油浸式變壓器油箱滲漏油的原因分析及改進(jìn)措施

崔明興 劉健嵩

摘要：本文介紹了油浸式變壓器油箱滲漏油問題的原因，并通過對(duì)提出油箱結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，減少滲漏油問題的發(fā)生，對(duì)油浸式變壓器防滲漏的設(shè)計(jì)有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：變壓器 油箱 滲漏油 密封

1 前言

眾所周知，變壓器是電力傳輸系統(tǒng)內(nèi)的重要組成部分。油浸式變壓器里面充滿變壓器油，變壓器油不僅起到絕緣作用，而且也起到散熱冷卻作用。怎樣才能防止變壓器不滲漏油，這不僅關(guān)系到變壓器運(yùn)行中的維護(hù)，而且用戶對(duì)此也是十分關(guān)注的。在當(dāng)今市場(chǎng)竟?fàn)幏浅＜ち业男蝿?shì)下，變壓器滲漏油，直接影響變壓器的外觀質(zhì)量，增加維護(hù)成本，影響變壓器供應(yīng)商的信譽(yù)。因此防止變壓器滲漏油，提高變壓器油箱密封性能，是保證變壓器產(chǎn)品質(zhì)量的重要一環(huán)。

2 變壓器油箱結(jié)構(gòu)

變壓器的油箱是由若干種零部件組焊而成的焊接結(jié)構(gòu)。焊接時(shí)焊線中有時(shí)存在氣孔、未熔合等焊接缺陷，且通常變壓器油箱鋼板被焊部位需開坡口，兩對(duì)接或角接焊縫仍未熔透，焊線內(nèi)部存在互相連通的通道。這時(shí)如果在與油接觸的內(nèi)部焊線存在著焊線缺陷，則變壓器油箱內(nèi)部的油就通過這些缺陷流入焊線中，并通過焊線上缺陷流到油箱外部而出現(xiàn)“漏油”現(xiàn)象。通過如下對(duì)油箱局部設(shè)計(jì)的改進(jìn)可以提高變壓器油箱密封性能，防止油箱的滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。

1）變壓器油箱所用鋼板由原來的Q235A改為Q345B，提高了鋼板的強(qiáng)度，并且采用了寬鋼板，油箱采用四張整板焊接。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)有效地提高了自動(dòng)焊的程度，改善焊接質(zhì)量，同時(shí)減少了箱壁拼接焊接所帶來的滲漏油風(fēng)險(xiǎn)。

2）變壓器的下節(jié)油箱，以前為槽式結(jié)構(gòu)，在用戶長期使用之后，發(fā)現(xiàn)變壓器油箱的上下節(jié)箱沿處漏油嚴(yán)重。因?yàn)?，下?jié)油箱的箱沿要支撐整個(gè)上節(jié)油箱及變壓器各個(gè)部件的重量;當(dāng)變壓器投入運(yùn)行之后，器身周期性振動(dòng)也對(duì)該處有影響，使下節(jié)油箱的箱沿向下發(fā)生變形，經(jīng)分析查明：下節(jié)油箱的箱沿與箱體為一塊鋼板所壓制，因此箱沿較薄。它的主要缺點(diǎn)是導(dǎo)油槽的外面存在大量焊線，起吊時(shí)變壓器油容易滲到箱沿方鋼內(nèi)，長期滲漏油焊線容易干裂，也易滲漏油。

變壓器的下節(jié)油箱結(jié)構(gòu)，改進(jìn)設(shè)計(jì)之后如圖1所示，為盆式結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)有：

a）將下節(jié)油箱的箱沿與箱體分離，形成兩部分，并且將箱沿增厚，由原來的16mm增厚到32、40mm，在箱沿加厚之后，箱沿因焊接變形發(fā)生的幾率減少，密封墊面平整且密封效果良好。

b）將下節(jié)油箱的結(jié)構(gòu)方式由槽式改為盆式。改進(jìn)之后箱體的絕大部分為一張鋼板壓制而成，油箱底部平整，沒有焊線，不用試漏，并且此種下節(jié)油箱不易變形，大大降低了滲漏油的發(fā)生。

c）下節(jié)油箱的加強(qiáng)鐵延長到箱沿處并且與箱沿焊牢。由于箱沿加厚，不會(huì)因此焊線使箱沿密封墊面的平整度改變，因此，當(dāng)下節(jié)油箱的箱沿受到長期作用時(shí)，作用力會(huì)被分解到油箱底部傳遞到地面，從而不會(huì)使箱沿變形，防止在上下節(jié)油箱箱沿處滲漏油。

3）上下節(jié)油箱箱沿采用錯(cuò)位對(duì)焊方法。在用戶無特殊要求的情況下，將上下節(jié)油箱焊死，以減少箱沿變形、箱沿不平、密封墊老化或失效等帶來的滲漏油問題的發(fā)生。

3 變壓器油箱法蘭結(jié)構(gòu)

變壓器油箱上焊有大量的法蘭，法蘭直接焊在油箱箱體上，它主要用于變壓器主體與部件之間的聯(lián)接，及人員對(duì)變壓器內(nèi)部的安裝及檢測(cè)。一般情況下，一臺(tái)變壓器油箱需焊大小法蘭少則數(shù)十個(gè)，多則幾十個(gè)甚至更多。在焊接法蘭時(shí)，電弧高溫、焊接應(yīng)力、焊渣等等不利因素將同時(shí)作用于該處，使這些地方成為變壓器油滲漏的區(qū)域。

法蘭直接焊在油箱箱體上，以前法蘭為通孔無密封槽式結(jié)構(gòu)。焊有這種法蘭的變壓器在用戶使用過程中，曾發(fā)生大量的局部滲漏油事故。在法蘭焊接過程中，工藝規(guī)定，法蘭的內(nèi)外兩側(cè)均要求焊接，而且不能有滲漏點(diǎn)。但焊接時(shí)，大量的焊接熱相互作用，可能造成鄰側(cè)的焊線局部過熱，而產(chǎn)生裂縫、焊線氧化等等工藝問題，而大量的飛濺又會(huì)濺到法蘭表面，形成焊渣，對(duì)焊渣清理時(shí)，又要損傷法蘭表面的平整度，或能造成該處密封性能降低?？傊儔浩饔蜆O有可能沿著法蘭表面不平的地方或法蘭根部焊線損傷處產(chǎn)生的滲漏。

為了解決變壓器在長期運(yùn)行中，變壓器油沿法蘭的螺孔滲漏的現(xiàn)象，對(duì)油箱上所使用的法蘭進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，將通孔法蘭改為盲孔法蘭，且厚度加大到32mm，同時(shí)，采取適當(dāng)?shù)拿芊饨Y(jié)構(gòu)，選取合適的密封墊壓縮率及填充率，以保證密封效果。此種結(jié)構(gòu)的好處是，可以防止變壓器油沿著法蘭焊接時(shí)所形成的內(nèi)漏進(jìn)入到螺紋孔內(nèi)發(fā)生滲漏。同時(shí)變壓器密封墊容易定位，且壓力均勻。

無論是何種結(jié)構(gòu)的法蘭聯(lián)接，都應(yīng)注意將與密封墊接觸的表面加工光滑、保證平整度，以改善密封效果。加工法蘭時(shí)注意將密封槽處棱邊去棱角，防止在密封墊受壓過程中棱角割壞密封墊。同時(shí)，對(duì)于法蘭連接螺栓的緊固力矩應(yīng)有適當(dāng)?shù)囊?，以避免由于力矩過小導(dǎo)致的密封墊壓縮不夠，以及力矩過大對(duì)密封墊的損壞引起的嚴(yán)重滲漏油。

此外，變壓器上組部件質(zhì)量也是變壓器滲漏油的關(guān)鍵。例如，變壓器上注放油蝶閥以前為DN100黃銅法蘭結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)生漏油，現(xiàn)在改為BF100波紋管銅截止閥，對(duì)密封質(zhì)量提出更高要求，改進(jìn)后現(xiàn)場(chǎng)杜絕了閥門漏油現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

本文所提出的防滲漏的結(jié)構(gòu)是已經(jīng)經(jīng)過實(shí)際產(chǎn)品檢驗(yàn)的，并且已經(jīng)被廣泛地使用到66kV-1000kV電壓等級(jí)的變壓器上，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品運(yùn)行情況看，改進(jìn)后結(jié)構(gòu)能夠大大降低油箱滲漏油問題的發(fā)生。

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