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The News本文從變壓器油的物性、變壓器油類(lèi)型、變壓器油質(zhì)量的判定、變壓器滲漏油的危害、變壓器漏油原因分析以及漏油改進(jìn)措施和預防手段等分層次闡述。
變壓器油的基本概念
1、變壓器油的物性
純凈的箱式變壓器變壓器油是無(wú)色透明的液體，其絕緣強度比空氣大很多，可以充滿(mǎn)油箱內各部件之間的美式變壓器空氣隙，使其內部的絕緣介質(zhì)保持良好的化學(xué)和物理性能，保護金屬防止腐蝕，保持變壓器良好的絕緣狀態(tài)，此外變壓器油還具有良好的散熱作用，油循環(huán)使得繞組和鐵芯得到充分冷卻，改善運行條件，是變壓器安全穩定運行的重要環(huán)節。 通常，變壓器油在20℃時(shí)的密度為0.84～0.91，一般不超過(guò)0.9。變壓器油的密度越小，油中的雜質(zhì)和水分越容易沉淀，對電氣設備的安全穩定運行越有好處。例如，在低溫時(shí)，變壓器油高壓配電柜 低壓配電柜中如果存在水分，則有可能結冰，冰的密度為0.92。如果油的密度大于0.92，則冰就會(huì )在油中浮起，成為放電通道，引發(fā)電力事故。
2、變壓器油類(lèi)型
在我國，變壓器油的牌號是以凝點(diǎn)為基礎劃分的的，分別為DB-10、DB-25、DB-45，其中D代表“電力用油”，B代表”變壓器油”，后面的數字表示三類(lèi)變壓器油的凝點(diǎn)分別為-10℃、-25℃、-45℃。對于最低氣溫不低于-10℃的地區，采用DB-10的變壓器油，對于最低氣溫低于-10℃的地區，采用DB-25或DB-45的變壓器油。
3、變壓器油質(zhì)量的判定
變壓器油的質(zhì)量要求等級很高，不經(jīng)過(guò)耐壓試驗和化學(xué)實(shí)驗是很難確定油是否合格，但不合格的油一般可以從外觀(guān)加以鑒別。
1) 油的顏色：正常油的顏色為微黃，若油色變?yōu)榧t棕色，甚至發(fā)黑時(shí)，則應懷疑油已經(jīng)劣化，應對油進(jìn)行取樣試驗；
2) 透明度：新油在玻璃瓶中是透明的，并帶有藍紫色的熒光，若失去熒光和透明度，則說(shuō)明油中含機械雜質(zhì)和游離碳；
3) 氣味：未變質(zhì)的變壓器油沒(méi)有氣味，或帶有一點(diǎn)煤油味，如有異味，說(shuō)明油質(zhì)變壞。例如：燒焦味—油溫過(guò)高；酸味—油嚴重老化；乙炔味—由內產(chǎn)生過(guò)電??；其他異味—與容器反應產(chǎn)生。
4、變壓器滲漏油的危害
目前，我國對滲漏油尚沒(méi)有明確量的規定，一般認為有油跡者為滲油，有油珠下滴者為漏油。一旦變壓器出現滲漏油，其后果是十分嚴重的，不僅影響外觀(guān)，污染環(huán)境，而且會(huì )使油位降低，引起低油位告警；甚至會(huì )使帶電接頭、開(kāi)關(guān)處在無(wú)油絕緣的狀況下運行，從而導致絕緣降低、擊穿、短路、燒損，甚至爆炸。
滲漏油還會(huì )使變壓器由密封狀態(tài)變?yōu)榉敲芊鉅顟B(tài)，長(cháng)此以往，對變壓器的絕緣品質(zhì)和使用壽命都會(huì )產(chǎn)生不利影響。此外還會(huì )使站場(chǎng)巡檢人員或檢修人員對變壓器儲油柜內膠囊的密封良好性、油位表指示的正確性等作出錯誤分析。由于變壓器滲漏油本身已對變壓器的安全運行形成了威脅，而與此同時(shí)還往往伴隨著(zhù)吸潮現象的發(fā)生，且難以察覺(jué)，由此容易形成新的故障隱患，從而影響輸油站場(chǎng)電力系統的安全可靠。
因此，對變壓器的滲漏油問(wèn)題應給予充分重視，并充分分析和研究滲漏的原因，采取必要的措施以杜絕滲漏油現象的發(fā)生。
變壓器漏油原因分析
1、溫度影響
變電所所在地四季溫差較大，夏季氣溫最高可達40℃以上，而冬季的氣溫又可降到-25℃以下，因此器身金屬的膨脹及收縮變形較大，尤其在冬季，晝夜溫差極大，夜間氣溫極低，變壓器各連接處密封圈墊彈性降低，體積收縮，從而導致滲漏油。這種情況與原本運行時(shí)不漏的變壓器，停電后由于溫度降低反而產(chǎn)生滲漏的道理是一樣的。
2、設計結構的影響
由于變壓器本體油箱與散熱器為兩個(gè)相對獨立系統。散熱器與油箱上的密封法蘭配合，通過(guò)橫向連管等連接件聯(lián)接固定在本體油箱之上，二者之間的進(jìn)出油管道通過(guò)變壓器專(zhuān)用蝶閥相連通。由于散熱器本身及內部變壓器油的總重達數千千克，連接法蘭、蝶閥承受很大的重量，且不同部位的所受到的力不嚴格一致，這種情況很有可能使本體油箱法蘭與散熱器法蘭不平行，造成各處密封墊受力不均勻，使兩法蘭間隙小的地方壓縮量較大，間隙大的地方壓縮量較小，不易做到做到均勻壓縮，隨著(zhù)密封材質(zhì)的老化變質(zhì)，容易滲漏。
3、振動(dòng)頻率的影響
由于本體與冷卻器分為兩個(gè)相對獨立的部分，因此其機械振動(dòng)（變壓器內部硅鋼片磁致伸縮引起的鐵芯振動(dòng)，硅鋼片接縫處和疊片間的漏磁引起的振動(dòng)，繞組負荷電流漏磁引起的繞組和油箱壁的振動(dòng)）頻率不一致，而使其連接部分的振動(dòng)頻率發(fā)生不規則變化，導致變壓器在經(jīng)過(guò)了長(cháng)時(shí)間的運行后，連接法蘭的螺絲松動(dòng)，產(chǎn)導致滲漏油。
由于變壓器上使用密封件隨著(zhù)使用時(shí)間的增加會(huì )出現老化變質(zhì)的問(wèn)題，極易變硬、破裂，同時(shí)，由于部分管路的密封采用平面法蘭對接，造成安裝過(guò)程中的密封圈壓縮量過(guò)大，導致整體密封不良，管路松動(dòng)。密封問(wèn)題造成滲漏油的主要原因有以下幾種：
密封結構差
密封結構是決定變壓器是否滲漏的重要因素之一。變壓器常見(jiàn)的密封結構主要分為兩種：
A、有密封槽或有限位圓鋼（方鋼）結構
B、平板對接無(wú)限位結構
相對而言，如果密封面采用第一種方式，并且選用合適的、合格的密封件，不僅有利于現場(chǎng)的安裝及檢修，而且也容易控制密封件的壓縮量。其滲漏油的可能性就會(huì )減小，密封件的使用年限也會(huì )延長(cháng)。若采用制造工藝粗糙的無(wú)限位密封結構， 在焊接和裝配過(guò)程中又沒(méi)有認真清理焊渣，或隨意用金屬物敲擊密封面，導致密封面凸凹不平，產(chǎn)生幅向溝痕，則極易引起滲漏。
密封件選用不當
密封件的質(zhì)量好壞也是影響變壓器滲漏的重要因素。更換密封件時(shí)應對應選擇耐油、抗氧化能力好、耐高溫的材料，并在選用時(shí)仔細檢查，一般應使用硬度適中的密封圈，且要保證密封圈的壓縮量在30%左右，避免因過(guò)量壓縮而使其壽命縮短。變壓器的密封圈應盡量選擇平板密封圈，尤其是對于高壓、低壓套管等大面積密封的地方應選擇平板無(wú)接頭密封圈，這對密封面質(zhì)量不太好的法蘭尤為重要。
密封件老化
一些新安裝或新檢修的變壓器，密封圈的彈性還較好，真空驗漏時(shí)未出現異常情況。但運行幾年后，密封圈的彈性減弱，密封失效，潮氣甚至是雨水直接進(jìn)入變壓器本體，此類(lèi)滲漏現象往往是由密封件老化引起的，如不及時(shí)處理它將引起絕緣物的結構強度降低，發(fā)生放電現象，對變壓器產(chǎn)生極大的危害。
5、焊縫與焊接質(zhì)量
焊接工藝，焊接質(zhì)量差等問(wèn)題，也是變壓器滲漏油的重要原因。
焊縫出現裂紋
變壓器油箱出廠(chǎng)試漏時(shí)，一般很少發(fā)現滲漏現象，但在使用現場(chǎng)，滲漏較為普遍，其主要原因之一是焊縫周?chē)霈F了裂紋。焊接應力產(chǎn)生裂紋情況有兩種：
(1) 焊接應力與外應力疊加。
焊件在焊接成型的過(guò)程中經(jīng)受很大的溫度變化。在焊縫上，最高溫度可達材料沸點(diǎn)，而離開(kāi)熱源，溫度則急劇下降。這種溫度的變化將產(chǎn)生內應力，也必然影響到整個(gè)焊接過(guò)程中的應力分布，引起應力集中，不僅導致工藝缺陷，而且在一定條件下將直接影響構件的承載能力，如強度，剛度，受壓穩定性等。變壓器油箱是結構復雜，焊道縱橫交錯，產(chǎn)生大量的焊拉應力，造成應力集中，應力值甚至可達到屈服極限以上。變壓器出廠(chǎng)時(shí)的吊裝和運輸，實(shí)質(zhì)上是給變壓器油箱施加一種外載。這種外應力與焊接應力相疊加，達到或超過(guò)材料強度極限，就會(huì )使原有隱裂繼續擴展或加深，甚至產(chǎn)生新的裂紋而導致滲漏。
(2) 焊接應力與腐蝕共同作用。
焊接應力與腐蝕共同作用也能產(chǎn)生裂紋。這是因為變壓器油中含有水分，有機酸、無(wú)機酸以及過(guò)氧化物，這些物質(zhì)會(huì )對油箱產(chǎn)生腐蝕作用，與油箱材料在承受的焊拉應力相疊加，就可能出現裂紋。
焊接質(zhì)量問(wèn)題
一臺16000KVA的主變，密封焊接口的數量很大，焊點(diǎn)多、焊縫長(cháng)、焊接難。由于廠(chǎng)家焊接設備、人員技術(shù)水平、檢漏手段等諸多因素影響，常常造成接口處（直縫與橫縫、立縫結合處、換焊條結合處等）焊接不良或燒透形成砂眼、氣孔。另外，有時(shí)鋼材本身也存在氣孔，這些缺陷因有焊渣、油漆等附著(zhù)，在運行初期表現不明顯，但隨著(zhù)變壓器的電磁、機械振動(dòng)及油溫升高變稀，油逐漸從這些沙眼、氣孔、裂紋中滲漏出來(lái)。
滲漏點(diǎn)的查找方法
變壓器滲漏油的原因很多，表現出來(lái)的現象也各有不同。
順藤摸瓜法—適用于比較明顯的漏油。
查看設備時(shí)，首先觀(guān)察變壓器安裝位置的地面基礎上有無(wú)明顯的新油跡，如果有，要順著(zhù)油跡的上方查看，并并應注意排除一些中間漏油的假象點(diǎn)，順藤摸瓜，一般可以找到真正的滲漏原點(diǎn)，如套管CT接線(xiàn)柱、套管帽、焊接沙眼、管根等處。
觀(guān)察分析法—對介于滲與漏之間的滲漏點(diǎn)查找。
這種滲漏點(diǎn)一般不向下滴油或很長(cháng)時(shí)間才向下滴一滴。因此地面上無(wú)新油跡，但滲漏點(diǎn)附近一般有一片油污，且有較明顯的油跡或油泥，并在滲漏點(diǎn)處較為集中。因此只要把油跡或油泥處擦凈，用截斷鋸條或其他工具將滲漏點(diǎn)外面的油漆、焊藥皮除掉，一般能較快的查出滲漏點(diǎn)。
尋根朔源法—對滲油點(diǎn)的查找。
滲油一般比較緩慢，多為焊接的細小砂眼、裂紋、管縫開(kāi)裂等，滲點(diǎn)的周?chē)话阌幸恍∑⊥梁透⊥撩芗瘏^。對此類(lèi)滲點(diǎn)一般可用截斷鋸或其他工具對浮土密集區進(jìn)行挖根找點(diǎn)，除掉其油漆、焊藥皮，如果發(fā)現焊接接口凹處，尤其是平直焊縫交接處的凹坑，一般可認為此處即為滲點(diǎn)，再配合顯像劑，很快就能找到滲油位置。
化學(xué)顯像法—對于沒(méi)有浮土密集區的滲點(diǎn)。
對浮土區下常易發(fā)生滲油的部位進(jìn)行清理挖點(diǎn)，并將該點(diǎn)用丙酮擦拭，干燥后噴上顯像劑（顯像劑為液體，噴出時(shí)呈霧狀，可粘附與滲點(diǎn)的各種復雜表面，經(jīng)風(fēng)一吹即可將其附著(zhù)的表面包括凹坑變?yōu)榘咨?，?jīng)過(guò)一段時(shí)間，滲油處的白色將變暗發(fā)黑，滲點(diǎn)即刻顯現。顯像劑法不受環(huán)境、滲點(diǎn)位置的影響，附著(zhù)時(shí)間長(cháng)且容易清除，是尋找滲漏點(diǎn)的較佳途徑。
漏油改進(jìn)措施
根據滲漏部位不同，一般應實(shí)行以焊為主、焊堵結合等多種處理措施。
1、焊接
對因焊接或鋼材本身缺陷造成的滲漏油，可使用補焊的方法進(jìn)行處理。帶油焊接應在漏油不顯著(zhù)的情況下進(jìn)行，且施焊部位必須在油面以下。否則應采用抽真空排油法形成負壓后焊接，負壓的真空度不宜過(guò)高。以?xún)韧鈮毫ο嗟葹橐艘员苊馕腓F水。帶油補焊一般禁止使用氣焊，焊接選用較細的焊條為宜，補焊時(shí)應將施焊部位的油跡清除干凈，施焊過(guò)程中要注意防止穿透和著(zhù)火。當焊接時(shí)間較長(cháng)時(shí)，應采用斷續、快速點(diǎn)焊。燃弧時(shí)間應控制在10s-20s之內。絕對不允許長(cháng)時(shí)間連續焊接。以防止焊穿。補焊滲漏油較嚴重的孔隙時(shí)，可先用鐵線(xiàn)等堵塞或鉚后再施焊。在靠近密封橡膠墊圈或其它易損部件附近施焊時(shí)，應采取冷卻和保護措施。
2、粘堵
有些滲漏部位不宜或不能用電焊補焊。這就需要使用快速堵漏膠等進(jìn)行封堵。堵漏膠可以在帶油、帶壓情況下處理設備滲漏故障，使用簡(jiǎn)便、適應性強，可以節省大量人力、物力。在使用堵漏膠堵漏時(shí)，應注意以下幾點(diǎn)：
1) 要掌握堵漏劑的性能、配合比例和操作要領(lǐng)；
2) 要根據設備的滲漏情況及處理滲漏時(shí)的溫度，適當調整配合比例或加添快速固化劑；
3) 對需要粘堵的滲漏部位應清擦打磨干凈，不能有油泥、漆皮等；
4) 對漏油點(diǎn)不能堵上了事，而應用粘有丙酮的脫脂紗布將膠堆起，把漏點(diǎn)蓋住，直至膠變硬固化，沒(méi)有油滲出為止。
3、更換
變壓器密封件材質(zhì)的好壞對滲漏油的影響很大，不耐油膠墊用不了幾年就會(huì )發(fā)胖、變軟，失去密封作用而漏油。對這種材質(zhì)不佳的膠墊要找機會(huì )更換為合格的密封膠墊。除膠墊材質(zhì)外，密封墊的尺寸大小、厚薄對滲漏亦有較大影響?，F在用的橡膠墊壓縮率一般為35%--40%，從外觀(guān)上檢查，原為直角的膠墊變?yōu)閳A弧形才能真正起到密封作用。對尺寸不合格的膠繩、膠墊、“O”型圈均應進(jìn)行更換，當沒(méi)有合適規格時(shí)，應重新設計加工，保證它們起到密封作用。
滲漏油的預防手段
1、嚴把材料關(guān)
1) 在對變壓器的密封墊進(jìn)行更換時(shí)，應選用正規廠(chǎng)家的產(chǎn)品，彈性、硬度、吸油率、抗老化性能等應符合質(zhì)量標準；
2) 嚴禁使用厚薄不均，表面有氣泡、起層、有雜質(zhì)的密封墊；
3) 更換用的螺栓絲扣應均勻、光滑、無(wú)毛刺；
4) 備齊各種規格的密封墊配件。
2、嚴把安裝工藝關(guān)
變壓器在維修、更換零部件以及拆裝螺栓法蘭時(shí)要注意以下事項：
5) 選擇合適、合格的密封墊，擰緊時(shí)保證壓縮在35%-40%；6) 安裝前要用白布將密封墊及上下接觸面擦拭干凈；
7) 安裝完畢充油前，要對所有的螺栓檢查、緊固；
8) 所有螺栓要緊固，表面粗糙、密封不良的要在螺栓上涂一層膠粘劑；
9) 大型檢修時(shí)密封墊應當全部更換；
10) 法蘭聯(lián)接時(shí)，要清除異物，擦拭干凈。舊法蘭面不平，應打磨或用速效堵漏膠填平；更換密封墊，涂密封膠；壓緊螺栓要均勻對稱(chēng)擰緊，上下螺栓固定時(shí)應均勻用力，密封墊不得偏斜或竄位。
3、及時(shí)發(fā)現問(wèn)題并處理
經(jīng)常巡檢變壓器各部位，加強變壓器運行管理，嚴格按規章操作，發(fā)現焊縫、鑄件、閥門(mén)等處滲漏油要及時(shí)處理；發(fā)現變壓器嚴重漏油，使油面迅速下降時(shí)，應立即采取止漏措施，情況嚴重時(shí)應立即匯報調度停止該變壓器運行；運行中密切注視分接開(kāi)關(guān)儲油柜油位，當油位異常升高或降低時(shí)，則應檢查切換開(kāi)關(guān)油室是否滲漏油；對變壓器定期取油樣，若發(fā)現主變的色譜分析氫、乙炔和總氫含量異常超標，也應檢查切換開(kāi)關(guān)油室是否滲漏油，以便及時(shí)處理，隨時(shí)把事故消除在萌芽狀態(tài)。