大型电力变压器渗漏油原因及处理

1、大型电力变压器渗漏油 国产大型电力变压器经现场吊芯安装及大修后存在严重的渗漏油现象.目前，我国对渗漏油尚没有明确量的规定，一般认为有油迹者为渗油，有油珠下滴者为 漏油.当渗漏使变压器油位低于气体继电器时，轻瓦斯保护动作报警；当空冷器放空塞及散热器渗漏或下部净油器，潜油泵密封不好，起动空冷器时会造成向变压器内吸水及进气现象 ，重者轻瓦斯保护也会动作 ，同时 使变压器绝缘降低；套管导管渗漏后，造成引线及绕组匝绝缘降低，进而引起匝间短路烧损变 压器等.所以变压器渗 漏油，不仅会污染设备.影响企业的文明生产，给检修维护带来麻烦，同时 也给电网安全运行带来严重的威胁.因此，研究变压器渗 漏油的原因及处理

2、措施是非常必要的一，变压器渗漏油的原因研究表明，大型电力变压器渗 漏油有两个方面，一是油箱与管道的连接部位；二是油箱箱体本身焊缝的渗漏.究其原因主要是来自密封，焊接，外购组部件，检修工艺和装配程序等五个方面.(一) 密封材料与密封结构1. 密封材料目前，我国变压器行业所使用的密封材料基本上都是耐油橡胶垫.因其质量差造成渗 漏油约占总渗油率的74%以上，其主要原因是：(1) 有的橡胶厂对变压器使用条件缺乏了解，并存在内在的工艺质量问题，如弹性小，硬度低，吸油率高，抗老化性能差，厚薄不均，内部起层，含有气泡，表面嵌覆颗粒等，如图1-20(a)(d)所示. 它严重影响密封质量和橡胶垫的使用寿命.(a

3、)(b)(d)图1-20影响胶垫密封的因素(a)厚薄不均(h1丰h2);(b)部起层；(c)内部含有气泡;(d)表面嵌覆颗粒；(e) 密封面脏污存在沟痕(2) 有的单位考虑普通耐油橡胶一般价格低，忽视变压器在运行中的质量.(3) 没有正确掌握耐油橡胶垫的性能：耐油橡胶一般压缩率为25%30%，在130 C时膨胀率为4%，而在一 50 C时收缩率为2.4%左右.施工中没有注意而造成渗漏.2. 密封结构良好的密封结构必须是压强适当，可靠定位，平行均匀(保持法兰的平行和压力均匀).密封结构差的主要原因是：(1) 设计者在设计，计算，绘制图纸时对以上要求考虑不周，设计出的密封结构不合理，如图1-21所

4、示.图中示出塞子密封结构不合理而使橡胶垫受挤，压力过大，侧面滑动而引起龟裂.(2) 制造工艺粗糙，有些密封结合面是毛面，有的虽经加工，但精度不够；在焊接和装配过程中没 有认真清理焊渣，随意用金属物敲击密封面，造成凸凹不平，存在幅向沟痕；密封面有杂物或焊 接歪斜，造成施工中难以把平，如图1-20(e)所示.常见部位有散热器上下法兰，气体继电器两侧 法兰及套管法兰等.(3) 变压器出厂前没有试装，零部件没有统一编号，对号人座，劣质密封面没有得到及时发现与 处理.致使变压器运到现场后，在工期紧的情况下，凑合安装，渗漏油严重.例如:散热器采用弹性联管的结构，目的是起调整作用，但现场安装时有的上下法兰距

5、离错位很大,无法改动(C 80型蝶阀，距离差40mm左右)，个别用吊车拉，气焊烤，硬把螺丝拧上，造成"别劲 ”而渗漏油.(二) 焊接与焊接结构由于焊接工艺，焊接质量差和焊接结构不合理造成渗漏油现象，在现场屡见不鲜.1. 焊缝出现裂纹据有关资料介绍，变压器油箱焊接成型后，须经试漏才能出厂.试验时，一般很少发现渗漏现象， 但在使用现场，渗漏较为普遍，其主要原因是焊缝周围出现了裂纹.而造成裂纹的主要原因是焊接应力所致.焊接应力产生的裂纹又有两种情况：(1) 焊接应力与外应力叠加.众所周知，任何焊接构件都是一种局部加热.它在焊接成型的过程中，经历着娘热，熔化，冷却的一个极为复杂的变化过程，其

6、复杂性首先表现在焊接时温度变化范围很大.在焊缝上，最高温度可达材料沸点，而离开热源，温度则急剧下降，直至室温.这种温度 的变化不可避免地将产生内应力；也必然影响到整个焊缝过程中的应力分布，引起应力集中，这些应力的存在，不仅导致工艺缺陷，而且在一定条件下将直接影响构件的承载能力，如强度(脆性断裂和疲劳断裂)，刚度,受压稳定性等.变压器油箱是较复杂的焊接结构件，焊道纵横交错，不可避免地将产生大面积的焊拉应力，造成应力集中.测试表明，应力值高达屈服极限以上.由于焊接应力大量存在，变压器一旦出厂，经过吊装和运输，实质上是给变压器油箱施加一种 外载.这种外应力与焊接应力相叠加，达到或超过材料强度极限，致

7、使原有隐裂继续扩展或加 深，甚至产生新的裂纹而导致渗漏.这就是为什么变压器油箱在出厂前试验不漏，而运到使用现场一经安装启动后就出现渗漏的原因.(2) 焊接应力与腐蚀共同作用.焊接拉应力与腐蚀共同作用也能产生裂纹.这是因为当油中含有水分，有机酸和无机酸以及油氧化后发生的过氧化物，这些物质对油箱会产生腐蚀作用.油箱材料一般为低碳钢(A3)，它在介质中承受拉力就可能出现裂纹.一般情况下.其过程大致分为三个阶段：局部腐蚀造成小腐蚀坑和其他形式由应力集中，以后又逐渐发展成微小裂纹.在腐蚀作用下，金属从裂纹尖端面不断地被腐蚀掉，而在应力作用下又不断产生新的表面，这些表面又进一步被腐蚀.这样，在应力和腐蚀交

8、替共同作用下，裂纹逐渐扩展.当裂纹扩散到一定的临界值，裂纹就在应力作用下以极快的速度发展，造成脆性裂断.当然，最后这个阶段在油箱上不一定发生，但裂纹扩展到一定程度就可能使油箱发生渗漏.例如，某台120MVA，220kV的电力变压器，验收时，除发现有一螺栓连接处轻微渗油外，其他部位密封良好.但该变压器运行1年后，竟出现多处渗油.实践表明，应力和腐蚀引起的裂纹扩展，与应力的大小都有着密切的关系：应力越大，应力腐蚀 开裂的速度越快；反之，则应力腐蚀速度慢.变压器在运行中，工作应力并不大，但焊接残余应力 是较大的.焊接残余应力和工作应力相叠加，促使焊缝附近很快产生应力腐蚀开裂 .2. 焊接质量差造成焊

9、接质量差的主要原因是：(1) 钢材在采购，运输，保管过程中没有按规定要求做，造成钢材本身不平整.(2) 制造厂在裁剪，下料过程中工艺质量差.(3) 焊工技术水平低.焊接不认真等.3. 焊接结构不合理焊接结构不合理表现在：(1) 由于焊线结构没焊好，油穿过内焊线从螺丝孔处渗出.现场安装时，常见的部位有低压套管手孔法兰及隔膜式储油板下部的视窗孔螺丝等位置渗油(2) 焊接较厚板时没有打破口，有假焊现象.(3) 平板焊螺杆时常钻透孔，背面焊接不好等均能造成渗漏油.(三) 外购部件外购部件不符合工艺要求的主要表现在：(1) 采购人员对所购部件的技术参数，性能标准不了解，随意采购一些不符合质量标准的部件.

10、例如:选购的胶垫有裂纹，硬度超标等.(2) 生产厂家在生产与成品保管上缺少一系列质量要求，造成产品质量低劣，采购时仅凭外观 检查不能发现所有的质量缺陷 ，安装后发现渗油.例如，某60kV级套管，因保管不当，进厂验收时 油的火花放电电压不合格，个别的介质损耗因数偏大.更主要是有的法兰安装歪斜，上下放油 堵渗油严重.气体继电器有砂眼，特别是QJ3 25型气体继电器因结构不合理，,几乎每台均渗 油等.(四) 检修工艺目前专业班组在管理与技术力量上都存在一定的薄弱环节，造成安装及大修后的变压器渗漏油率大大超过2%,主要表现在：(1) 责任心不强，没有按照规程及检修工艺要求做.(2) 检修中漏项，该换的

11、胶垫没有换，以次充好，规格不全，代替使用多.检修后不试漏或静压时间 不够等.(3) 检修前没有认真调查渗漏部位，检修后缺陷依旧存在.(4) 螺杆紧固不到位，螺杆在变压器温度升高及电磁振动作用下发生松动，造成油顺着螺杆丝纹渗出.若螺杆公差配合不当，就更容易出现这种情况.如某主变压器铁芯接地套管的紧固螺 杆渗油，就是上述原因引起的.(五) 装配程序装配程序不符合工艺要求，主要表现在：(1) 箱盖或法兰在装配时紧偏，与连接件间产生应力而翅曲变形，出现密封不严.(2) 在装配时，对密封胶垫(条)过于压紧，:超过了密封材料的弹性极限，使其产生永久变形(变硬)而起不到密封作用.(3) 密封面不清洁(如焊渣

12、，漆瘤或其他杂物)或凸凹不平，密封垫(条)与其接触不良，导致密封不二，变压器步清油点的查找 根据多年处理渗漏油的经验，现场总结出的查找变压器渗漏油点的方法如下：1. 顺藤摸瓜法这个方法是顺着油迹往上查，直到查出漏油点为止.具体做法是，首先观察变压器存放的地面 基础上有无明显的新油迹，若有，则要顺着油速向上方查看，注意排除一些中间漏油的假象点 顺藤摸瓜，最终找到真正的 漏油点.如套管TA接线柱，套管帽，焊接砂眼，管根等.该方法适用于 较明显的漏油.2. 包剿歼灭法这种方法适用于查找介于漏与渗之间的渗漏点.这种渗漏点一般不向下滴油或时间很长才向下滴一滴.因此.地面上无新油迹，但渗漏点附近一般有一片

13、油污，而且有较明显的油迹或油泥 且渗漏点处较集中.因此，只要把油迹或油记处擦净，用截断锯条或其他工具将渗漏点外面的 油漆,焊药皮去除掉.一般能很快地查出渗漏点.3. 寻根求源法这个方法适用于查找渗油点.渗油一般比较缓慢，多为焊接的细小砂眼，裂纹，管缝开裂等，渗点的周围一般有一小片浮土和浮土密集区.对此类渗点一般可用截断锯条或其他工具对浮上密集区进行挖根找点，除掉其油漆，焊药皮，如发现焊接接口凹处，尤其是平直焊缝交接处的凹坑 一般可认为此处即为渗点，再配合显像剂或涂粉，有的能很快找到渗点，有的经一段时间即可找准渗点.4. 综合分析显示法这个方法适用于查找没有浮上密集区的渗点；具体做法是对浮土区下

14、常易发生渗油的部位进行清理挖点，并将清除点用两丙酮擦拭，干后喷上白色显像剂(此显像剂为装于铁筒中的液体 喷出时是雾状，可粘附于渗点的各种复杂表面，经风一吹即可将喷过的表面包括凹境变成白 色)，经过一段时间，渗油处的白色将变暗发黑，渗点即可查到.此显像剂不受环境，渗点部位影 响，附着时间长且容易清除，是寻找渗漏点的理想材料.�三，变压器涉 漏油的处理措施现场多年实践证明，根据渗漏部位不同，一般应实行以焊为主，焊堵结合，换改并举，提高技艺的 焊，堵，换，改，艺等多种处理措施.（一）焊接对因焊接或钢材本身缺陷造成的渗漏油,可使用补焊的方法进行处理，具体地说，就是在带油或不带油的情况下用

15、电焊焊接不同部位的渗漏点.带油焊接时，焊点必须在油面 200mm以下.当焊接时间较长时，应采用断续焊接.补焊前后均应采油样做油的色谱分析，以免误认为可燃性气体含量增高是变压器故障所引起的.根据渗漏部位不同，焊接可分以下几种情况：1. 散热器管根及管缝的焊接散热器扁管两头是在连箱内壁焊封的，由于管子壁薄且距离近，焊接时极易造成砂眼.当发现散热器管子根部渗 漏油时，不能只焊渗出油的部分，而应将渗漏油的管子根部整个焊一圈才能 奏效.管缝渗漏焊接时.先在渗漏点部位的上，不管缝处先点焊两点，然后再焊中间部分，以防从 渗漏点焊接时由于热胀，管缝向两边延伸.散热器管壁厚在 1.5mm左右,焊接时极易焊透打洞

16、. 因此,除要求焊工具有较丰富的处理渗漏经验外，还要求焊机电流调整适当，并用2.5mm焊条先在别处试焊后再对管根，管缝进行焊接管很，管缝焊接前，应将散热器上，下蝶阀关闭好，当不 慎打洞向外喷油时，可以从热散器下部油堵放少许油（不可卸下油堵），使所焊散热器上部形成 低真空，并边焊边放.这样油的压力就可减少，便于焊接成功.当放油不能奏效时，可将上部油堵 拆下，换上一个接着小真空泵的专用丝堵后抽真空，使油不向外流为止，这时就可以比较容易地将渗漏处焊住.2. 砂眼裂缝的焊接这类渗漏点施焊部位钢板一般较厚，对上都渗漏点可直接补焊，即使对下都渗漏点采取关闭上 部油阀等措施，以减少压力也不难处理，关键是找准

17、渗漏点，有时因加强筋盖住了下面焊缝，处 理时就要把部分加强筋挖孔进行焊缝，漏点补焊，且不可判断为加强筋漏而去焊加强筋.3. 法兰螺孔漏油的焊接变压器套管升高座，人孔，手孔等处法兰，一般采用将带螺孔的法兰放在箱体开好的孔上面，然后将法兰内外圈与箱体进行焊接，当内圈焊接有砂眼，裂纹时，油就会穿过砂眼通过螺丝孔漏分.这时若误认为胶垫不紧，再用力紧法兰螺丝的话，油会因砂眼，裂纹的扩大越漏越快.对这种 渗漏，有条件时可拔掉套管或打开人孔，手孔盖，将法兰里圈焊接有怀疑的凹陷部分或裂纹进行补焊.但最好是将里圈重新焊一遍.以增加其处理的可能性.如条件不允许时，可采用粘堵的办法.为了消除或减少焊接应力造成的裂纹

18、.变压器制造厂曾采取过一系列的措施，如改进设计结构 减少焊道和改进焊接工艺，采用合理的焊接顺序和方向等一这些措施均可以调节内应力，降低残余内应力的峰值，避免在大面积内产生较大的拉应力，并使内应力分布更为合理，有利于清除焊接裂纹.无疑是行之有效的方法，但仅靠这些措施，还不能彻底消除焊接应力，为此，又提出 焊后进行时效处理的工艺措施，并在许多工厂中正式纳入生产工艺.成为生产流程中不可缺少 的一道工序.最常用的是传统的热时效和近期发展起来的振动时效.后者具有设备投资费用低生产周期短，节能性好，生产费用低，不受工件重量，大小的限制的特点，所以大有发展前途.（二）粘堵变压器油泵，闸阀等铸件砂眼，气孔造成

19、的渗 漏油，用电焊的方法是不行的，即使是电焊形成的 砂眼，裂纹，有些部位在带电，带油情况下也不宜或不能用电焊补焊.随着科技进步，快速堵漏胶，瞬间堵漏胶已有不少种应用到处理渗漏油实践中，如二组分堵漏胶，补强胶等.快速，瞬间堵漏胶以其在带油，带压情况下处理运行注油设备，节省大量人力，物力而成为处理渗漏的得力工具.这种使用方法简便，适应性强，对不宜及不能施焊的部位更显示出了它的优越性.要使堵漏收到良好效果，用堵漏胶堵漏应注意以下几点：(1) 要掌握堵漏剂的性能，配合比例和操作要领.(2) 要根据设备的渗漏情况及处理渗漏时的温度，适当调整配合比例或加添快速固化剂.(3) 对需要粘堵的渗漏部位应清擦打磨

20、干净，不能有油泥，漆皮等.(4) 对漏油点不能堵上了事，而应用粘有丙酮的脱脂纱布将胶堆起，把漏点盖住，直至胶变硬固化，没有油渗出为止.(5) 粘堵部位应在视野范围并便于用手操作.当粘堵压力较大，向外喷油的孔时，可先用食指堵住漏油孔.用另一只手将胶在手指周围堆成小山形，让周围的胶先行固化，油从手指留出的溢油四溢出，视胶的温度变化，在胶将要变硬前将溢口封死.应用堵漏胶对下列部位处理渗漏能发挥较好效果：油泵，阀门等铸件的砂眼，裂纹渗漏油.由电焊接口或烧透形成的砂眼，气孔，且压力较大的渗 漏油.散热器的管很，管缝渗漏油.法兰螺丝的渗 漏油.当顺法兰螺丝渗 漏油又不便放油焊接处理时，可将螺钉逐一拧下来，

21、并把螺 钉及螺孔清理，用丙酮擦净，在螺钉扣上涂以快速堵漏剂，待胶起反应时(温度升高)拧进螺孔中处理.法兰接合面不平引起的渗 漏油,可用堵漏剂填平凹处.(三) 更换在变压器制造和安装中，因选用材质及组件不合适造成的渗漏占相当比例，应适时进行更换：1. 密封垫的更换密封垫材质的好坏对渗漏油的影响很大，不耐油胶垫用不了几年就会发胖，变软，失去密封作用而漏油.还有的胶板断面呈灰白色，胶质粗糙一撕就裂，这种胶板做成的密封垫也使用不了多长时间就会变形 漏油.对这两种材质不佳的胶垫要找机会更换为合格的丁睛橡胶垫.除胶垫材质外，密封垫的尺寸大小，厚薄对渗漏亦有较大影响.现在用的橡胶垫压缩率一般为25%30%，

22、从外观上检查，原为直角的胶垫变为圆弧形才能真正起到密封作用.现场发现多台有载开关头盖上挖的槽深有5mm，宽有8mm，而所用的胶绳仅 6mm.10kV，35kV套管放气塞，由于塞，座加三尺寸不准，致使许多放气塞与座的金属挨上了，而"O"型圈还没用上劲，多次造成从上述地方渗漏油.另外像散热器，油泵用的蝶阀胶垫，厚度，内外径尺寸一定要合适，外径大了对螺母 抗劲密封不好，村内径小了会妨碍蝶阀开闭.对前面所述的尺寸不合格的胶绳，胶垫，"O"型圈均应进行更换，当没有合适规格对，应重新设计加工，保证它们起到密封作用.除上述外，还应积极推广使用软木橡胶垫 ，它是一种新型

23、复合材料，在国外已广泛应用.目前我 国也试制成功了软木橡胶制品 ，成型后的收缩系数很小.有的单位从日本进口的 220kV级和 60kV级的有调压电力变压器均采用这种密封材料，运行多年，没有一台渗油的.2. 闸阀盘根的更换现在变压器上用的主放油门多为外购件，它的盘根仍为水暧件上用的浸了铅油的石棉制品，它对变压器油起不到密封作用，主放油门除砂眼渗漏外，80%是盘根渗漏.因此.应当将石棉盘根 清除掉，更换为胶垫盘根进行压紧.3. 有载调压开关注放油阀的更换SYXZ型开关用的注放油阀都是采用普通的12.7mm(1/2")水阀.运行实践证明，此种阀95%以上渗漏，因此在安装或检修中应将其更换为

24、 25mm或50mm 的油用闸阀，并用管子引下来，以方便采样和换油.(四) 改造对不能通达焊，堵，换消除的渗漏部位应进行改造，经验证明，主要有以下几个部位：1. 气体继电器，净油器，散热器法兰不平行的改造 以上几个部件一些厂家在厂里不进行试装，产品到现场以后发现法兰与箱体上的法兰不平行，使密封垫因受力不均匀而漏油，这就要求将一侧法兰进行改造.如将气体继电器装于储油相侧法兰上，根据油箱倒法兰与继电器法兰的不平行关系，将油箱倒连有法兰的管子按需要锯开，使两法兰成为平行，然后再将锯开的管子用电焊焊好.净油器法兰不平行，大部分是因上部直 角管角度不对造成的，改造方法可用吊车通过净油器法兰上两个吊环将净

25、油器吊起，上好平行法兰一端（一般为下端），然后根据另一端法兰不平行情况将直角管锯开，使其法兰与箱体上的法兰相平行，而后将锯开部分补焊好.散热器法兰的改造与净油器基本相同.2. 普遍放气塞的改造对于10kV，35kV套管上的放气塞，有的厂家采用普通螺钉，用力小时因胶垫压缩量不够而漏油，用力大时；因螺帽为平面胶圈就要向外扩张变形也将造成漏油.因此，对这种普通螺帽放气钉要进行改造.其方法是车制一个端头带密封糟的特种放气塞，如图1-22所示.这样放上胶圈后压紧时，由于受到密封糟的限制，胶圈不能向外扩张变形，起到了密封作用.图1-22特种放气塞3. 版式袖标的改造许多旧式储油柜上采用板式油标，油标用35

26、mm有机玻璃制成，有机玻璃易老化变脆，经几 年运行后，由于老化及压力不均造成有机玻璃板裂纹面漏油.因此，应对板式油标进行改造.方法是将原板式油标去掉两眼焊封，在其旁改装管式油标.4. 净油器等薄法兰渗漏油的改造净油器等常因法兰薄，压强小而造成渗 漏油，现场处理方法一是将带孔的宽胶垫改成带一半孔 或不带孔的胶垫或胶绳，增强其压强，现场用此法成功地消除了4台净油器下法兰渗漏油;二是在法兰螺丝中间再加一个螺丝，增加其接触压力.但比较彻底的办法是利用停电机会将薄法兰改为厚法兰，彻底根除渗漏油.5.l10kV中性点套管渗 漏油的改造 110kV中性点套管渗漏的原因大部分为中性点套管至避雷器较远，引线长且没有缓冲，运行中套管接线螺杆受引线拉力或推力，使上部的密封因受力不均造成渗漏油.对此，现场一是使引线有缓冲，二是在变压器箱体上加装一个支瓶，使引线先在支瓶上固定住再接到套管接线螺杆 上,解决了因螺杆受力而 漏油问题.6. 套管TA接线柱漏油的政造旧套管TA接线柱小而不易它封，是造成漏油的原因之一 .当紧固不见效时，处理方法一是将压 紧螺母卸下，在螺杆上螺母处涂上堵漏胶进行密封；二是对不用套管TA做仪表保护接线时，可 用凹形铁板将TA接线柱封死.为防止封焊时喷气造成气孔漏油，可在凹形封板上焊一油堵，焊 封时打开跑气，焊封后上堵密封.7. 塞座的改造新制变压器，要