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摘要:电力变压器是电力企业中重要的设备,在减少送电损失、提高电压方面发挥着非常重要的作用,变压器油的主要作用是绝缘散热并为变压器正常工作提供了保护,但变压器实际运行中总会发生油渗漏的问题。本文分析讨论了变压器油渗漏发生的原因,以及可以采取的防治措施,并介绍了对油污进行处理的方式方法。
关键词:变压器;渗漏油;原因
引言
电力企业发电厂和变电所的诸多设备中,电力变压器是其中非常重要的设备之一,在实际运行中,变压器渗漏油问题一直都困扰着整个行业。在电力企业中,变压器长时间运行后其表面会出现油迹,或出现油珠滴落的现象。变压器油的渗漏轻者只是造成外表污染,设备绝缘能力下降,严重的会影响设备运行安全,降低变压器使用寿命,给电网安全带来隐患。
一、变压器油渗漏的危害
变压器油渗漏存在不小的危害性,变压器有气侧渗漏和油侧渗漏之分。油侧渗漏是指当渗油处等于或者小于油溶液渗漏压力值时,会发生分子间的互相渗透,致使空气中的水分和气体一同侵入油箱的内部;变压器的气侧渗漏则指的是在变压器内有气体部分与空气相通。气侧渗漏与渗漏油不同,不会留下明显的痕迹,不易被发觉。气侧渗漏在渗油处因热胀冷缩而吸入大量的气体和水分,特别是遇到雨雾天以后,吸入大量水分会使局部绝缘体严重受潮,引发绝缘事故。而一旦引发事故,会造成套管烧毁或是变压器直接烧毁,给电网的安全运行带来严重损害,给电力企业带来严重损失。
二、产生变压器油渗漏的原因
(一)密封胶垫质量低
电力企业变压器的渗漏油发生原因很多,其中,密封胶垫质量出现问题是一项重要原因。通常情况下,密封胶垫处容易发生变压器渗漏油,这主要和密封胶垫老化发生龟裂有关。一些质量不过关的密封胶垫耐油性低,致使胶垫老化速度快,尤其是在高温情况下,更容易发生老化,造成密封胶垫龟裂,引发变压器渗漏油问题。
(二)焊接处焊缝或砂眼多
变压器在制造过程中,还可能出现壳体质量不过关的问题。变压器壳体在焊接过程中,由于焊接操作人不负责任或者工艺水平不高,就可能产生砂眼、气孔等问题。如果工作人员对于出现问题的变压器在进行试漏检验时,观察不仔细或者方法不得当,就会使有砂眼和气孔问题的变压器出厂。
(三)螺栓紧固方法不对
变压器中螺栓和螺母的紧固应该分别进行,对螺栓的紧固也不能一蹴而就,紧固时扳手要对角依次均匀用力,切勿一次拧的过紧,应该循环两到三次,使胶垫周围的间隙保持均匀,不能将螺栓拧到拧不动,使胶垫失去弹性,容易发生损坏,更易出现渗漏。
(四)法兰因素
法兰安装上存在问题也会导致变压器渗漏油出现,一般法兰安装中会存在以下几种问题。第一,法兰连接处不平整,安装法兰时密封垫四周无法均匀受力,或人为技术原因造成密封垫四周螺栓非均匀受力;第二,法兰接头如果出现变形错位的现象,也会导致密封垫两侧受力不均匀。密封垫受力较小的一侧会因压缩量不足而发生泄漏;第三,在进行密封垫安装时,在压缩量不足的情况下,变压器的运行温度会出现攀升,导致变压器油变稀薄,造成变压器渗漏。而压缩量过大后,则会使密封垫出现严重变形,缩短使用寿命。
三、防止变压器油渗漏的对策
(一)选用质量高的密封胶垫
针对防止变压器油渗漏的问题,首先应该选用耐油性高、耐高温的密封垫。目前,我国国内变压器制造通常都是采用丁腈橡胶作为密封垫制作材料,丁腈橡胶的耐油性取决于其丙烯腈的含量,丙烯腈含量高,耐油性就越高,硬度也就越大,密封垫就不容易发生变形。国内由于工艺水平的原因,生产的丁腈橡胶性能尚需提高,在运行中局部区域高温可能会超过其极限温度,致使丁腈橡胶发生老化、龟裂的问题。因此,必须选择能在150℃的高油温下连续工作的材料,将材料浸泡在120℃的高温油中168小时,再测量材料的重量、硬度和体积的变化情况,通过对比选择质量较好的材料。
(二)提高焊接技术
要解决变压器油渗漏问题,还要针对变压器铸造留下的砂眼、气孔等问题进行电焊堵漏,在进行电焊堵漏前找准渗漏点,对于较小的渗漏点可直接用电焊焊死。对于渗漏点较大的地方,则应先用金属填料或者石棉绳进行填充,然后再四周堆焊,最后采用小焊条大电流快速的引弧补焊。对于变压器上再次出现的焊缝,也可用上述方式处理。
(三)更换蝶阀和放气塞
在实际调查中我们发现,散热器接口处、散热器放气塞处、平面蝶阀帽子处的油渗漏问题,占总渗漏的近50%。变压器散热器放气塞和放气塞座在配合上经常存在有严重的缺陷,但是散热放气塞座焊接在散热器,现场通常无法进行加工或者更换,只能对散热放气塞进行一些改进和更换。因此,可以重新对散热放气塞结构进行设计,重新加工一批有保护挡圈的散热放气塞进行更换。同时,还应对与散热器放气塞配套的密封件的尺寸做出修正,科学设计将密封件的压缩量控制在25%,使密封性能更好。
此外,还可以用ZF80型号的侦控偏心蝶阀来替代普通板式的蝶阀,并在蝶阀与变压器法兰接口处采用双层密封,以解决接口油渗漏问题。
(四)提高安装技巧
还应提高安装技巧,对于变压器中法兰接口不平或者出现变形错位的问题,工作人员首先应对接口进行校正,法兰严重错位无法校正的,应将法兰切割后重新焊接,并保证接口处平整。在安装过程中,保证密封垫能够受力均匀,并且密封垫压缩量大约为其原厚度的三分之一左右。
四、变压器油渗漏后油污的处理
(一)物理化学手段处理
对于变压器油渗漏后的油污处理,可以采用物理化学手段。首先,为了防止油渗漏污染进一步扩散,应采用吸油能力强而快的材料,将变压器泄漏的油污围挡住,比如用条状吸附棉、填充料为吸油颗粒的吸油纤维等。对于变压器泄漏在地面上的油渍,可采用汽油或者浓盐水来进行刷洗,但这样会产生二次污染的问题,使用时必须考虑下一步处理。
(二)生物处理手段
生物处理手段在处理变压器油渗漏时,是一种比较有效的油污处理办法,也是未来进行变压器油渗漏油污处理的方向之一。生物处理油污手段,是将石油烃类当做碳源,利用微生物对其进行降解,使石油烃类物质最终矿化,转变为无害的无机物。变压器油渗漏油污的生物降解可以分为向油污点投放含有氮磷的营养盐,来增强油污附近微生物群的活性,或者想油污点投放能够高效降解油污的细菌及生物吸附剂。
生物处理油污手段的优点在于,费用消耗相对较低,是比较经济的选择;而且这种处理方式对环境影响小,生物处理油污是对自然过程的一个推进和强化,其处理后的最后产物是脂肪酸、二氧化碳和水等,不会造成二次污染,或者污染物发生转移的现象。同时,生物处理手段效果较好,经过生物处理后,污染的残留量可以达到一个最低值。
此外,使用微生物对石油类物质进行降解处理时还需注意一些问题。首先,要注意温度。温度会对原油的化学组成和物理状态产生影响,也会影响微生物的代谢速度和各类菌类的组成比例。改变油的化学性质和物理性质可以对油污中烃的降解率产生影响。通常情况下,温度下降会使降解反应放慢,温度上升会加快降解反应。但有时也会出现例外,即发生温度降低降解反应反而加快的情况,这主要取决于代谢活动中的限制因子。在低温状态下,油的粘度增高,短链烃这种对微生物有毒害影响的含量会增加,从而影响到微生物的降解作用。
其次,要注意PH值,大部分微生物存活生长的PH值都在5到9之间,不同种属的微生物适合生长的PH值不同,甚至同一微生物不同生长阶段的PH值也有所不同。因此,在处理变压器油渗漏产生的油污时,要确定微生物最佳的生长PH值,并在处理过程中对该值进行控制。
最后,要注意营养盐。营养盐在油污处理中是不可或缺的,主要是由于在微生物菌剂的强化分解试验中,如果追加营养物质和菌剂则有利于维持微生物的分解能力,使其迅速对油污中的石油成分进行降解。因此,在油污处理中,投入一定量的营养盐是有十分的必要的,油污处理中缺少营养盐会直接影响到微生物降解效果。
结语:
随着现代社会的快速发展,人们的公共环保意识逐渐加强,环境保护的法律法规也逐步完善,变压器油渗漏产生的污染也必须引起我们的注意。在电力企业中,变压器油渗漏依旧是检修工作难点中的难点,必须进行严格的质量把控和管理手段把控。造成变压器油渗漏的原因有很多,比如密封垫质量不过关、焊接处存在焊缝和砂眼、法兰安装因素以及螺栓因素等等。因此,在实际工作中,必须进一步提升变压器的制造工艺水平,选用质量过关的密封胶垫,不断提高焊接技术,并选择有安装资质的队伍进行施工安装,同时加强检修,发现问题后及时对出现问题的零件进行更换维护。
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作者简介:姜慎义,(1970)男,山西省忻州市人,本科,助理工程师,变电一次安装技师,1990年忻州供电公司送变电工程公司工作从事变电站一次设备安装的实践和理论方面的研究工作。
论文作者:姜慎义
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签:变压器论文; 油污论文; 微生物论文; 法兰论文; 发生论文; 营养盐论文; 砂眼论文; 《电力设备》2017年第5期论文;