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一起35kV SVG連接變壓力釋放閥異常漏油的缺陷處理及原因分析

  發表時間:2020年06月12日  點擊數:19022 次

  【摘要】介紹了某風電場升壓站發生的一起35kV SVG連接變壓力釋放閥異常漏油的缺陷處理過程,并對該缺陷的發生原因進行分析。

  【關鍵詞】SVG 連接變 壓力釋放閥 漏油 油枕膠囊

  一、引言

  SVG 連接變作為電力變壓器的一種型號,是電力系統中重要的電氣設備之一,其內部一旦發生放電故障,變壓器內部絕緣油會在放電電弧的高溫作用下分解,并產生大量氣體,這些氣體會使變壓器內部壓力急劇上升,為避免所產生的壓力對變壓器產生不可恢復的損害,必須在幾毫秒之內釋放這部分非正常壓力,變壓器專門配置了壓力釋放閥;充油式變壓器還有一個不可或缺的的組件,其主要作用是避免變壓器絕緣油與空氣接觸,以免絕緣油發生氧化變質或滲入水分,從而導致絕緣油的絕緣性能下降,這一關鍵組件即為油枕膠囊(另有油枕隔膜、波紋管兩種結構,作用與油枕膠囊一致),當油受熱膨脹時,會有部分絕緣油進入油枕,當油溫下降時,這部分絕緣油又會返回變壓器器身內部,油枕膠囊通過不斷地膨脹和收縮,以達到避免絕緣油與空氣直接接觸而氧化變質的同時,又可調節變壓器部分內部壓力。

  二、設備異,F象及保護動作情況

  2018年05月15日16:35 公司下屬某風電場運行人員在進行升壓站設備巡檢時發現5#SVG連接變A相高壓套管側箱壁及地面均有油流痕跡,變壓器壓力釋放閥臺面有附近有油跡,見圖1,并且還有少量余油沿箱壁下滴,變壓器基礎存在油跡,見圖2;#5 SVG連接變聲音正常,變壓器油溫51°C,油位4.2(環境溫度32°C),均正常,5#SVG連接變氣體繼電器、壓力釋放閥非電量保護均未動作。

  

圖1壓力釋放閥及附近油跡(上)

  圖2變壓器基礎油跡(下)

  三、設備異常處置經過

  2018年05月15日16:35現場發現該異常后場站立即匯報調度及相關領導并組織協調資源,準備緊急停電消缺;

  2018年05月15日16:58向地調匯報#5SVG連接變壓器異常情況,并申請將#5SVG連接變壓器緊急由運行轉檢修進行消缺;

  2018年05月15日17:23地調下令#5SVG由運行轉檢修操作;

  2018年05月15日22:40風電場運維人員對5#SVG連接變壓器閥門、套管、散熱片放氣閥進行檢查并排氣;

  2018年05月16日09:30風電場運維人員再次對5#SVG連接變閥門、儲油柜進行再次檢查并對儲油柜膠囊進行補氣,同時對變壓器套管放氣閥老化密封墊進行更換;

  2018年05月16日15:30風電場運維人員對5#SVG連接變壓器進行油樣采集,并送檢;

  2018年05月17日18:00 5#SVG連接變壓器油樣檢驗合格;

  2018年05月17日-05月20風電場運維人員每日多次對5#SVG連接變壓器進行檢查,未發現滲漏油現象,具備送電條件;

  2018年05月21日18:33 5#SVG連接變恢復運行。

  四、異常原因分析

  1、5#SVG連接變壓器壓器儲油柜結構及工作原理

  5#SVG連接變壓器儲油柜為膠囊式儲油柜,膠囊式儲油柜是在儲油柜內安裝一套密閉的、能承受較高壓力的膠囊,通過膠囊將絕緣油與外界空氣隔開,并通過呼吸器阻止水分進入膠囊。運行中,膠囊浮在油面上,隨著油面上升或下降進行吸氣或排氣,以此自動平衡膠囊內外兩側壓力,保證變壓器本體內一直充滿絕緣油。

  膠囊式儲油柜結構,如圖3、圖4所示,膠囊內部氣體通過吸濕器與大氣相通,膠囊袋的底面緊貼在儲油柜內的油面上,使膠囊與油面之間沒有空氣。當油面發生變化時,在油壓和大氣壓的作用下,膠囊會隨之膨脹和收縮,將油送出或吸收。

  圖3 膠囊式儲油柜

  圖4 5#SVG連接變壓器儲油柜

  2、5#SVG連接變壓器壓力釋放閥非正常噴油原因

  膠囊式儲油柜變壓器正常運行時,膠囊浮在油面上,膠囊內側通過呼吸器與大氣相通,油面升降時,膠囊隨之浮動。當變壓器本體油溫升高時,儲油柜內油面上升,壓迫膠囊經吸濕器排氣。反之,油溫降低,儲油柜油面下降,膠囊吸入大氣使之擴張,自動平衡膠囊內外側壓力。

  由于5#SVG連接變壓器儲油柜膠囊缺氣,打開放氣閥不能看見浮在油面的膠囊,見圖5。

  

圖5 膠囊補氣前5#SVG連接變壓器油枕排氣孔

  異常發生時,5#SVG連接變壓器油位不隨變壓器油溫升高發生變化,判斷為膠囊卡死,變壓器油不能將膠囊撐開,油壓將壓力釋放閥頂開,出現壓力釋放漏油現象;運維人員對膠囊進行補氣,補氣過程中膠囊上浮,變壓器油位開始逐漸上升,待膠囊完全浮上油面,從儲油柜排氣孔可見時,見圖6。由于油位是隨外部環境溫度升高緩慢上升,頂開壓力釋放閥彈簧,產生縫隙,油沿縫隙流出(壓力釋放閥內部如行程開關,由于本次油頂開壓力釋放閥行程短,未達到內部常開觸點閉合行程),所以本次壓力釋放未動作。

  

圖6 膠囊補氣前5#SVG連接變壓器油枕排氣孔

  3、5#SVG連接變壓器內部出現氣體原因

  由于變壓器套管、放氣閥等處橡膠密封墊存在老化現象,加之油枕膠囊卡死,儲油柜內變壓器油在油溫較低時不能順利補充進入變壓器油箱,導致變壓器油箱內存在負壓;在變壓器油溫升高后,油箱內油面升高,變壓器油同理不能順利補充入儲油柜,油箱內壓力增大,產生正壓,所以人員在擰松變壓器套管放氣閥進行排氣時,變壓器油箱內會有氣體排出。當油枕膠囊補氣后,膠囊卡死消除,油箱內變壓器油進入儲油柜,油箱內壓力恢復正常,再次檢查變壓器套管放氣閥,無氣體排出。

  五、防范及整改措施

  1、技術角度

  1)利用停電檢修期間,對變壓器套管、散熱片及儲油柜放氣閥進行排氣,同時更換老化密封墊,防止空氣進入變壓器內;

  2)變壓器巡檢時,加強對變壓器呼吸器巡檢,發現硅膠進油,立即進行處理,避免導致呼吸器堵塞異常出現;

  3)對巡檢難以發現硅膠進油呼吸器進行更換為玻璃透明呼吸器,避免出現堵塞異常。

  2、管理角度

  1)加強場站人員變壓器知識培訓,提高電場運維人員缺陷識別能力;

  2)對發現的缺陷,根據缺陷嚴重程度,采取合理有效的解決辦法,避免造成設備異常停運或設備事故發生

  六、總結

  以上是對本次SVG連接變壓力釋放閥異常漏油故障的判斷和處理,此次故障屬于小概率事件,現場人員合理、有效的處理方法,為風電場變電運維專業提供了寶貴經驗,具有一定的參考和使用價值。

 

  參考文獻:

  [1]JB7065-1993,變壓器用壓力釋放閥[S].

  [2]莫有德.一起變壓器油枕異常引起壓力釋放動作的處理過程及分析[J].廣西電業.2007(7).

  [3]電力變壓器檢修與試驗手冊.鐘洪璧.中國電力出版社.

  來源:《風能產業》2020第3期

  作者簡介:王正川,寧夏嘉澤新能源股份有限公司生產運維部變電專責,主要負責公司輸變電專業管理工作。

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