某500kV变压器突发喷油事件分析及处理

某500kV变压器突发喷油事件分析及处理

程章历宋微浪

（国网福建省电力有限公司检修分公司福建福州350013）

摘要：某500kV变电站在投运不足一个月期间，变压器顶部调压开关处突发喷油。对该调压开关的安装工艺及结构进行总结分析，提出了防范此类事件的相应措施。

关键词：变压器、无载分接开关、密封圈、安装工艺、漏油

0引言

变压器渗漏油（喷油）事件是变压器常见的缺陷类型[1]，一般由于箱体、管路焊缝及密封件密封性能受损导致。本文分析一起由于变压器调压开关法兰面密封缺陷导致的喷油事件[2]，分析缺陷形成原因及防范措施。

1事故描述

2016年7月某日中午，某500kV变电站变电运行人员巡视时发现#2联变A相底部有明显漏油痕迹，滴油速度较快。经检修人员现场查勘，油流从该主变的无载调压开关法兰面处涌出，呈喷涌状。

据悉，该变压器投运尚不足1个月，翻阅其出厂整体密封性试验报告及现场安装报告，均未有漏油记录。且在事发前夕，亦未有明显漏油的征兆，属突发性故障。

2事件现场检查情况及处置

按照既定停电处理处理方案，对变压器进行排油（至箱盖以下20mm停止排油），用专用工具将无载开关头盖拆开，发现开关头盖与本体连接法兰密封橡胶长约150mm密封件扭曲90°，并有两处开裂。

根据以上检查情况，密封件已损坏，将损坏的密封圈取下，对密封槽及密封面进行清理清洁，更换新的密封圈后对开关进行复装，过程中注意密封面的清洁。

3事件原因探究

从密封圈材质、密封圈设计、密封圈装配工艺等角度来解析密封圈失效导致变压器喷油事件的形成原因。

3.1材质分析

经咨询厂家，法兰面的密封圈采用的国产的丁晴橡胶材质的密封圈[3]，其标称工作温度范围为-30℃~105℃。但联系到事发时，连日气候最高温度均在38℃甚至以上的太阳直射天气，个人认为，也不排除密封圈耐高温能力有所折扣，事发时，受到高温引起的高油温的影响，密封圈产生畸变，最终攻破法兰面密封的“薄弱点”，促成喷油事件的发生。

3.2设计复核

开关头盖固定法兰设计有密封件限位槽，槽深4mm，槽宽15mm，其密封件厚度为8mm，宽度13mm。在厚度方向橡胶的压缩量为30%~35%，考虑开关法兰的大小为640mm，确保其密封可靠，密封件适当加厚，所以设计厚度为8mm。设计尺寸符合标准要求[4]。

但我们同时观察到，法兰面密封圈采用矩形截面的密封圈，如若改成O形密封圈（将密封槽也设计成配套的结构），由于O形密封圈的对称结构，就不存在所谓密封圈翻转的问题，可以避免密封圈多方向受力引起破损。这也是设计上选择密封圈款式值得斟酌的问题。

3.3安装工艺分析

开关头盖的密封件正确安装方式如图3所示，

图3密封件正确安装方式

结合现场解体的情况来看，在渗漏油处的部分密封件呈竖立状，即表明密封件宽度13mm变成了厚度方向。此时，虽然密封件还在密封槽内，但在压紧时不同厚度的密封件受力状况不一，导致在密封件扭曲部位既受到轴向的压紧力又受到横向的切向力，在环境温度较高时，由于密封件膨胀导致密封件开裂，使其失去密封作用而渗油。

图6密封件错误安装方式

由于变压器现场装配时，未涉及到无载分接开关的装配；且在运输阶段，该变压器未发生过碰撞、冲击，基本可以断定是在制造厂生产车间的失误造成，而厂内最后一道工序即为在变压器完成高压试验、整体密封性试验后的二次吊芯检查，此时开关头盖需拆开，可推定密封件是在二次吊芯完成后复装开关头盖时，由于员工在吊装开关头盖落下时未保持其水平，导致开关头盖一侧先落下，在整个头盖落下时由于其摩擦力较大先落下的一侧将密封件翻转。

综合上述分析，变压器装配时，未按照工艺标准要求执行导致密封件翻转是该变压器调压开关喷油的主要原因。此外，密封圈材质不良、先天性设计缺陷、法兰面密封螺栓力矩不均匀也一定程度影响了密封圈正常作用的发挥[5]。

4问题防范

主要从规范安装工艺、改善密封圈材质等解决密封圈漏油的问题。

首先，制造厂在对产品进行组装和二次吊芯时，不得随意搓动密封圈外部的法兰端盖，不得造成密封圈局部压缩过量，对卡槽内的密封圈需进行敷胶处理，对法兰端盖要进行均匀力矩紧固，不得造成密封圈的受力不均匀。

其次，改善密封圈的材质。针对常规使用的丁腈橡胶材质的密封圈，需要求其加入高分子材料丙烯腈，以提高密封圈的耐油性、硬度、韧性，使密封圈能适应更恶劣的运行环境。

5结论

本文从一起500kV变压器喷油事件说起，阐述无载调压开关法兰面装配正确性及密封圈材质等对密封的影响，讨论可能的防范措施。

参考文献

[1]王学俊.变压器渗漏油的处理办法[J].黑龙江科技信息,2011,31:49.

[2]郑自强.变压器无载调压开关的维修[J].农村电工,2000,10:16.

[3]高亚娟,赵选勃,王文昌.GIS用三元乙丙、丁腈、氯丁橡胶O形密封圈物理性能比较分析[J].高压电器,2008,02:118-121+125.

[4]唐黎标.如何区别电力变压器渗漏油与解决方法[J].电工电气,2012,02:63-64.

[5]于广辉,银高胜,王晓超,张军.电力变压器的密封问题及处理[J].电世界,2014,12:25.