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摘要：主变压器是变电站核心设备，是不同等级电网并列运行的枢纽，主变油枕胶囊破裂，将严重影响变压器的安全稳定运行，威胁电网的连续稳定运行。本文通过针对500kV 卧龙站#3主变A相油枕胶囊破裂事件处理，分析了油枕胶囊破裂的发现及处理，解释了主变油枕胶囊与呼吸器的工作原理，为主变运行油位异常提供分析资料。
关键词：主变；油枕；胶囊；呼吸器；破裂
1 前言
油浸式变压器由于其较强的过载能力和良好容量适应性，在电力系统中得到了较为广泛的应用，油枕是主变的主要组件之一，其作用是补偿变压器油因温度变化而产生的体积膨胀或收缩，使变压器内部充满油，保证主变正常运行，而油枕和呼吸器的配合既能满足变压器油随运行温度的热胀冷缩，也能保证变压器油与空气的隔离。本文将通过对 500kV卧龙站#3主变A相油枕胶囊破裂分析及处理过程进行详细分析，解释了主变油枕胶囊与呼吸器的工作原理，为主变运行油位异常提供分析资料。
2 事故经过
一、缺陷发现
2017年10月26日，运行人员进行日常巡视工作时发现#3主变A相油枕油位相比B、C两相明显偏低，立即对主变法兰连接处、表计、阀门处等容易出现渗漏的地方进行全面检查，检查后并未发现渗漏油。使用红外测温仪对油枕测温进行油位确认，但由于220kV设备未投运，#3主变空载，主变外壳温度与油温相差很小，也无法确定实际油位。
二、缺陷原因分析
运行人员逐条分析可能造成油位偏低的原因，试图找出#3主变A相油位偏低的具体原因。以下是具体分析情况：
1.首先假设油位是真实油位：
1）渗漏油导致油位偏低，运行人员仔细检查#3主变A相各法兰连接处、阀门、表计等处，均未发现有渗漏油的情况，因此排除此种可能；
2）取油样过多未补充，考虑到4月份时主变取油样做绝缘油定期试验，是否是当时取油样过多导致主变油位偏低，通过询问相关人员了解，当时主变油位正常，并没有相比其他两相偏低，故排除此种可能；
3）是否温度过低导致变压器油体积收缩出现油位偏低，运行人员当场测量环境温度为32℃，#3主变三相温度均在48℃左右，温差不大，因此排除此种可能；
4）安装时油偏少，运行人员从卧龙站电气设备安装时提前进场进行安装质量管控及设备熟悉，且卧龙站已投运接近一年，运行人员每天都有对设备进行日常巡视，以前并未发现#3主变A相油位相比其他两相偏低，咨询其他值班人员也未发现过此情况，因此排除此种可能；
2、分析是否是假油位：
1）呼吸器堵塞，此时油枕胶囊与外界空气无交流，油枕胶囊内的空气在油温升高时不能排出，此时主变油位应该表现为非正常升高，而现场#3主变油位是非正常偏低，因此排除此种可能。
2）主变油位计故障，本站采用的是浮球式油位计，当油枕内油位升高或是降低时，浮球随之上下摆动，从而带动传动部分转动，使油位计指针随之摆动，当浮球有裂纹进油或是传动杆断裂时，油位计可能指示油位偏低，此种情况需要主变停电检查，不能排除此种可能；
3）主变油枕胶囊破裂，变压器油流入胶囊，此时变压器油温度升高体积变大时，浮球也不会随之上升，当越来越多的变压器油进入胶囊后，主变油位会逐渐降低，油位计显示油位也会降低，此情况需要主变停电检查，无法排除此种可能；
4）油枕与胶囊之间的平衡阀门关闭不严，导致变压器油进入胶囊，从而导致主变油位降低。此种情况也需要停电处理，无法排除此种可能。
三、缺陷上报
运行人员通过对上述原因进行仔细分析逐条排除后，得出只有主变停电后才能确定具体问题，因此计划结合12月主变停电进行检查处理，经过讨论后运行人员决定报#3主变A相油位计显示异常缺陷，并将分析情况上报给站长及运行专责，并与化学试验班沟通取油样做油中含气量及微水试验，待化学试验班试验结果出来后再进一步定性缺陷。在日常巡视时重点关注#3主变A相的油位变化情况，并重点对主变的法兰连接处、表计、阀门等处进行检查，观察#3主变A相油位，对该缺陷进行跟踪，经过2个月的观察，没有发现渗漏油现象，油位变化不大。
四、缺陷处理
2017年12月26日，运行人员将#3主变停电后，检修人员会同主变厂家一同到现场对#3主变A相油位低进行检查处理，厂家人员拆除主变呼吸器管与油枕相连的三通阀法兰，用棉丝捆绑一颗小螺母放进胶囊里面，取出时发现螺母及棉丝均有油迹，初步判断胶囊的密封性已经破坏，油枕内绝缘油进入了胶囊，需要对胶囊进行更换处理，当判断胶囊存在密封不良后立即安排化学试验班对油中含气量和微水进行了试验，详细结论如下：
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按照上述试验结果，确定#3主变A相存在油中含气量超标，主变胶囊确有破损。在查明具体缺陷后，厂家人员对破裂胶囊进行了更换，并对#3主变A相绝缘油进行滤油处理。
3 主变呼吸器与胶囊工作原理
一、简易接线图
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二、工作原理
油枕一般为胶囊式储油柜，其原理是在油枕中装有一个软气囊，囊内是空气，囊外为变压器油，变压器油是密封的，胶囊通过呼吸管和吸湿器与大气接触，当变压器运行温度升高时，变压器油会随之膨胀，油枕内油面上升，变压器内部压力大于胶囊内部压强，胶囊随之压缩以平衡胶囊内外侧压强，囊内空气通过呼吸器排至大气中；当变压器运行温度降低时，变压器油会随之收缩，油枕内油面下降，变压器内部压力小于胶囊内部压强，胶囊随之膨胀，外界空气通过呼吸器进入胶囊内部，这就是主变呼吸工作原理。
4 结束语
导致主变油位不正常的原因有很多。在分析主变油位不正常的原因时，需要对相关的一、二次设备进行详细的检查和试验，认真分析每一项检查结果，才能够找出油位偏低的原因。运行人员在主变巡视维护过程中要加强对主变油位检查维护工作，及时地发现问题、处理问题，才能保证设备的安全稳定运行。
参考文献：
[1]薛峰．电网继电保护事故处理及案例分析．北京：中国电力出版社，2012．
[2]张建平．电气设备检修技术问答．北京：中国电力出版社，2003．
论文作者:付佳伦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
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