一起變壓器低油位故障原因分析與處理

張茂兵，程明之，周 越

(淮浙電力有限責(zé)任公司鳳臺發(fā)電分公司，安徽 淮南 232131)

0 引言

油浸式變壓器內(nèi)部充滿了變壓器油，器身浸沒在變壓器油中，以保證變壓器的絕緣強(qiáng)度，傳導(dǎo)出運(yùn)行時器身所產(chǎn)生的熱量，減緩絕緣老化。變壓器油通過連管與儲油柜相通，由于環(huán)境溫度的變化和變壓器負(fù)載的變化，油溫會在一定范圍內(nèi)變化，導(dǎo)致變壓器油的體積也隨之發(fā)生變化。儲油柜容積能滿足變壓器油體積的變化，同時減少或防止水分和空氣進(jìn)入變壓器，延緩變壓器油和絕緣的老化。

儲油柜的容積應(yīng)保證在最高環(huán)境溫度與允許負(fù)載狀態(tài)下油不溢出，在最低環(huán)境溫度與變壓器未投入運(yùn)行時，觀察油位計應(yīng)有指示，一般為變壓器油箱總油量的1/10左右，日常通過觀察安裝在儲油柜上的油位計指示確認(rèn)變壓器油量是否正常。

1 故障現(xiàn)象

某電廠主變型號為SFP-780000/500，2013年12月投入運(yùn)行。某日，運(yùn)行人員在進(jìn)行主變定期檢查工作中發(fā)現(xiàn)主變吸濕器油杯油位過滿，并從油杯緩慢滲出至地面，DCS觸發(fā)變壓器低油位報警。

查閱后臺變壓器油位變化趨勢數(shù)據(jù)，變壓器油位一直在緩慢降低，并在一個月內(nèi)，油位由正常的63 %下降至0。實際觀察變壓器儲油柜底部排污座處，油位指示正常，儲油柜連管處氣體繼電器內(nèi)充滿變壓器油，對變壓器油箱全面檢查未發(fā)現(xiàn)滲漏油的情況，排除變壓器大量漏油的可能，判斷變壓器實際油位正常，油位低報警為虛假油位報警。

2 原因分析及處理

2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

變壓器儲油柜為膠囊式，膠囊頂部與吸濕器相連，膠囊內(nèi)部為空氣，當(dāng)變壓器油位隨溫度變化時，膠囊內(nèi)擠出或吸入空氣，以此調(diào)整儲油柜油位。儲油柜采用浮球傳動指針式油位計，其主要由顯示部分(指針與表盤構(gòu)成)、報警部分(磁鐵或凸輪與開關(guān)構(gòu)成)以及傳動部分(換向及變速齒輪組、擺桿與浮球構(gòu)成)組成。當(dāng)變壓器儲油柜的油面升高或下降時，油位計浮球隨之上下浮動，使擺桿上下擺動，從而帶動傳動部分轉(zhuǎn)動，指針指到相應(yīng)位置，如圖1所示。當(dāng)油位上升到最高油位或下降到最低油位時，磁鐵吸合或凸輪撥動相應(yīng)的干簧接點(diǎn)開關(guān)或微動開關(guān)發(fā)出報警信號。

圖1 膠囊式儲油柜

2.2 原因分析

根據(jù)變壓器油溫和繞組溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)，變壓器油位在發(fā)生異常前變化趨勢正常。僅在處理風(fēng)冷控制箱缺陷期間短暫造成變壓器油溫快速上升至60 ℃，而后變壓器油位出現(xiàn)逐步下降情況。

維護(hù)人員通過連續(xù)跟蹤、檢查，發(fā)現(xiàn)吸濕器油杯油位過滿，有油從油杯緩慢滲出。確認(rèn)上述現(xiàn)象后，申請退出變壓器瓦斯保護(hù)，隨后拆下吸濕器，發(fā)現(xiàn)吸濕器連管中有變壓器油滴出，由于吸濕器連管與膠囊內(nèi)部直接連接，因此，可斷定膠囊內(nèi)部已經(jīng)進(jìn)油，儲油柜內(nèi)膠囊破損。現(xiàn)場對變壓器儲油柜進(jìn)行紅外成像監(jiān)測，儲油柜溫度分界明顯，判斷儲油柜內(nèi)油位正常，變壓器可以正常運(yùn)行。

儲油柜油位指示到0，觸發(fā)油位低報警，油位計浮球傳動部分應(yīng)該存在故障或者浮球機(jī)構(gòu)卡死導(dǎo)致無法正常移動。儲油柜膠囊進(jìn)油后會在重力作用下自然下垂，壓住油位計浮球機(jī)構(gòu)，造成浮球不能隨變壓器油位上下移動?？紤]到膠囊進(jìn)油是漸進(jìn)過程，對浮球上下活動的影響逐漸增大，也符合油位監(jiān)測中變壓器油位緩慢下降的趨勢。

2.3 故障處理

在機(jī)組檢修時，進(jìn)行主變排油檢查。

(1) 發(fā)現(xiàn)膠囊內(nèi)部有積油，并將油位計浮球壓住，無法移動。

(2) 膠囊在儲油柜內(nèi)部由兩頭掛點(diǎn)懸掛在儲油柜上部進(jìn)行固定，靠近浮球側(cè)膠囊從掛點(diǎn)上脫落，致使膠囊完全將浮球壓死。

(3) 拆下膠囊進(jìn)行檢查，膠囊內(nèi)存有殘油，在底部發(fā)現(xiàn)兩處硬物造成的明顯傷痕，其中一處已經(jīng)完全裂開。

儲油柜膠囊為廠家在制造廠安裝完成后運(yùn)至現(xiàn)場，膠囊破損位置在油位計安裝孔上部，判斷應(yīng)是安裝油位計時誤將膠囊劃傷，且劃傷痕跡與油位計金屬部件棱角吻合。變壓器長期運(yùn)行過程中，油位升降對破損部位造成沖擊，特別在油溫快速上升時，沖擊力加大造成破損部位裂開，儲油柜中油從裂縫處進(jìn)入膠囊，脫落處掛點(diǎn)止脫倒口沒有打開，不能將掛點(diǎn)鎖死，進(jìn)油后膠囊在自重下從掛點(diǎn)處脫落，進(jìn)而壓迫浮球，引起油位異常。

故障點(diǎn)查明后，現(xiàn)場更換新膠囊，并按廠家要求對新膠囊充氮檢查，確認(rèn)無異常，同時更換了密封圈，檢查膠囊掛點(diǎn)安裝到位，止脫口完全打開，調(diào)整核對油位計高低液位指示，完成注油排氣工作。

3 結(jié)束語

變壓器油位是反映變壓器運(yùn)行狀況的重要參數(shù)，油位過高、過低都屬于異常工況。發(fā)生油位異常時要結(jié)合紅外測溫、吸濕器運(yùn)行工況、氣體繼電器報警等情況綜合分析，在變壓器安裝和運(yùn)行各環(huán)節(jié)做好質(zhì)量管控，特別是儲油柜膠囊和油位計的安裝可以參照電廠隱蔽工程進(jìn)行管理，保證變壓器安全可靠運(yùn)行。