高端換流變壓器產(chǎn)品油箱進水故障處理方案

成東輝 聶 鵬 王媛媛

（保定天威保變電氣股份有限公司，河北 保定 071056）

0 概述

某公司生產(chǎn)的某項目±600kV高端換流變壓器在現(xiàn)場試驗時，測量發(fā)現(xiàn)夾件對地絕緣電阻值偏低，但鐵心對夾件和鐵心對地絕緣電阻均符合要求。針對該問題，根據(jù)國網(wǎng)直流部專題會議要求現(xiàn)場放油內(nèi)檢。在內(nèi)檢時發(fā)現(xiàn)換流變油箱底部有大量游離水，如圖1 所示。

圖1 分接開關(guān)下方箱底有較多水跡

統(tǒng)計水跡位置分布，主要集中在箱底調(diào)壓側(cè)夾件、有載分接開關(guān)下方及真空注油口附近。箱底水跡分布示意圖如圖2 所示。

圖2 油箱底部水跡分布示意

現(xiàn)場對換流變器身及網(wǎng)閥側(cè)箱底進行仔細檢查，均未見任何水跡。

1 產(chǎn)品安裝過程追溯

1.1 查閱鐵心、夾件絕緣電阻測量記錄

該產(chǎn)品主體運達項目安裝現(xiàn)場后，轉(zhuǎn)至就位小車上，測量夾件、鐵芯對地、鐵芯對夾件絕緣電阻值良好[1]。零部件安裝內(nèi)檢后，再次測量夾件、鐵芯對地、鐵芯對夾件絕緣電阻值良好。而當產(chǎn)品抽真空、真空注油及熱油循環(huán)后發(fā)現(xiàn)夾件對地絕緣電阻偏低，具體見表1。

表1 各安裝節(jié)點絕緣電阻測量記錄

1.2 追溯零部件裝配、內(nèi)檢過程

換流變本體采用充干燥空氣運輸，并安裝壓力表，出廠壓力顯示19 kPa，現(xiàn)場壓力顯示24 kPa。升高座（網(wǎng)側(cè)、閥側(cè)、零線）同樣采用充干燥空氣運輸，現(xiàn)場壓力均顯示20 kPa。

冷卻器內(nèi)部采用充氣至微正壓運輸[2]。主體儲油柜膠囊內(nèi)充正壓力、密封蓋板運輸。各引線升高座、儲油柜、冷卻器、聯(lián)管等零部件現(xiàn)場裝配前內(nèi)部檢查未見異常。

換流變現(xiàn)場零部件裝配完畢后，對主體內(nèi)部進行了檢查，包括器身上、下部位絕緣件，網(wǎng)側(cè)、閥側(cè)引線均壓管、有載分接開關(guān)、鐵心緊固件、油箱底潔凈度等逐一進行檢查，均未見異常。換流變油現(xiàn)場處理流程如圖3 所示。復(fù)查現(xiàn)場變壓器油處理過程未見異常。

產(chǎn)品安裝后抽真空、真空注油按照現(xiàn)場工藝方案正常執(zhí)行。由于該產(chǎn)品現(xiàn)場安裝周期緊張，為提高效率，在抽真空時增加1 臺真空泵，熱油循環(huán)時增加了1 臺濾油機和濾油管路，2 套設(shè)備同時工作。

2 問題原因分析

根據(jù)油箱內(nèi)部水跡分布情況，并結(jié)合以上產(chǎn)品安裝過程的追溯情況，可以判斷油箱內(nèi)箱底的水是在產(chǎn)品真空注油、熱油循環(huán)階段產(chǎn)生的，而最有可能的原因就是通過油箱底部注油口處進入到油箱內(nèi)部的。那么這些水是從何而來呢？

經(jīng)過現(xiàn)場分別對真空濾油機、真空機組及注油、濾油管路進行排查，未能發(fā)現(xiàn)明顯的異常。但在現(xiàn)場工作環(huán)境巡查過程中，我們發(fā)現(xiàn)有部分待用的濾油軟管在戶外并沒有很好的封口存放，而只是在軟管管口處簡單套了一個塑料套。這有力印證了我們之前的分析判斷，由于濾油軟管在戶外未能妥善保管、存放，濾油軟管中可能進入、積存了少許的雨水[3]。而油務(wù)人員在進行真空注油或熱油循環(huán)管路連接時，可能疏于檢查、清理濾油軟管內(nèi)部，最終導(dǎo)致積存在濾油軟管內(nèi)的水分從注油口進入了油箱內(nèi)部。

圖3 換流變油現(xiàn)場處理流程圖

而根據(jù)換流變變壓器器身與箱底的絕緣結(jié)構(gòu)分析，器身下夾件與油箱之間由絕緣墊板和絕緣定位座進行絕緣。由于油箱內(nèi)部箱底的進水，導(dǎo)致箱底絕緣墊板或絕緣定位座絕緣性能下降，這是造成夾件對油箱（地）絕緣電阻值偏低的直接原因。

3 產(chǎn)品處理方案及后續(xù)整改措施

3.1 制定產(chǎn)品現(xiàn)場處理方案

使用真空濾油機將油箱內(nèi)底部變壓器油全部回打干凈，使用海綿條和干凈的棉布把箱底徹底清理干凈。密封油箱所有蓋板，變壓器主體抽真空，真空度50 Pa 以下，維持72 h，使用干燥空氣（干燥空氣露點不低于-55℃，下同）解除換流變主體真空后，進入油箱內(nèi)部，清理箱底滴落的殘油。

現(xiàn)場箱底清理過程中，持續(xù)向主體內(nèi)吹入干燥空氣，對于器身下部等空間狹窄、不易清理的位置，先用干燥空氣將殘油吹出，再使用白布帶或棉繩系好海綿條或棉布，來回反復(fù)拉拽來清理箱底殘油。白班收工前，使用白毛巾或棉布鋪滿整個油箱內(nèi)箱底，以便利用夜間的時間來收集滴落的殘油。密封主體所有蓋板對器身抽真空保存。第二天白天再使用干燥空氣解除油箱真空，繼續(xù)清理箱底殘油。這樣往復(fù)循環(huán)處理3 d 時間后，使箱底無明顯油跡。箱底每天殘油清理后要復(fù)測鐵心、夾件絕緣電阻并記錄。

再次對換流變本體抽真空，真空度50 Pa 以下，維持72 h。抽真空的同時，配合使用外部熱源-遠紅外輻射加熱板在油箱底外部對油箱底部進行加熱處理，并在一旁放置一塊溫度表，以監(jiān)測油箱溫度。控制油箱底部溫度≤80℃。遠紅外輻射加熱板布置示意圖如圖4 所示。

圖4 遠紅外輻射加熱板布置示意圖

抽真空時間過后，再次使用干燥空氣解除主體內(nèi)真空，測量鐵心、夾件對地絕緣電阻并記錄。然后按產(chǎn)品安裝說明書規(guī)定的正常工藝流程重新進行抽真空、真空注油、熱油循環(huán)、靜放、試驗，其中產(chǎn)品抽真空30 Pa 以下開始計時，連續(xù)抽真空時間不少于72 h，其他要求不變。產(chǎn)品抽真空、真空注油、熱油循環(huán)前，現(xiàn)場廠家、監(jiān)理公司、電建公司三方共同對真空管、油管和油樣指標進行確認、檢查，合格后方可進行后續(xù)操作。

經(jīng)過以上工藝方案實施處理，該換流變產(chǎn)品夾件對地絕緣電阻恢復(fù)了正常，故障問題排除，產(chǎn)品如期投運。

3.2 制定后續(xù)整改措施

現(xiàn)場安裝及油務(wù)人員在工作過程中要嚴格按照相關(guān)技術(shù)文件要求執(zhí)行，加強對現(xiàn)場使用工裝工具的清潔檢查。嚴格執(zhí)行工作前班前會制度，明確施工任務(wù)、人員分工、技術(shù)要求、注意事項等相關(guān)內(nèi)容。關(guān)鍵作業(yè)節(jié)點前由工作負責人對參加工作的所有人員進行相關(guān)技術(shù)交底，交代現(xiàn)場注意事項、技術(shù)措施、作業(yè)方法、安全措施及風險點等。

4 結(jié)語

該臺換流變產(chǎn)品的進水故障是一起因工作不細致導(dǎo)致的在產(chǎn)品安裝階段出現(xiàn)的故障案例。通過對產(chǎn)品安裝過程中的主要節(jié)點進行追溯排查，分析判斷了故障問題出現(xiàn)的原因，詳細介紹了產(chǎn)品處理過程及后續(xù)整改措施。

處理該臺產(chǎn)品進水故障使用了外部熱源（遠紅外輻射板）進行變壓器外部加熱，并配合油箱本體抽真空處理的工藝方法。這是一種簡單易行、經(jīng)濟高效的處理變壓器器身表面受潮問題的工藝處理方法。根據(jù)筆者多年實踐經(jīng)驗，該方法非常適用于在變壓器安裝、運行現(xiàn)場可能出現(xiàn)的變壓器油箱內(nèi)部進水、器身表面輕微受潮等故障問題的處理。相較于采用對器身延長抽真空時間或熱油循環(huán)時間等常規(guī)的處理手段，該處理方法能有效縮短故障問題處理周期，降低故障處理成本，處理效果良好。更省去了產(chǎn)品返廠處理或使用移動式汽相干燥設(shè)備等“大費干戈”的處理過程。