膠囊式儲(chǔ)油柜變壓器壓力釋放閥的噴油故障分析

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1、膠囊式儲(chǔ)油柜變壓器壓力釋放閥的噴油故障分析 滕永興 摘要：現(xiàn)今電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部110KV及以上的變壓器采用的儲(chǔ)油柜大多數(shù)為金屬膨服式、隔膜式、膠囊式三種形式，三種儲(chǔ)油柜中應(yīng)用最為普遍的是膠囊式儲(chǔ)油柜。本文以膠囊式儲(chǔ)油柜為例，闡述變壓器壓力釋放閥的異常噴油。經(jīng)分析可知變壓器壓力釋放閥異常噴油一定是內(nèi)部壓力過(guò)大達(dá)到閥門的開(kāi)啟壓力，而變壓器內(nèi)部壓力增大的原因經(jīng)研究分析，歸納為以下幾方面：（1）變壓器儲(chǔ)油柜補(bǔ)充油時(shí)出現(xiàn)操作失誤；（2）氣體運(yùn)行系統(tǒng)阻塞；（3）變壓器本身出現(xiàn)故障；（4）變壓器儲(chǔ)油柜過(guò)滿，當(dāng)運(yùn)行時(shí)溫度升高儲(chǔ)油體積增大。 關(guān)鍵詞：變壓器；壓力釋放閥；異常噴油 目前，全密封膠囊式儲(chǔ)油柜因性

2、能良好而得到國(guó)內(nèi)各變壓器廠家的廣泛應(yīng)用。膠囊通過(guò)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(chǔ)油柜內(nèi)，使膠囊袋和油面之間沒(méi)有空氣，隔絕了油面和空氣的接觸，從而可達(dá)到阻止油氧化的目的。膠囊式儲(chǔ)油柜在電網(wǎng)系統(tǒng)中也得到較高的口碑，但是由于結(jié)構(gòu)差異化、運(yùn)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(jīng)濟(jì)損失，這里將對(duì)幾起典型案例進(jìn)行分析并給出相應(yīng)的改善措施。 1 氣體運(yùn)行系統(tǒng)阻塞造成變壓器壓力釋放閥異常噴油的實(shí)例 案例：某公司2005年就發(fā)生過(guò)變壓器釋放閥異常噴油事故。當(dāng)天110KV變電站工作人員在變電站進(jìn)行巡查時(shí)發(fā)現(xiàn)1號(hào)主變儲(chǔ)油箱附近地面有大量油跡，經(jīng)仔細(xì)排查發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)油箱頂部有油滴緩

3、慢滴落，同時(shí)顯示已啟動(dòng)主變壓力釋放閥裝置。經(jīng)過(guò)核查發(fā)現(xiàn)主變的氣體繼電器、差動(dòng)保護(hù)裝置均無(wú)異常并且主變內(nèi)部溫度以及電流也沒(méi)有改變，只有變壓器內(nèi)部壓力增大使變壓器壓力釋放閥啟動(dòng)。根據(jù)這種情況我們分析得出引發(fā)故障的原因是：膠囊式儲(chǔ)油柜氣體運(yùn)行系統(tǒng)阻塞導(dǎo)致壓力釋放閥噴油?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員立即進(jìn)行檢修，在不影響送電的情況下檢查膠囊式儲(chǔ)油柜設(shè)備有無(wú)故障及氣體是否阻塞。但是當(dāng)檢修工作人員進(jìn)行吸濕器拆除時(shí)內(nèi)部有大量氣體噴出，導(dǎo)致主變開(kāi)關(guān)跳閘供電線路停運(yùn)。 事后檢查變壓器吸濕器內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)拖油罩上側(cè)的防止運(yùn)輸時(shí)進(jìn)入灰土的密封墊沒(méi)有拆除，同時(shí)拖油罩過(guò)緊，導(dǎo)致變壓器無(wú)法正常流通，吸濕器沒(méi)有發(fā)揮作用。正常運(yùn)行時(shí)，隨著變壓

4、器負(fù)載的變化油面、繞組溫度也都是隨之變化的，如果溫度過(guò)高就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部體積膨脹，這時(shí)會(huì)對(duì)膠囊造成壓力，同時(shí)膠囊受熱膨脹變得更大。事故當(dāng)天，變壓器溫度達(dá)到80攝氏度，由于呼吸器堵塞致使內(nèi)部壓力升到壓力釋放定值，導(dǎo)致最后的大量噴油。 此類故障的防范措施如下： （1）新投運(yùn)的變壓器在投運(yùn)前，必須仔細(xì)檢查拖油罩上側(cè)的密封橡皮墊是否拆除，此密封墊是防止運(yùn)輸中有灰塵進(jìn)入，拆除后才可保證變壓器的呼吸順暢； （2）變壓器運(yùn)行時(shí)，運(yùn)維人員要經(jīng)常性地檢查膠囊的呼吸是否順暢，呼吸器有無(wú)堵塞情況，儲(chǔ)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(cè)試合格后方可安裝使用，同時(shí)安裝過(guò)程要

5、嚴(yán)格按照說(shuō)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(chǔ)油柜如果拆開(kāi)維修后應(yīng)在恢復(fù)前檢查內(nèi)壁是否光滑無(wú)焊渣，防止刺破、刮破膠囊； （5）提高檢修人員責(zé)任心和技能水平，嚴(yán)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(jìn)行計(jì)劃性檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)鐵心接地處有滲油現(xiàn)象，經(jīng)確認(rèn)是接地套管密封處滲油，檢修人員將儲(chǔ)油柜閥門關(guān)閉，釋放少量的變壓器油后對(duì)密封墊進(jìn)行更換。處理結(jié)束后對(duì)儲(chǔ)油柜進(jìn)行補(bǔ)油，并進(jìn)行膠囊充氣排氣。在從呼吸器的法蘭處對(duì)膠囊進(jìn)行充氣時(shí)，儲(chǔ)油柜的放氣孔與氣閥都有少量油滲出，說(shuō)明空氣已經(jīng)排凈。在檢修人員按照此方法作業(yè)時(shí)，放氣孔未見(jiàn)油流出，

6、發(fā)現(xiàn)氣體繼電器內(nèi)油向本體側(cè)流動(dòng)，隨后壓力釋放閥突然動(dòng)作噴油。 經(jīng)事后原因分析判斷，該變壓器膠囊與儲(chǔ)油柜屬于緊密配合型，膠囊在充氣后與儲(chǔ)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(méi)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(dòng)，使內(nèi)部壓力升高，當(dāng)達(dá)到壓力上限值時(shí)，釋放閥動(dòng)作。 此類故障的防范措施如下： （1）進(jìn)行膠囊結(jié)構(gòu)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(chǔ)油柜內(nèi)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(shuō)明書或咨詢廠家技術(shù)人員后進(jìn)行操作，對(duì)于此類型的儲(chǔ)油柜，應(yīng)當(dāng)采用溢油法進(jìn)行排氣及油位

7、調(diào)整。 3 運(yùn)維不當(dāng)造成壓力釋放閥動(dòng)作 案例：某220kV主變，在當(dāng)?shù)貧鉁伢E升的環(huán)境條件下，壓力釋放閥動(dòng)作噴出大量油污，當(dāng)時(shí)油位高、油溫高、壓力釋放動(dòng)作信號(hào)都發(fā)出告警，氣體繼電器、差動(dòng)保護(hù)均未動(dòng)作，查看錄波器波形故障時(shí)三側(cè)電流、電壓無(wú)明顯波動(dòng)，變壓器4組冷卻器全部投入運(yùn)行，且風(fēng)機(jī)正常旋轉(zhuǎn)無(wú)卡澀或停轉(zhuǎn)情況。事故發(fā)生時(shí)油面溫度已經(jīng)達(dá)到86攝氏度，負(fù)載為80000kW，主變?nèi)萘繛?20000KVA。 經(jīng)過(guò)事后分析排除主變內(nèi)部故障和過(guò)載的可能性，進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)冷卻器進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口處的溫度沒(méi)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(nèi)部壓力升高。拆卸冷卻器后發(fā)現(xiàn)，管束之間已經(jīng)積存

8、極多的柳絮和灰塵，空氣很難通過(guò)這里流通，所以風(fēng)機(jī)所制造的冷風(fēng)無(wú)法從管束中通過(guò)，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(yùn)行范圍內(nèi)。由于柳絮等灰狀物在管束上粘粘時(shí)間較長(zhǎng)很難清洗，日常的空氣吹風(fēng)清洗很難達(dá)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(qiáng)變壓器本體及附件的巡視及提高巡視質(zhì)量，在酷熱高溫條件下要密切關(guān)注油溫及負(fù)載的變化； （2）清洗風(fēng)冷系統(tǒng)時(shí)，使用高壓沖洗機(jī)并添加一定比例的金屬清洗劑，對(duì)其進(jìn)行正反兩個(gè)方向的沖刷，沖洗過(guò)程要注意避免水霧進(jìn)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(shí)，要重點(diǎn)對(duì)溫度告警、壓力告警信號(hào)回路進(jìn)

9、行檢查，防止報(bào)送告警信號(hào)就直接發(fā)出跳閘命令； （4）對(duì)于變電站周圍大面積種植楊樹(shù)的區(qū)域要著重檢查冷卻器管束通暢情況，必要時(shí)可以采取移植樹(shù)木的措施。 4 結(jié)束語(yǔ) 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)防變壓器壓力釋放閥噴油主要有以下幾方面措施：（1）根據(jù)外界條件合理設(shè)計(jì)變壓器儲(chǔ)油柜的容積，減少因?yàn)榧竟?jié)交替造成油位不合理變化；（2）日常檢修過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)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(nèi)部溫度過(guò)高，確保變壓器冷卻系統(tǒng)的維護(hù)落實(shí)到位；（4）在日常巡查過(guò)程中，注意觀察變壓器儲(chǔ)油柜有無(wú)異常，做到問(wèn)題早發(fā)現(xiàn)早解決；（5）每年定時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)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(shù)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(shí)到位，保障供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。 參考文獻(xiàn)： [1]陳敢峰.變壓器檢修[M].中國(guó)水利水電出版社，2005. [2]席風(fēng)沛，贠欽建.膠囊式儲(chǔ)油拒吸濕器噴油事故分析[J].變壓器，2012（05）. [3]孫建平.幾種儲(chǔ)油柜運(yùn)行情況比較[J].變壓器，2003（09）.