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度，傳導(dǎo)出運行時器身所產(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月投入運行。某日，運行人員在進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。確認上述現(xiàn)象后，申請退出變壓器瓦斯保護，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)進油，儲油柜內(nèi)膠囊破損。現(xiàn)場對變壓器儲油柜進行紅外成像監(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構(gòu)卡死導(dǎo)致無法正常移動。儲油柜膠囊進油后會在重力作用下自然下垂，壓住油位計浮球機構(gòu)，造成浮球不能隨變壓器油位上下移動。考慮到膠囊進油是漸進過程，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

在機組檢修時，進行主變排油檢查。

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

(3) 拆下膠囊進行檢查，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入膠囊，脫落處掛點止脫倒口沒有打開，不能將掛點鎖死，進油后膠囊在自重下從掛點處脫落，進而壓迫浮球，引起油位異常。

故障點查明后，現(xiàn)場更換新膠囊，并按廠家要求對新膠囊充氮檢查，確認無異常，同時更換了密封圈，檢查膠囊掛點安裝到位，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行管理，保證變壓器安全可靠運行。