油浸式變壓器油箱滲漏油的產生及防治措施分析

陳軍

（新疆昌特輸變電配件有限公司，新疆 昌吉 831100）

油浸式變壓器滲漏油不僅會給生產者帶來售后成本的增加，還會給用戶帶來停產待修等不便，嚴重時危及企業安全生產。通過對變壓器制造企業的調研分析，滲漏油問題在變壓器油箱制作過程中也是占比最高、最難解決和控制的問題。結合制造過程中的滲漏控制難點和用戶使用過程中的滲漏實際，分析滲漏原因，制定相應的控制措施是解決油浸式變壓器滲漏油問題的關鍵。

1 油浸式變壓器油箱滲漏油的產生原因

油浸式變壓器油箱滲漏油問題是常見問題之一，具體產生的原因可以分為以下幾方面：第一是軟連接滲漏，主要是由于零部件的密封問題而引發漏油現象；第二是硬鏈接滲漏，主要是在設備生產過程中，由于生產工藝等問題而導致的零件密封性降低。在日常工作中，為了防止油浸式變壓器滲漏油問題的發生，需要對問題產生原因進行深入分析。

1.1 膠墊老化

由于膠墊老化問題而產生的變壓器滲漏油現象十分常見，在降低變壓器密封性的同時，影響了變壓器的正常使用。整體來看，引起膠墊老化諸多因素中最重要的便是膠墊耐油性的好與壞。從本質上來說，耐油性主要是高聚物對有機溶劑耐溶脹能力的直接表現，可通過具體機械能和重量變化進行度量，在這里，膠墊所產生的作用便是提高變壓器的耐溶脹能力。此時，如果膠墊自身能力較差，膠墊的老化速度便會得到提升，尤其是在溫度較高時，相關設備的連接處更容易出現變形、龜裂等問題。為了避免由于膠墊老化影響變壓器的正常使用，維護人員應做好膠墊及時更換工作。

1.2 焊接質量不達標

油箱制作過程中常會用到4到12mm厚的鋼板，由于種種原因很多廠家對此類鋼板選擇不開坡口雙面焊接方式。一方面很容易使表面間隙得到延伸，最終形成滲漏點；另一方面由于焊縫內部未焊透，在變壓器注油過程中，也會形成一條難以發現的油道。截至目前，很多檢漏方式得到了應用，但由于多種因素的限制，很難將其作用全面發揮出來。

此外，綜合考慮變壓器制造的經濟性和實用性，在不同變壓器油箱中使用了不同焊接方式。有些油箱焊縫長，延長了焊接縫隙，焊工水平不高，焊接點較多，大大增加了誤差出現的概率，甚至還會出現脫焊、漏焊等現象，焊縫質量降低，滲漏油可能性大。

1.3 板式蝶閥的質量不達標

油浸式變壓器中使用的蝶閥屬于調節閥范疇，也被稱翻板閥，結構簡單，由閥體、閥桿、蝶板等部件組成。從外觀上來看，閥體自身呈圓筒狀，軸長度較短，內部有蝶板，通過這些結構的相互作用，在低壓管道中進行開關控制工作。早期的變壓器使用過程中，蝶閥的使用形式過于傳統化，主要以單層密封形式為主，在連接面的設計上也十分粗糙，導致漏油現象十分嚴重。蝶板工作過程中，以常開狀態為主，此時油浸式變壓器在工作過程中會促使很多介質對密封面進行沖刷，降低了設備的整體密封性。在蝶閥內部，如果密封圈出現嚴重破損，油浸式變壓器的漏油現象便會進一步提升。

1.4 密封面法蘭的質量不達標

法蘭屬于一種管子之間的連接零件。在制作過程中，涉及到多重材料類型，由于材質的不同，使得剛度也不同。在具體的法蘭選擇過程中，如果剛度較差，很容易對密封面的完整性產生影響，不利于安裝工作的開展。此時，很容易使膠墊受力不均，更無法實現密封性的有效提升。與此同時，法蘭的使用過程中還會出現很多限位結構，此時，相關工作人員如果沒有做出合理設定，很容易導致密封圈出現錯位現象，引起變壓器出現滲漏問題。一般來說，該類問題主要發生在瓦斯繼電器的連接器及散熱器之間。另外，加工法蘭的鋼板材料可能會出現分層等內部缺陷，如果忽略了對法蘭件的檢查，這類缺陷法蘭很容易在變壓器運行過程中由于振動等因素導致法蘭面開裂，造成變壓器漏油。

2 油浸式變壓器油箱滲漏油的防止措施

2.1 提高橡膠密封件質量

在橡膠密封件研制過程中，其質量的好與壞決定著油浸式變壓器防滲漏效果。由于密封件的自身特點，如果在高溫、擠壓的環境下進行工作，密封件性質也會發生變化，而該結構物理性質的好與壞和制造工藝呈現出很大關系。例如，由日本生產的220號橡膠材料各項性能較高，能夠與油浸式變壓器密封件的工作環境相適應。我國生產的26型橡膠屬于變壓器橡膠密封件的專用材料，取得了良好的市場效果。在密封性能的研究上，幾何形狀的影響較大。為了對該項指標進行研究，研究人員對矩形和圓柱形橡膠密封件進行了適用研究。研究結果表明，在矩形板墊中，由于兩面具有多圈型溝槽，在降低膠料的同時，對變壓器整體密封性能進行了改善，而圓柱體密封件的中心部位會形成一個小直徑的空心結構，同樣提升了油浸式變壓器的密封性。

2.2 降低焊縫殘余應力

降低焊縫殘余應力，是消除油浸式變壓器焊縫滲漏油的關鍵點之一。相關資料顯示，采用振動時效技術可以進一步降低焊縫中的殘余應力。振動時效主要來源于激振器周期性的外力作用，當頻率達到一定程度時，便會促使工件出現共振，進而達到釋放殘余應力的目的。除此之外，在油浸式變壓器工作過程中，很容易出現交變應力及工件殘余應力相互疊加情況，使材料出現塑性變形。但由于這種變形程度比較細微，可以保證工件中的殘余應力得到松弛化發展。整體來看，應力的降低和平均化，有利于提升油浸式變壓器的焊縫緊密程度，避免滲漏油情況的出現。另外，在該項技術使用過程中，還能體現出一定的經濟效益。例如，殘余應力去除率在40%左右時，焊件的整體抗疲勞強度也會提升20%。該技術的投資額度也較小，僅為熱時效設備的10%。

2.3 對焊接工藝進行改進

焊接工藝的改進是焊接質量提升的基礎，CO2氣體保護焊可以在焊接過程中對焊線提供保護。好的CO2氣體保護焊接工藝無焊渣、飛濺小，生產效率也是普通電弧焊的2到4倍，焊接過程中變形也較小，減少了焊接過程中的校正工作量。針對采用CO2氣體保護焊的焊縫，要掌握好保護氣體的流量與焊絲直徑及焊接速度之間的關系，因為保護氣流量過小不能充分保護，而保護氣流量過大會產生紊流，反而增加焊縫缺陷。此外，許多變壓器油箱生產廠尤其是很多小企業和小產品，依然以手工電弧焊為主。在焊接過程中很容易出現焊縫過長，導致缺陷增多，箱中的油便會通過縫隙滲漏到變壓器外。因此，需對焊接技術水平進行提升，消除缺陷。例如，工人可以利用鋸條對焊縫周圍的氧化層進行打磨，再利用酒精進行擦洗，最后涂抹上密封膠。此時，待密封膠凝固之后，焊縫滲漏油問題便會得到解決。

2.4 對檢漏技術和方法進行改進

檢漏技術和方法改進是變壓器消除滲漏油的最后一道屏障。生產過程中，每道焊接工序可采用打磨將明顯的缺陷消除，之后可采用煤油滲漏等方法進行檢漏和補焊。在油箱焊接完成后，再對油箱整體進行氣密性試驗，這也是目前最為常用的檢漏方式。經過實踐工作證明，該方式對已經出現的滲漏問題解決十分有效，并能對潛在的焊縫問題進行挖掘。此外，前文已經提到，大多數焊縫存在殘余應力，會在外力的作用下導致焊縫開裂。因此，相關技術人員可以針對不同材料、不同焊接工藝的油箱產品制定不同的消除參與應力的方法和綜合檢漏方案。例如，可以將油箱放置到振動臺上，進行水壓和氣壓試驗，之后通過實驗結果來實施補焊工作。還可以針對重要部位引入超聲波、磁粉等無損檢測方法確保焊縫質量。

3 結語

綜上所述，在油浸式變壓器滲漏油預防過程中，針對不同產品制定不同措施和方案預防潛伏性滲漏油的發生是避免變壓器滲漏油問題發生的關鍵，企業和技術人員應該提高重視程度。另外，油浸式變壓器滲漏油的防治效果的好與壞，與員工的個人素質呈現出明顯關系。因此，在油浸式變壓器生產過程中，應該挑選一些專業的工作人員來開展工作，并加強對工作人員的技術培訓，避免變壓器質量受到影響。