电力变压器渗漏油原因分析及预防措施

崔少华

摘要：变压器渗漏油不仅影响其外观质量，而且使变压器内部与室外大气之间形成通道，随着油温变化的呼吸作用，使空气、水分、粉尘等进入变压器，降低变压器油的绝缘强度，加速其氧化，威胁变压器的安全运行。

关键词：电力变压器;漏油分析：预防措施

1 变压器渗漏油原因分析

根据变压器渗漏油发生的部位，主要分为焊缝渗漏、密封面渗漏、变压器组部件渗漏等三大类，造成渗漏油的原因很多，主要因素为生产过程中控制不当形成的缺陷及外购组部件质量不良，其次设计、工艺、质量检验、现场安装等因素也有影响。

1.1 焊缝渗漏油原因分析

1.1.1 焊接区表面锈迹、油迹影响

变压器油箱制作使用的钢板、型材等由于长时间放置表面存在大量的锈迹，法兰等部件机械加工过程中表面会存在少量的油迹，焊接过程中若焊接区表面的锈迹、油迹未彻底清理，铁锈中的结晶水、油污中的碳氫化合物会在电弧高温下分解出氢气，造成焊缝产生氢气孔，导致焊缝渗漏油。

1.1.2 焊接生产过程控制不当

变压器油箱焊接属于特殊工序，生产过程需对人、机、料、法、环五个环节严格控制，任意一个环节控制不当，极易产生焊接缺陷，造成渗漏油。焊接生产过程中，所有焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数等必须经过焊接工艺评定合格后而确定的，所有焊接人员需经过考核合格后方可上岗操作;不同牌号钢板存放需做好标识，以免混淆;焊条等使用前需要按工艺要求进行烘干，并使用保温桶保温;焊接设备需定期维护，电压表、电流表、流量计等需定期校验;夏季使用风扇时避免风向正对电弧使其产生焊接气孔，冬季室温低于-5℃时，焊接前应对母材进行预热，焊后进行保温处理，防止产生焊接裂纹。

1.2密封面渗漏油原因分析

1.2.1 密封槽结构设计不当

变压器一般采用带槽法兰与平法兰螺栓连接的密封结构，通过对密封件的压缩使之产生弹性变形，从而对上下密封面形成接触压力实现密封，其接触压力过小密封性能差，接触压力过大密封件会过早失去弹性导致密封失效，因此变压器密封结构设计时，密封件的压缩率选择和密封槽截面积与密封件截面积的比例关系设计尤为重要，并要在设计时充分考虑升高座等大直径法兰的焊接角变形问题，从设计源头保证变压器的密封性能。

1.2.2 密封槽加工及表面处理不当

密封槽加工过程中除保证槽深、槽宽的加工精度外，对槽口倒圆角必须严格按照图纸要求进行加工，过大的圆角容易造成密封件压缩时挤出密封槽，过小的圆角容易造成密封件压缩时被割伤。

1.2.3 密封件尺寸不当

变压器行业内密封件尺寸一般参照GB/T3672.1—2002《橡胶制品的公差 第1部分：尺寸公差》进行检查，该标准对大于160mm的模压橡胶制品，尺寸偏差为±0.8%，110kV及以上电压等级升高座、油枕等密封件周长一般达到2000mm以上，极限偏差为±16mm，若为极限正偏差，密封件装配时很难放入密封槽内，存在局部挤压，受压时易造成局部破损导致渗漏油;若为极限负偏差，密封件装配时为放入密封槽内会存在拉伸，造成密封件直径变小，导致其压缩率不够出现渗漏油现象。

1.2.4 密封件使用环境不当

变压器常用密封件材料为丁腈橡胶和丙烯酸酯橡胶，这两种橡胶脆性温度为-30℃，当变压器使用在新疆、内蒙古等高寒地区时，在冬季安装及停电检修时由于室外温度低于其脆性温度，该段时间内低温可使橡胶失去弹性而造成密封面处接触压力急剧减小，导致出现渗漏油现象。

1.3变压器组部件渗漏油原因分析

1.3.1 变压器组部件自身质量问题

变压器组部件渗漏油以套管、散热器占多数，套管渗漏油主要有两方面，一是套管瓷套与金属安装法兰粘合处，因瓷釉粘合剂与金属膨胀系数不同导致粘合处产生裂纹或位移出现渗漏，另一方面是套管将军帽处因密封不严导致渗漏油;散热器出现渗漏主要是波翅、管接头焊接处等出现气孔、夹渣、开裂等焊接缺陷而导致的渗漏油。

1.3.2 现场安装质量不良

大型电力变压器需要拆卸运输，现场安装套管、散热器、储油柜、联管、阀门等部件时若密封面异物擦拭处理、密封件更换、螺栓紧固等处理不当，极易出现渗漏油。

1.3.3 整体密封试验考核不到位

变压器密封试验时，若有部件未装配，因油温变化导致考核压力降低及变压器表面存在油污等情况时，焊缝及密封面渗漏检出率将会下降，留下渗漏隐患。

2 渗漏油预防措施

2.1焊缝渗漏油解决措施

2.1.1 加强焊接过程控制

应严格按照焊接工艺规程进行作业，其中对于焊接区表面锈迹、油污的清理，工件气割质量及对装间隙，焊条的烘干与保温，低磁钢板与低碳钢板的区分标识等几个环节尤为重要。另外由于变压器油箱角焊缝不焊透且焊缝较长，为提高贯穿性焊缝渗漏检出率，需分别在箱沿与箱壁角焊缝四周、箱盖与箱壁角焊缝四周、箱沿拼接焊缝两侧开豁口并封焊，将油箱长焊缝分隔成独立的每个小段，防止焊缝渗漏通道相互贯通。焊缝试漏发现漏点后，补焊前应对试漏压力进行泄压处理，并对渗漏处进行切割打磨处理后再进行补焊，防止出现虚焊。

2.1.2 焊缝试漏方法改进

变压器油箱试漏一般采用整体气压密封试漏，对于对接焊缝因贯穿性缺陷路径较短，气压试漏较容易发现漏点，而角焊缝贯穿性缺陷路径有长有短，对于路径长的缺陷不会马上发现，需要几分钟甚至更长时间，因此整体气压密封试验保压时间应不少于4h。为提高角焊缝渗漏检出率，建议增加单条焊缝气密试验，在角焊缝每隔500mm左右焊接一个气嘴，然后充0.4～0.5MPa的压缩空气，该方法大大提高了试漏压力且可以检测内外侧焊缝缺陷，试漏效率及检出率大幅度提升。另外对于箱沿拼接焊缝、箱壁拼接焊缝、小直径环焊缝等有条件的可以采用表面渗透检测、超声波检测、X光射线检测等无损检测手段提高焊缝缺陷检出率。

2.1.3 焊接结构改进

变压器箱壁尽量采用纵向拼接，同时拼接焊缝与板式加强筋交叉处应开工艺孔，槽式加强铁避免覆盖在拼接处形成隐蔽焊缝，箱底原则上不允许进行拼接。焊缝设计时应尽量使其均匀布置，焊缝之间不得小于50mm，应避免交叉焊缝存在，进一步降低焊接应力。规范焊接操作最小作业空间，尽可能减少不易焊接部位，保证焊接质量。

2.2密封面渗漏油解决措施

2.2.1 密封槽结构改进

变压器一般使用O型或矩形橡胶件进行密封，其压缩量一般控制在30%～35%，结构槽的截面积是橡胶件截面积的1.05～1.08倍，但结构设计时需充分考虑到升高座等大直径法兰焊接变形及装配间隙对压缩率及填充率的影响，根据实际数据的统计分析后确定合适的密封槽宽度及深度，使其装配后密封件既不存在过压也不存在欠压的现象发生。

2.2.2 工序流转过程中密封面防护

法兰按照图纸尺寸加工完成后，应对密封面进行防锈、防磕碰保护，焊接过程中可采用环形薄板固定在密封面，防止磕碰及焊接飞溅造成密封面损伤;油箱喷砂过程中，应在法兰密封槽内镶嵌矩形密封件，平法兰密封面采用2mm薄板进行防护，防止喷砂钢丸损坏密封面表面粗糙度;法兰密封面应单独进行表面油漆处理，漆膜厚度控制在40～60μm即可，有條件的可以对密封面进行分色处理。

2.2.3 密封件装配方法改进

密封件装配前需对密封面进行擦拭检查，确保其表面无凹凸异物及灰尘等;装配过程中禁止使用胶水固定密封件，对于垂直及倾斜的法兰安装密封件时，为防止密封件掉落，在密封槽内涂抹耐高温凡士林，使密封件能粘附在密封槽内，便于安装;螺栓紧固时需对称紧固，必要时进行预紧固，并按工艺要求控制上下法兰装配间隙。

3 结语

从以上分析来看，针对变压器渗漏油问题，运维单位应根据自身实际情况，综合分析渗漏油原因，对症处理，才能达到预防渗漏油的最佳效果。本文结合这一问题提出的相关的处理流程和解决对策，希望以此能够为电力行业在变压器运维方面带来可观经济效益与社会效益。

参考文献：

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