓器吸濕器內部,發(fā)現拖油罩上側的防止運輸時進入灰土的密封墊沒有拆除,同時拖油罩過緊,導致變壓器無法正常流通,吸濕器沒有發(fā)揮作用。正常運行時,隨著變壓
4、器負載的變化油面、繞組溫度也都是隨之變化的,如果溫度過高就會產生內部體積膨脹,這時會對膠囊造成壓力,同時膠囊受熱膨脹變得更大。事故當天,變壓器溫度達到80攝氏度,由于呼吸器堵塞致使內部壓力升到壓力釋放定值,導致最后的大量噴油。
此類故障的防范措施如下:
(1)新投運的變壓器在投運前,必須仔細檢查拖油罩上側的密封橡皮墊是否拆除,此密封墊是防止運輸中有灰塵進入,拆除后才可保證變壓器的呼吸順暢;
(2)變壓器運行時,運維人員要經常性地檢查膠囊的呼吸是否順暢,呼吸器有無堵塞情況,儲油柜的油位指示是否正常;
(3)在變壓器大修之后,要檢查膠囊是否有漏氣情況,測試合格后方可安裝使用,同時安裝過程要
5、嚴格按照說明書與柜平行放置,以防膠囊袋身的折皺和折曲造成膠囊損壞;
(4)儲油柜如果拆開維修后應在恢復前檢查內壁是否光滑無焊渣,防止刺破、刮破膠囊;
(5)提高檢修人員責任心和技能水平,嚴格遵守檢修規(guī)程規(guī)定。
2 檢修操作不正確造成壓力釋放閥噴油
案例:某110kV變壓器進行計劃性檢修時,發(fā)現鐵心接地處有滲油現象,經確認是接地套管密封處滲油,檢修人員將儲油柜閥門關閉,釋放少量的變壓器油后對密封墊進行更換。處理結束后對儲油柜進行補油,并進行膠囊充氣排氣。在從呼吸器的法蘭處對膠囊進行充氣時,儲油柜的放氣孔與氣閥都有少量油滲出,說明空氣已經排凈。在檢修人員按照此方法作業(yè)時,放氣孔未見油流出,
6、發(fā)現氣體繼電器內油向本體側流動,隨后壓力釋放閥突然動作噴油。
經事后原因分析判斷,該變壓器膠囊與儲油柜屬于緊密配合型,膠囊在充氣后與儲油柜周圍緊密貼合,但是底部仍有空氣被阻隔在下部,所以氣閥沒有油流出。不斷地充氣致使壓迫油面,造成了變壓器油向本體流動,使內部壓力升高,當達到壓力上限值時,釋放閥動作。
此類故障的防范措施如下:
(1)進行膠囊結構的改良,將皮囊外表做成半球形或其他形狀的凸起,保證在充氣后表面能與儲油柜內壁直接留有一定的空隙,避免阻隔下部氣體上排;
(2)提高檢修人員技能水平,在操作前要熟讀說明書或咨詢廠家技術人員后進行操作,對于此類型的儲油柜,應當采用溢油法進行排氣及油位
7、調整。
3 運維不當造成壓力釋放閥動作
案例:某220kV主變,在當地氣溫驟升的環(huán)境條件下,壓力釋放閥動作噴出大量油污,當時油位高、油溫高、壓力釋放動作信號都發(fā)出告警,氣體繼電器、差動保護均未動作,查看錄波器波形故障時三側電流、電壓無明顯波動,變壓器4組冷卻器全部投入運行,且風機正常旋轉無卡澀或停轉情況。事故發(fā)生時油面溫度已經達到86攝氏度,負載為80000kW,主變容量為120000KVA。
經過事后分析排除主變內部故障和過載的可能性,進一步檢查發(fā)現冷卻器進風口與出風口處的溫度沒有明顯溫差,初步判斷為冷卻器故障原因引起的溫度升高致使變壓器內部壓力升高。拆卸冷卻器后發(fā)現,管束之間已經積存
8、極多的柳絮和灰塵,空氣很難通過這里流通,所以風機所制造的冷風無法從管束中通過,冷卻器功能大幅度降低,加之驟然天氣使得變壓器溫度不能控制在安全運行范圍內。由于柳絮等灰狀物在管束上粘粘時間較長很難清洗,日常的空氣吹風清洗很難達到效果,日積月累造成了此次事故的發(fā)生。
此類故障的防范措施如下:
(1)加強變壓器本體及附件的巡視及提高巡視質量,在酷熱高溫條件下要密切關注油溫及負載的變化;
(2)清洗風冷系統(tǒng)時,使用高壓沖洗機并添加一定比例的金屬清洗劑,對其進行正反兩個方向的沖刷,沖洗過程要注意避免水霧進入控制箱或電源箱造成二次系統(tǒng)的破壞;
(3)變壓器檢修時,要重點對溫度告警、壓力告警信號回路進
9、行檢查,防止報送告警信號就直接發(fā)出跳閘命令;
(4)對于變電站周圍大面積種植楊樹的區(qū)域要著重檢查冷卻器管束通暢情況,必要時可以采取移植樹木的措施。
4 結束語
根據實際經驗總結可以發(fā)現,預防變壓器壓力釋放閥噴油主要有以下幾方面措施:(1)根據外界條件合理設計變壓器儲油柜的容積,減少因為季節(jié)交替造成油位不合理變化;(2)日常檢修過程中加強對變壓器呼吸系統(tǒng)的排查,確保氣體不發(fā)生阻塞;(3)避免變壓器內部溫度過高,確保變壓器冷卻系統(tǒng)的維護落實到位;(4)在日常巡查過程中,注意觀察變壓器儲油柜有無異常,做到問題早發(fā)現早解決;(5)每年定時對變壓器進行冷卻清理。綜上所述,要減少變壓器的故障發(fā)生率,不僅要具有熟練的技術水平還要有規(guī)范的管理制度,只有這樣才能使檢修工作落實到位,保障供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
參考文獻:
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