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(zhǎng)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)椋鹿?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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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。總之，變壓器油極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(zhǎng)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螅员苊庥捎诹剡^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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