變壓器油箱、變壓器油罐專業生產基地

500強企業—中國西電集團指定供應商

國產大型電力變壓器經現場吊芯安裝及大修后存在嚴重的滲漏油現象。目前，我國對滲漏油尚沒有明確量的規定，一般認為有油跡者為滲油，有油珠下滴者為漏油。當滲漏使變壓器油位低于氣體繼電器時，輕瓦斯保護動作報警；當空冷器放空塞及散熱器滲漏或下部凈油器、潛油泵密封不好，起動空冷器時會造成向變壓器內吸水及進氣現象，重者輕瓦斯保護也會動作，同時使變壓器絕緣降低；套管導管滲漏后，造成引線及繞組匝絕緣降低，進而引起匝間短路燒損變壓器等。所以變壓器滲漏油、不僅會污染設備。影響企業的文明生產，給檢修維護帶來麻煩，同時也給電網安全運行帶來嚴重的威脅。因此，研究陜西變壓器油箱滲漏油的原因及處理措施是非常必要的。

一、變壓器滲漏油的原因

研究表明，大型電力變壓器滲漏油有兩個方面，一是油箱與管道的連接部位；二是油箱箱體本身焊縫的滲漏。究其原因主要是來自密封、焊接、外購組部件、檢修工藝和裝配程序等五個方面。

（一）密封材料與密封結構

1．密封材料

目前，我國變壓器行業所使用的密封材料基本上都是耐油橡膠墊。因其質量差造成滲漏油約占總滲油率的74％以上，其主要原因是：

（1）有的橡膠廠對變壓器使用條件缺乏了解，并存在內在的工藝質量問題，如彈性小、硬度低、吸油率高、抗老化性能差、厚薄不均、內部起層、含有氣泡、表面嵌覆顆粒等，如圖1－20（a）～（d）所示。它嚴重影響密封質量和橡膠墊的使用壽命。

（2） 有的單位考慮普通耐油橡膠一般價格低，忽視變壓器在運行中的質量。

（3）沒有正確掌握耐油橡膠墊的性能：耐油橡膠一般壓縮率為25％～30％，在130℃時膨脹率為4%，而在一50℃時收縮率為2．4%左右。施工中沒有注意而造成滲漏。

2．密封結構

良好的密封結構必須是壓強適當、可靠定位、平行均勻（保持法蘭的平行和壓力均勻）。密封結構差的主要原因是:

（l）設計者在設計、計算、繪制圖紙時對以上要求考慮不周，設計出的密封結構不合理，如圖1-21所示。圖中示出塞子密封結構不合理而使橡膠墊受擠、壓力過大、側面滑動而引起龜裂。

（2）制造工藝粗糙，有些密封結合面是毛面，有的雖經加工，但精度不夠；在焊接和裝配過程中沒有認真清理焊渣，隨意用金屬物敲擊密封面，造成凸凹不平，存在幅向溝痕；密封面有雜物或焊接歪斜，造成施工中難以把平，如圖1－20（e）所示。常見部位有散熱器上下法蘭、氣體繼電器兩側法蘭及套管法蘭等。

（3）變壓器出廠前沒有試裝，零部件沒有統一編號、對號人座，劣質密封面沒有得到及時發現與處理。致使變壓器運到現場后，在工期緊的情況下，湊合安裝，滲漏油嚴重。例

如：散熱器采用彈性聯管的結構，目的是起調整作用，但現場安裝時有的上下法蘭距離錯位很大，無法改動（￠80型蝶閥，距離差40mm左右），個別用吊車拉，氣焊烤，硬把螺絲擰上，造成“別勁”而滲漏油。

（二）焊接與焊接結構

由于焊接工藝、焊接質量差和焊接結構不合理造成滲漏油現象，在現場屢見不鮮。

1．焊縫出現裂紋

據有關資料介紹，變壓器油箱焊接成型后，須經試漏才能出廠。試驗時，一般很少發現滲漏現象、但在使用現場，滲漏較為普遍，其主要原因是焊縫周圍出現了裂紋。而造成裂紋的主要原因是焊接應力所致。

焊接應力產生的裂紋又有兩種情況：

（1）焊接應力與外應力疊加。眾所周知，任何焊接構件都是一種局部加熱。它在焊接成型的過程中，經歷著娘熱、熔化、冷卻的一個極為復雜的變化過程，其復雜性首先表現在焊接時溫度變化范圍很大。在焊縫上，最高溫度可達材料沸點，而離開熱源，溫度則急劇下降，直至室溫。這種溫度的變化不可避免地將產生內應力；也必然影響到整個焊縫過程中的應力分布，引起應力集中、這些應力的存在，不僅導致工藝缺陷，而且在一定條件下將直接影響構件的承載能力，如強度（脆性斷裂和疲勞斷裂）、剛度、受壓穩定性等。變壓器油箱是較復雜的焊接結構件，焊道縱橫交錯，不可避免地將產生大面積的焊拉應力，造成應力集中。測試表明，應力值高達屈服極限以上。由于焊接應力大量存在，變壓器一旦出廠，經過吊裝和運輸，實質上是給變壓器油箱施加一種外載。這種外應力與焊接應力相疊加，達到或超過材料強度極限，致使原有隱裂繼續擴展或加深，甚至產生新的裂紋而導致滲漏。這就是為什么變壓器油箱在出廠前試驗不漏，而運到使用現場一經安裝啟動后就出現滲漏的原因。

（2)焊接應力與腐蝕共同作用。焊接拉應力與腐蝕共同作用也能產生裂紋。這是因為當油中含有水分、有機酸和無機酸以及油氧化后發生的過氧化物，這些物質對油箱會產生腐蝕作用。油箱材料一般為低碳鋼（A3），它在介質中承受拉力就可能出現裂紋。一般情況下。其過程大致分為三個階段：①局部腐蝕造成小腐蝕坑和其他形式由應力集中，以后又逐漸發展成微小裂紋。②在腐蝕作用下，金屬從裂紋尖端面不斷地被腐蝕掉，而在應力作用下又不斷產生新的表面，這些表面又進一步被腐蝕。這樣，在應力和腐蝕交替共同作用下，裂紋逐漸擴展。③當裂紋擴散到一定的臨界值，裂紋就在應力作用下以極快的速度發展，造成脆性裂斷。當然，最后這個階段在油箱上不一定發生，但裂紋擴展到一定程度就可能使油箱發生滲漏。例如，某臺120MVA、220kV的電力變壓器，驗收時，除發現有一螺栓連接處輕微滲油外，其他部位密封良好。但該變壓器運行1年后，竟出現多處滲油。

實踐表明，應力和腐蝕引起的裂紋擴展，與應力的大小都有著密切的關系：應力越大，應力腐蝕開裂的速度越快；反之，則應力腐蝕速度慢。變壓器在運行中，工作應力并不大，但焊接殘余應力是較大的。焊接殘余應力和工作應力相疊加，促使焊縫附近很快產生應力腐蝕開裂。

2．焊接質量差

造成焊接質量差的主要原因是：

（1）鋼材在采購、運輸、保管過程中沒有按規定要求做，造成鋼材本身不平整。

（2）制造廠在裁剪、下料過程中工藝質量差。

（3）焊工技術水平低。焊接不認真等。

3．焊接結構不合理

焊接結構不合理表現在：

（1）由于焊線結構沒焊好，油穿過內焊線從螺絲孔處滲出?，F場安裝時，常見的部位有低壓套管手孔法蘭及隔膜式儲油板下部的視窗孔螺絲等位置滲油。

（2）焊接較厚板時沒有打破口，有假焊現象。

（3）平板焊螺桿時常鉆透孔，，背面焊接不好等均能造成滲漏油。

（三）外購部件

外購部件不符合工藝要求的主要表現在：

（1）采購人員對所購部件的技術參數、性能標準不了解，隨意采購一些不符合質量標準的部件。例如：選購的膠墊有裂紋，硬度超標等。

（2）生產廠家在生產與成品保管上缺少一系列質量要求，造成產品質量低劣，采購時僅憑外觀檢查不能發現所有的質量缺陷，安裝后發現滲油。例如，某60kV級套管，因保管不當，進廠驗收時，油的火花放電電壓不合格，個別的介質損耗因數偏大。更主要是有的法蘭安裝歪斜，上下放油堵滲油嚴重。氣體繼電器有砂眼，特別是QJ3一25型氣體繼電器因結構不合理，、幾乎每臺均滲油等。

（四）檢修工藝

目前專業班組在管理與技術力量上都存在一定的薄弱環節，造成安裝及大修后的變壓器滲漏油率大大超過2%，主要表現在：

（1）責任心不強，沒有按照規程及檢修工藝要求做。

（2）檢修中漏項，該換的膠墊沒有換，以次充好、規格不全，代替使用多。檢修后不試漏或靜壓時間不夠等。

（3）檢修前沒有認真調查滲漏部位，檢修后缺陷依舊存在。

（4）螺桿緊固不到位，螺桿在變壓器溫度升高及電磁振動作用下發生松動，造成油順著螺桿絲紋滲出。若螺桿公差配合不當，就更容易出現這種情況。如某主變壓器鐵芯接地套管的緊固螺桿滲油，就是上述原因引起的。

（五）裝配程序 裝配程序不符合工藝要求，主要表現在：

（l）箱蓋或法蘭在裝配時緊偏，與連接件間產生應力而翅曲變形，出現密封不嚴。

（2）在裝配時，對密封膠墊（條）過于壓緊，：超過了密封材料的彈性極限，使其產生永久變形（變硬）而起不到密封作用。

（3）密封面不清潔（如焊渣、漆瘤或其他雜物）或凸凹不平，密封墊（條）與其接觸不良，導致密封不嚴。