摘要:近年来,随着经济社会的不断发展,对于用电的需求也在不断增加,因此,电力工业也得到了迅速发展。变压器油作为变压器绝缘和冷却的重要媒介,其质量的优劣对于电力系统中变压器的安全性和稳定性产生重要影响。但由于各种原因使得运行的油质发生渗漏现象,给变压器安全运行造成威胁。鉴于此,文章针对变压器油运行过程中的渗漏原因及解决方法进行了分析,以供参考。
关键词:变压器油运行;渗漏问题;解决方法
1导言
变压器油,是指用于变压器、电抗器、互感器、套管、油开关等充油电气设备中,起绝缘、冷却、灭弧作用的一类绝缘油品。在长期的运行过程中,随着运行环境和方式的变化,其在运行中会出现不同程度的渗漏油现象,这种情况的发生轻则会降低设备绝缘水平,限制其供电能力,重则影响设备安全,危害电网稳定运行。因此,在对其日常巡视维护中,设备渗漏油检查就显得尤为重要。
2变压器油的成分
变压器油是石油的一种分馏产物,它的主要成分是烷烃、环烷族饱和烃、芳香族不饱和烃和非烃化合物,为浅黄色透明液体。变压器油有很多优点,例如良好的热传导性、绝缘性以及流动性等等,为了挖掘出其更多的“潜力”,获得更多的利用空间,发达国家先后对其生产工艺进行了开发研究。随着变压器的需求量增大,变压器油的供应量也随之增大,为了充分利用压器油的发展前景,我们在下文中对变压器油的成分进行了分析,如下:
2.1烷烃
烷烃,变压器油中主要是异构烷烃,由于其诸多优良性质而成为变压器油的主要组成部分。其主要特性包括:闪点高于170℃,安全性好;氧化安定性较好,使用寿命可达三十年;抗光、电作用强,即在烈日和高电压下稳定性好;凝点低。
2.2环烷烃
环烷烃是指含有脂环结构的烷烃,分子式形如CnH2n,化学性质和烷烃相似,也具有凝点低、析气性适中等特点,但环烷烃闪点低。
2.3芳香烃
芳香族不饱和烃,为苯及其衍生物的总称,是指分子结构中含有一个或者多个苯环的烃类化合物。芳烃化合物的种类繁杂,按环数的多少可以归纳为单环芳烃的苯(芴)系物、双环的萘系物、三环的菲(蒽)系物、四环的芘系物、五环的苝系物及更高环芳烃化合物。其中,单环芳香烃具有良好的析气性和氧化安定性。苯结构是一个平面正六边形分子,碳原子以sp2轨域键结,所以任二键互成120°,这种键不同于饱和烃中的共价键,称为大π键。
2.4非烃化合物
非烃化合物是指石油产品中烃类以外的有机化合物,如含氧化合物(环烷酸、酚、脂肪酸)、含氮化合物(卟啉等)、含硫化合物(如噻吩、硫醇等),以及少量含金属元素的其他有机化合物。这种成分在变压器油中含量低。
3变压器油的作用
由于其绝缘性能好,也具有流动性,方便充满各部件以及任何空间,从而排出设备部件内的多余空气,避免接触到空气中的氧气发生受潮或者发生化学反应,以增加变压器内各部件的绝缘强度;在设备运行过程中,受热温度升高的油体积膨胀上升后经过冷却装置进行冷却再次进入油箱底部后,实现了循环,也使铁芯和绕组之间的温度得到冷却,能够使得该部件损耗降低,提高使用寿命;使绝缘物体的化学性能与物理性能保持不变,使金属能起到防腐的作用。
4变压器油运行过程中的渗漏部位、原因及后果
4.1主要渗漏部位
据日常统计,变压器渗漏主要集中在以下部位:散热器以及管道、法兰密封件等部件渗漏占有绝大比例,其次为套管、瓷瓶渗漏;再次为气体继电器接口等渗漏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外就是变压器制造过程中存在的一些缺陷,例如焊缝、砂眼等等。
4.2导致渗漏的原因
焊接处、铸铁件。焊接处以及铸铁件质量不过关,在焊缝中存在缺陷,在运行过程中其上覆盖的油漆也开始脱落,加上设备运行过程中自身的震动也会展现甚至加深裂缝,此隐患没有被及时适当处理,则将极易造成渗漏情况;散热器。散热管道由于本身是由有缝钢管冲压加工制成,故在其弯曲以及焊接部位管壁受到张力,持续存在残余力从而导致渗漏发生;法兰、密封件。法兰表面不够平,螺栓松动,加上安装工艺不规范,密封不良,接头处的箱沿与箱盖的密封处理不够,接口无法被压牢,无法完全发挥好密封绝缘体的密封作用,导致密封件老化开裂,从而造成渗透情况;螺栓、瓷瓶。出厂时加工粗糙,安装手法不当,密封作用失效。
4.3渗漏可能造成的后果
渗漏至设备外部,没有及时清洁则极易影响设备整体外观;影响设备正常运作,只能对设备进行停运维护,否则会造成严重的经济损失;一定程度上影响与干扰设备维护人员对变压器各方面的判断的正确性,更甚导致设备爆炸,造成严重安全事故。
5变压器油运行过程渗漏的解决方法
5.1预防方法
首先,购买合格零部件,采取科学正确的操作手法。应选择耐高温、耐油性能较强的密封垫。国内变压器行业最常用的密封材料为丁腈橡胶,其耐油性能主要取决于丁腈橡胶中的丙烯腈含量,含量越高耐油性能越好,硬度越大,变形越小。一般情况下应选择邵氏硬度在70~80之间的丁腈橡胶。ZF80型真空偏心蝶阀在机械强度、表面光洁度上均较普通蝶阀高。
其次,对于变压器因铸造留下来的气孔、砂眼,焊缝、焊点出现的虚焊、脱焊、裂纹时,可用电焊进行堵漏。在堵焊前应找准渗漏点,渗漏点较小时可直接用电焊将漏点点死;漏点较大时应先填充石棉绳或金属填料,然后在四周堆焊,再采用小焊条大电流快速引弧补焊。
最后,在运行中,无法通过更换密封垫、补焊、堵漏解决的渗油问题应采取技术手段进行改造,以达到根治的效果。比如有的气体继电器、散热片接口法兰中轴线不重合,造成密封垫受力不均匀而导致渗油,需要将部分管路锯开重新焊接,使法兰平行。变压器套管接线柱较小,且在运行中承受线夹或铜排的作用力,运行中发热造成胶垫老化速度加快,很容易造成渗油,需要在安装软连接装置或加装支持瓷瓶,解决螺杆受力而漏油的问题。
5.2运行维护措施
防止设备加载运行(包括有长期过载运行、超温运行等),否则会导致线圈发热,使得绝缘老化,从而影响零部件以及绝缘密封体的使用寿命,不能完全发挥密封作用,导致密封性下降,造成渗漏情况的发生。渗漏油与变压器承受负荷有关:承受的负荷越高,变压器油温越高,有的黏度也将变得越来越稀薄,更容易渗漏油。随着变压器油温的升高,隔膜式储油柜的密封面大、结构不合理、法兰加工不平整等,将造成严重的渗漏油;保证绝缘油的质量,若质量不过关或者杂质过多都会影响绝缘的强度,从而造成或出现温度异常,导致短路以及渗漏情况的发生;防止检修过程中的不当操作,不可破坏线圈或者绝缘套管,若擦破损伤或者焊缝进入杂质,会影响运行以及密封,导致渗漏。
6结论
总之,上文中首先对变压器油的成分进行简单介绍,提出变压器油运行过程中发生渗漏的原因以及可能造成的后果方面进行分析,针对上述分析综合提出适当的事先预防、事中治理以及事后维护方法,以尽量减少各方面损失。
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论文作者:马捷,白诗婷,于娟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/21
标签:变压器论文; 烷烃论文; 过程中论文; 设备论文; 法兰论文; 化合物论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第14期论文;