一起变压器低油位故障原因分析与处理

张茂兵，程明之，周 越

(淮浙电力有限责任公司凤台发电分公司，安徽 淮南 232131)

0 引言

油浸式变压器内部充满了变压器油，器身浸没在变压器油中，以保证变压器的绝缘强度，传导出运行时器身所产生的热量，减缓绝缘老化。变压器油通过连管与储油柜相通，由于环境温度的变化和变压器负载的变化，油温会在一定范围内变化，导致变压器油的体积也随之发生变化。储油柜容积能满足变压器油体积的变化，同时减少或防止水分和空气进入变压器，延缓变压器油和绝缘的老化。

储油柜的容积应保证在最高环境温度与允许负载状态下油不溢出，在最低环境温度与变压器未投入运行时，观察油位计应有指示，一般为变压器油箱总油量的1/10左右，日常通过观察安装在储油柜上的油位计指示确认变压器油量是否正常。

1 故障现象

某电厂主变型号为SFP-780000/500，2013年12月投入运行。某日，运行人员在进行主变定期检查工作中发现主变吸湿器油杯油位过满，并从油杯缓慢渗出至地面，DCS触发变压器低油位报警。

查阅后台变压器油位变化趋势数据，变压器油位一直在缓慢降低，并在一个月内，油位由正常的63 %下降至0。实际观察变压器储油柜底部排污座处，油位指示正常，储油柜连管处气体继电器内充满变压器油，对变压器油箱全面检查未发现渗漏油的情况，排除变压器大量漏油的可能，判断变压器实际油位正常，油位低报警为虚假油位报警。

2 原因分析及处理

2.1 设备结构

变压器储油柜为胶囊式，胶囊顶部与吸湿器相连，胶囊内部为空气，当变压器油位随温度变化时，胶囊内挤出或吸入空气，以此调整储油柜油位。储油柜采用浮球传动指针式油位计，其主要由显示部分(指针与表盘构成)、报警部分(磁铁或凸轮与开关构成)以及传动部分(换向及变速齿轮组、摆杆与浮球构成)组成。当变压器储油柜的油面升高或下降时，油位计浮球随之上下浮动，使摆杆上下摆动，从而带动传动部分转动，指针指到相应位置，如图1所示。当油位上升到最高油位或下降到最低油位时，磁铁吸合或凸轮拨动相应的干簧接点开关或微动开关发出报警信号。

图1 胶囊式储油柜

2.2 原因分析

根据变压器油温和绕组温度监测数据，变压器油位在发生异常前变化趋势正常。仅在处理风冷控制箱缺陷期间短暂造成变压器油温快速上升至60 ℃，而后变压器油位出现逐步下降情况。

维护人员通过连续跟踪、检查，发现吸湿器油杯油位过满，有油从油杯缓慢渗出。确认上述现象后，申请退出变压器瓦斯保护，随后拆下吸湿器，发现吸湿器连管中有变压器油滴出，由于吸湿器连管与胶囊内部直接连接，因此，可断定胶囊内部已经进油，储油柜内胶囊破损。现场对变压器储油柜进行红外成像监测，储油柜温度分界明显，判断储油柜内油位正常，变压器可以正常运行。

储油柜油位指示到0，触发油位低报警，油位计浮球传动部分应该存在故障或者浮球机构卡死导致无法正常移动。储油柜胶囊进油后会在重力作用下自然下垂，压住油位计浮球机构，造成浮球不能随变压器油位上下移动。考虑到胶囊进油是渐进过程，对浮球上下活动的影响逐渐增大，也符合油位监测中变压器油位缓慢下降的趋势。

2.3 故障处理

在机组检修时，进行主变排油检查。

(1) 发现胶囊内部有积油，并将油位计浮球压住，无法移动。

(2) 胶囊在储油柜内部由两头挂点悬挂在储油柜上部进行固定，靠近浮球侧胶囊从挂点上脱落，致使胶囊完全将浮球压死。

(3) 拆下胶囊进行检查，胶囊内存有残油，在底部发现两处硬物造成的明显伤痕，其中一处已经完全裂开。

储油柜胶囊为厂家在制造厂安装完成后运至现场，胶囊破损位置在油位计安装孔上部，判断应是安装油位计时误将胶囊划伤，且划伤痕迹与油位计金属部件棱角吻合。变压器长期运行过程中，油位升降对破损部位造成冲击，特别在油温快速上升时，冲击力加大造成破损部位裂开，储油柜中油从裂缝处进入胶囊，脱落处挂点止脱倒口没有打开，不能将挂点锁死，进油后胶囊在自重下从挂点处脱落，进而压迫浮球，引起油位异常。

故障点查明后，现场更换新胶囊，并按厂家要求对新胶囊充氮检查，确认无异常，同时更换了密封圈，检查胶囊挂点安装到位，止脱口完全打开，调整核对油位计高低液位指示，完成注油排气工作。

3 结束语

变压器油位是反映变压器运行状况的重要参数，油位过高、过低都属于异常工况。发生油位异常时要结合红外测温、吸湿器运行工况、气体继电器报警等情况综合分析，在变压器安装和运行各环节做好质量管控，特别是储油柜胶囊和油位计的安装可以参照电厂隐蔽工程进行管理，保证变压器安全可靠运行。