引言

某公司所屬220kV某變電站,有載開關(guān)發(fā)油位異常告警信號,現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)有載開關(guān)油位表指示油位降至0,發(fā)信正確。檢修人員當天對有載開關(guān)進行補油工作,油位恢復(fù)正常。為了確定是否為發(fā)生竄油的問題,還委托試驗所對主變本體絕緣油進行成分分析試驗。一個月后,油位再次出現(xiàn)異常,檢查變壓器外部,沒有嚴重的滲漏油。利用連通器原理及水平法測量,本體油位與有載開關(guān)油位大致相同。因此,判斷該站#1主變壓器有載開關(guān)有內(nèi)部竄油的嫌疑。

通過對220kV某站#1主變壓器有載開關(guān)油位異常的處理消缺維護工作,發(fā)現(xiàn)真正導(dǎo)致有載開關(guān)油位異常的原因是:在主變運行時,開關(guān)油枕油位與本體油枕油位存在高度差(有載油位高于本體油位）,因為壓力的作用,有載油枕的油通過密封不良的點進入本體,有載油位不斷下降,直到與本體油位持平或差很少,這也就解釋了在外部無明顯滲漏油的情況下,有載開關(guān)里油的去向。而主變本體油進行化學成分試驗未檢測出有關(guān)烴含量超標,也可能是因為有載開關(guān)本身動作次數(shù)就不多,開關(guān)油的烴含量低,竄入到本體的含量就更少,所以在試驗時,雖有微量的數(shù)據(jù)被檢測到,但遠未達到超標數(shù)據(jù)的地步。

在臨界油位時,有載開關(guān)會出現(xiàn)類似220kV某站那樣密封圈損壞情況下的竄油。本文提出通過調(diào)低有載開關(guān)油枕的高度,使得本體油位始終比有載油位高,有載油(受污染的油）不會竄到本體去,只有本體油竄到有載開關(guān),不至于污染本體。結(jié)合現(xiàn)場實際檢查結(jié)果以及對主變本體絕緣油的跟蹤試驗成分分析論證,總結(jié)出該方法對有載調(diào)壓開關(guān)竄油的處理合理有效。

1缺陷分析及處理

1.1缺陷分析

為防止工作過程中非電量保護誤發(fā)信號,將#1主變壓器有載重瓦斯跳閘投入壓板及#1主變壓器本體重瓦斯跳閘投入壓板退出,并斷開非電量保護電源空氣開關(guān)。連接油管,將有載開關(guān)油枕及有載開關(guān)器室內(nèi)的油排出。

檢查有載開關(guān)油位表、油管、本體油位表及其他相關(guān)部件,并未發(fā)現(xiàn)異常。將有載開關(guān)調(diào)至中間位置,拆卸有載開關(guān)傳動軸,打開頂蓋并吊出切換開關(guān)檢查器室。此時,主變本體內(nèi)充滿變壓器油,而有載開關(guān)器室內(nèi)無油,兩者間有油壓差,發(fā)現(xiàn)開關(guān)器室頂部法蘭處有明顯滲油現(xiàn)象,兩個定位銷處因無螺帽鎖緊,滲油尤為明顯,如圖1所示。

圖1滲油處

開關(guān)器室頂部法蘭處有明顯滲油現(xiàn)象,則可能為密封膠圈有問題。關(guān)閉本體油枕與主變本體間的閥門,打開本體有載呼吸器,排出部分主變本體油,至本體油位低于有載開關(guān)檢修托架以下。為確認油位具體位置,用一根細管進行測量,如圖2所示。

圖2測量本體內(nèi)實際油位

對主變壓器有載開關(guān)進行吊檢,用如圖3所示專用工具將開關(guān)器室與本體分離,下放到開關(guān)器室的檢修托架上,如圖4所示。

1.2缺陷處理

在臨界油位時,會出現(xiàn)像220kV某站那樣密封圈損壞情況下的竄油。如果調(diào)低有載開關(guān)油枕的高度,就算密封圈損壞了,因為本體油位始終比有載油位高,有載油(受污染的油）也不會竄到本體去,只有本體油竄到有載開關(guān),不至于污染本體。原有載調(diào)壓主變結(jié)構(gòu)如圖5所示,主變油枕與有載開關(guān)油枕在同一高度,由于油位的高度差存在,當有載開關(guān)的油枕密封圈損壞時,有載開關(guān)油枕的油會竄入主變本體。而改進思路是將有載開關(guān)的油枕調(diào)整到主變本體上方,使其高度低于本體油枕的高度,確保本體油位低也高于有載油位,消除有載開關(guān)油枕里油位與本體油枕油位的壓力差。改進后有載調(diào)壓主變結(jié)構(gòu)如圖6所示。

如圖7所示,根據(jù)設(shè)計要求安裝有載調(diào)壓油枕,并對開關(guān)器室進行清洗后,將開關(guān)切換芯子吊回器室內(nèi),恢復(fù)開關(guān)整體復(fù)裝工作,如圖8所示。

安裝工作完成后,重新對有載開關(guān)注入新的絕緣油,并對所有放氣閥如散熱片、油管、升高座、本體瓦斯、本體油枕等地方多次進行放氣,待主變本體及有載開關(guān)油靜置后,取油樣進行試驗,各項數(shù)據(jù)均達標,符合投運條件。

2缺陷處理后的檢查與驗證

2.1缺陷處理后的加壓檢查

進行處理后,通過加壓對有載桶進行進一步檢查,以確保萬無一失。通過加壓至0.03MPa檢查筒內(nèi)有無滲漏,如圖9所示。加壓結(jié)果為無滲漏,如圖10所示。

2.2油位表校驗

2.2.1有載開關(guān)油箱油位表

通過排盡油及注油過程檢驗其動作正確,報警值正常。

2.2.2本體油箱油位表

通過排盡油及注油過程檢驗其動作正確,報警值正常。注油后充氮氣排出油枕內(nèi)的空氣,確保油位指示真實性。

2.3補油記錄及有載油箱容量計算

2.3.1補油記錄

220kV某站#1主變有載開關(guān)分別在2017年2月2日、12月27日、2018年1月22日、2月13日處理油位低缺陷,對有載開關(guān)油箱進行補油。

2.3.2有載油箱容量及補油量、竄油量的計算

按有載油箱直徑大約600mm、高度大約250mm計算,3.14×3002×250≈70L,油箱容量大概70L,按每次補油容量為油箱的2/3計算,70×0.6=42L,每次補油大約40L,四次共補160L,換算成變壓器油的容量為:160×0.895(變壓器油密度）≈140kg:竄油量為:140-20(油箱中剩油）=120kg。

2.4油中溶解氣體濃度分析判斷

根據(jù)有載開關(guān)油樣色譜試驗結(jié)果,變壓器油中溶解氣體乙炔含量為150uL/L,而根據(jù)原變壓器油樣色譜試驗結(jié)果,變壓器油中溶解氣體乙炔含量為0uL/L。

處理缺陷前補充過四次變壓器油,估算竄油量為120kg,即含乙炔濃度為150uL/L的劣質(zhì)油滲竄到變壓器本體油箱內(nèi)。計算其對本體變壓器油中溶解氣體含乙炔氣量的影響(本體油按50t計算）:120×150÷(50000＋120）≈0.36uL/L。主變本體油中溶解氣體乙炔量會上升至0.36uL/L左右。

根據(jù)以往經(jīng)驗,隔離故障源后變壓器油中溶解氣體沒有增長量,經(jīng)過長時間的溶合后,含氣量會有所下降。也就是說,本體油試結(jié)果含乙炔0.36uL/L,這個含氣量數(shù)值是切換開關(guān)油箱內(nèi)劣質(zhì)油與本體油混合后比較合理的數(shù)值。

這次220kV某站#1主變壓器,因為切換開關(guān)油箱密封不良,造成變壓器油中溶解氣體乙炔含量上升?，F(xiàn)在#1主變壓器切換開關(guān)油箱竄油缺陷已消除,所以變壓器油中溶解氣體乙炔含量在0.36uL/L左右,在這個基數(shù)上不會再產(chǎn)生含氣量增長的情況,具體變化數(shù)值應(yīng)結(jié)合大修前后試驗數(shù)據(jù)進行比對、驗證。

3結(jié)語

在實際生產(chǎn)工作中,有載開關(guān)滲油的缺陷雖不是特別常見,但也并非極少出現(xiàn)。在天氣冷熱交替或是主變負荷過高、油溫過高時更容易引起密封的老化。變壓有載分接開關(guān)常滲油的部位有:油室的上、下法蘭連接處,油室絕緣筒上的關(guān)蓋密封處,油室內(nèi)及底部結(jié)合處。造成滲油的原因也是多方面的:既有開關(guān)本身產(chǎn)品制造質(zhì)量和出廠裝配的因素,也有安裝、維護、檢修不到位的原因。而通過調(diào)低有載開關(guān)油枕的高度,使得本體油位始終比有載油位高,保證了有載油(受污染的油）不會竄到本體去,只有本體油竄到有載開關(guān),也不至于污染本體。

經(jīng)過一段時間的試點考究,對實施前后的成效進行對比,結(jié)果說明該改進方法具有一定的適用性、科學性、有效性、可操作性,且其以創(chuàng)新優(yōu)勢為主變有載開關(guān)竄油缺陷處理帶來了更好的幫助,提升了電網(wǎng)質(zhì)量整體效能。