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变压器渗漏油的原因及渗漏点查找办法

2021.06.09

变压器是一种静止的电气设备。它是根据电磁感应的原理,将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备。作用:变换交流电压、交换交流电流和变换阻抗。变压器运行时间久了,出现变压器渗漏油情况是一种常见的现象。

 

变压器漏油原因分析

 

 

1、温度影响

 

 

变电所所在地四季温差较大,夏季气温最高可达40℃以上,而冬季的气温又可降到-25℃以下,因此器身金属的膨胀及收缩变形较大,尤其在冬季,昼夜温差极大,夜间气温极低,变压器各连接处密封圈垫弹性降低,体积收缩,从而导致渗漏油。这种情况与原本运行时不漏的变压器,停电后由于温度降低反而产生渗漏的道理是一样的。

 

 

2、设计结构的影响

 

 

由于变压器本体油箱与散热器为两个相对独立系统。散热器与油箱上的密封法兰配合,通过横向连管等连接件联接固定在本体油箱之上,二者之间的进出油管道通过变压器专用蝶阀相连通。由于散热器本身及内部变压器油的总重达数千千克,连接法兰、蝶阀承受很大的重量,且不同部位的所受到的力不严格一致,这种情况很有可能使本体油箱法兰与散热器法兰不平行,造成各处密封垫受力不均匀,使两法兰间隙小的地方压缩量较大,间隙大的地方压缩量较小,不易做到做到均匀压缩,随着密封材质的老化变质,容易渗漏。

 

 

3、振动频率的影响

 

 

由于本体与冷却器分为两个相对独立的部分,因此其机械振动(变压器内部硅钢片磁致伸缩引起的铁芯振动,硅钢片接缝处和叠片间的漏磁引起的振动,绕组负荷电流漏磁引起的绕组和油箱壁的振动)频率不一致,而使其连接部分的振动频率发生不规则变化,导致变压器在经过了长时间的运行后,连接法兰的螺丝松动,产导致渗漏油。

 

 

4、密封结构及密封件问题

 

 

由于变压器上使用密封件随着使用时间的增加会出现老化变质的问题,极易变硬、破裂,同时,由于部分管路的密封采用平面法兰对接,造成安装过程中的密封圈压缩量过大,导致整体密封不良,管路松动。密封问题造成渗漏油的主要原因有以下几种:

 2197.jpg

 

密封结构差

 

 

密封结构是决定变压器是否渗漏的重要因素之一。变压器常见的密封结构主要分为两种:

 

 

A、有密封槽或有限位圆钢(方钢)结构

 

 

B、平板对接无限位结构

 

 

相对而言,如果密封面采用第一种方式,并且选用合适的、合格的密封件,不仅有利于现场的安装及检修,而且也容易控制密封件的压缩量。其渗漏油的可能性就会减小,密封件的使用年限也会延长。若采用制造工艺粗糙的无限位密封结构, 在焊接和装配过程中又没有认真清理焊渣,或随意用金属物敲击密封面,导致密封面凸凹不平,产生幅向沟痕,则极易引起渗漏。

 

 

密封件选用不当

 

 

密封件的质量好坏也是影响变压器渗漏的重要因素。更换密封件时应对应选择耐油、抗氧化能力好、耐高温的材料,并在选用时仔细检查,一般应使用硬度适中的密封圈,且要保证密封圈的压缩量在30%左右,避免因过量压缩而使其寿命缩短。变压器的密封圈应尽量选择平板密封圈,尤其是对于高压、低压套管等大面积密封的地方应选择平板无接头密封圈,这对密封面质量不太好的法兰尤为重要。

 

 

密封件老化

 

 

一些新安装或新检修的变压器,密封圈的弹性还较好,真空验漏时未出现异常情况。但运行几年后,密封圈的弹性减弱,密封失效,潮气甚至是雨水直接进入变压器本体,此类渗漏现象往往是由密封件老化引起的,如不及时处理它将引起绝缘物的结构强度降低,发生放电现象,对变压器产生极大的危害。

 

 

5、焊缝与焊接质量

 

 

焊接工艺,焊接质量差等问题,也是变压器渗漏油的重要原因。

 

 

焊缝出现裂纹

 

 

变压器油箱出厂试漏时,一般很少发现渗漏现象,但在使用现场,渗漏较为普遍,其主要原因之一是焊缝周围出现了裂纹。焊接应力产生裂纹情况有两种:

 

 

(1)  焊接应力与外应力叠加。

 

 

焊件在焊接成型的过程中经受很大的温度变化。在焊缝上,最高温度可达材料沸点,而离开热源,温度则急剧下降。这种温度的变化将产生内应力,也必然影响到整个焊接过程中的应力分布,引起应力集中,不仅导致工艺缺陷,而且在一定条件下将直接影响构件的承载能力,如强度,刚度,受压稳定性等。变压器油箱是结构复杂,焊道纵横交错,产生大量的焊拉应力,造成应力集中,应力值甚至可达到屈服极限以上。变压器出厂时的吊装和运输,实质上是给变压器油箱施加一种外载。这种外应力与焊接应力相叠加,达到或超过材料强度极限,就会使原有隐裂继续扩展或加深,甚至产生新的裂纹而导致渗漏。

 

 

(2)  焊接应力与腐蚀共同作用。

 

 

焊接应力与腐蚀共同作用也能产生裂纹。这是因为变压器油中含有水分,有机酸、无机酸以及过氧化物,这些物质会对油箱产生腐蚀作用,与油箱材料在承受的焊拉应力相叠加,就可能出现裂纹。

 

 

焊接质量问题

 

 

一台16000KVA的主变,密封焊接口的数量很大,焊点多、焊缝长、焊接难。由于厂家焊接设备、人员技术水平、检漏手段等诸多因素影响,常常造成接口处(直缝与横缝、立缝结合处、换焊条结合处等)焊接不良或烧透形成砂眼、气孔。另外,有时钢材本身也存在气孔,这些缺陷因有焊渣、油漆等附着,在运行初期表现不明显,但随着变压器的电磁、机械振动及油温升高变稀,油逐渐从这些沙眼、气孔、裂纹中渗漏出来。

 

 

渗漏点的查找方法

 

 

变压器渗漏油的原因很多,表现出来的现象也各有不同。

 

 

顺藤摸瓜法—适用于比较明显的漏油。

 

 

查看设备时,首先观察变压器安装位置的地面基础上有无明显的新油迹,如果有,要顺着油迹的上方查看,并并应注意排除一些中间漏油的假象点,顺藤摸瓜,一般可以找到真正的渗漏原点,如套管CT接线柱、套管帽、焊接沙眼、管根等处。

 

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观察分析法—对介于渗与漏之间的渗漏点查找。

 

 

这种渗漏点一般不向下滴油或很长时间才向下滴一滴。因此地面上无新油迹,但渗漏点附近一般有一片油污,且有较明显的油迹或油泥,并在渗漏点处较为集中。因此只要把油迹或油泥处擦净,用截断锯条或其他工具将渗漏点外面的油漆、焊药皮除掉,一般能较快的查出渗漏点。

 

 

寻根朔源法—对渗油点的查找。

 

 

渗油一般比较缓慢,多为焊接的细小砂眼、裂纹、管缝开裂等,渗点的周围一般有一小片浮土和浮土密集区。对此类渗点一般可用截断锯或其他工具对浮土密集区进行挖根找点,除掉其油漆、焊药皮,如果发现焊接接口凹处,尤其是平直焊缝交接处的凹坑,一般可认为此处即为渗点,再配合显像剂,很快就能找到渗油位置。

 

 

化学显像法—对于没有浮土密集区的渗点。

 

 

对浮土区下常易发生渗油的部位进行清理挖点,并将该点用丙酮擦拭,干燥后喷上显像剂(显像剂为液体,喷出时呈雾状,可粘附与渗点的各种复杂表面,经风一吹即可将其附着的表面包括凹坑变为白色),经过一段时间,渗油处的白色将变暗发黑,渗点即刻显现。显像剂法不受环境、渗点位置的影响,附着时间长且容易清除,是寻找渗漏点的较佳途径。

 


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