油浸變壓器金屬波紋膨脹式儲油柜噴油分析

1、綢號：AQ-JS-05227油浸變壓器金屬波紋膨脹式儲油柜噴油分析Oil injecti on analysis of metal corrugated expansi on con servator for oil immersed Iran sformer（安全技術(shù)）單位：審批：日期：WORD文檔/A4打印/可編輯電力安全技術(shù) | Power Safety Technology安全技術(shù)油浸變壓器金屬波紋膨脹式儲油柜噴油分析使用備注：技術(shù)安全主要是通過對技術(shù)和安全本質(zhì)性的再認識以提高對技術(shù)和安全的理解，進而形成更加科學(xué)的技術(shù)安全觀.井在新技術(shù)安全觀指引下改進安全技術(shù)和安全措施，最終達到提高安

2、全性的目的.1事故情況2005-02-26T15:30 , llOkV官家山變電站110kV2號主變儲 油柜對外噴油,冷卻器風(fēng)扇未起動，變壓器油溫65C ,主變在運行 狀態(tài)。維護人員于17:50到達現(xiàn)場，此時110kV2號主變冷卻器風(fēng) 扇已強行起動,主變上層油溫53Ce停電后維護人員對現(xiàn)場進行了 檢奩”檢查結(jié)果變壓器無保護信號,也沒發(fā)油位過高信號。對主變 儲油柜檢查中發(fā)現(xiàn),因油膨脹使波紋片升高，導(dǎo)致儲油柜內(nèi)金屬膨 脹波紋片保護泄油閥密封閥片與儲油柜柜殼頂部擠壓破損而泄油” 變壓器本體上部平面、高壓瓷套、地面上均有大量噴泄油跡,儲油 柜油位指示在18C刻線附近。此變壓器是2004年12月安裝投運

3、的, 型號為SFSZ10-50000/GYW ,絕緣油總量21945kg ,冷卻方式為安全技術(shù)ONAN/ONAFTO/lOO%。膨脹儲油柜的型號為BPla-IIIb，總?cè)莘e 1420L z夕卜柜夕卜形尺寸為3240mm x950mmxl200mme2原因分析經(jīng)檢查核實該主變無保護動作信號，取油樣進行分析沒有發(fā)現(xiàn) 異常,可排除主變內(nèi)部故障。與廠方技術(shù)人員咨詢后,綜合分析認 為有3種可能性。2.1膨脹儲油柜設(shè)計選型方面根據(jù)定貨技術(shù)協(xié)議,廠方設(shè)計選型上該主變運行最高環(huán)境溫度為+ 35C ,最低環(huán)境溫度為-5C0通過計算公式1得:V=fxG/g ,其中 f=a(At+t), 式中：V補償容積(L);f

4、變壓器油體積補償參數(shù)；G變壓器油的總質(zhì)量(kg);g變壓器油的密度/ g=0.9(kg/L);a變壓器油的熱膨脹系數(shù)a二0.0007 ;t變壓器使用地區(qū)最高和最彳氐溫差值；安全技術(shù)t變壓器平均溫升,t=40 ,由此， f=0.0007x35-(-5)+40=0.056 , V=0.056x21945/0.9 = 1365(L)e 從變壓器制造廠選用的儲油柜型號上來看，可以看出選擇的 型儲油柜總?cè)莘e1420L大于此型變壓器所需膨脹補償容積, 選型應(yīng)沒問題。然而從儲油柜內(nèi)所選用的金屬波紋片的片數(shù)上來看,按照計算 公式:n 二 V/v ,其中：n-金屬波紋片數(shù)；V補償容積；v單波有效容積z根據(jù)制造廠

5、資料,v=26.3(L),由此,n = 1365/26.3 = 52根據(jù)此變壓器用油量的膨脹補償容積至少應(yīng)采用52片金屬波紋 片，而實際只用了 46片，少了 6片波紋片，實際可膨脹容積只有 46x26.3 = 1209.8(L)e此臺變壓器儲油柜噴油是因為泄油閥已經(jīng)被安全技術(shù)擠壓使保護閥片破損造成噴油的,這說明變壓器油膨脹體積已經(jīng)大 于金屬膨脹器容積了，儲油柜的實際補償容積不夠是此次噴油故障 的一個因素。但從現(xiàn)場噴油量來看，這一因素還不致造成如此大量 噴油的，所以實際補償容積不夠還不是造成噴油的主要原因。2.2安裝時變壓器的注入油量方面檢修人員在安裝注油時，變壓器本體濾油工作剛好完畢,油溫 在

6、25疋左右,變壓器膨脹儲油柜補充注入油的油溫為60弋左右，注 入的油位在3CTC刻線上,油冷卻后油位還會有所下降。油溫與環(huán)境 溫度(18C)平衡后油位指示在20C刻線上。如果按本體油溫25C升到65C(噴油時值班員觀察到的油溫) 進行計算,它的膨脹體積為：V二ax t xG/g= 0.0007x40x21945/0.9=682.7(L) z此體積膨脹量只占膨脹器容積的一半。安裝人員安裝時注入的油位為20。(2刻度線，相當于總油位的安全技術(shù)1/3(403L) z溫度升高到65弋時的波紋片內(nèi)儲油量應(yīng)為 682.7+403 = 1085.7(L),此儲油量小于波紋片實際容量1209.8(L), 應(yīng)不

7、會造成噴油現(xiàn)象。2.3運行油溫過高及二次保護方面運行油溫要達到多少才能把保護泄油閥撞開呢？安裝時所加油 位為20弋刻線,相當于總油位的1/3 ,這樣要使保護泄油閥被撞開 的膨脹容積必須大于總?cè)莘e的2/3。由：ZV二 axZtxG/g ,得：At = AVxg/(axG)=806.8x0.9/(0.0007x21945) =47CO這就說明要使儲油柜泄油閥被撞開，油溫變化必須大于47CZ 可得出變壓器從初始油溫25弋到當時的運行油溫必須要大于72CZ 才可能出現(xiàn)這種大量的噴油現(xiàn)象。是什么原因造成油溫持續(xù)升高而 風(fēng)扇電機未起動呢?為什么儲油柜噴油前未發(fā)油位過高信號呢?對 主變冷控箱的檢直中發(fā)現(xiàn)溫控

8、起動風(fēng)扇數(shù)值雖設(shè)為45弋，但風(fēng)扇電 機起動接觸器線圈的接線松動脫出，造成了冷卻器風(fēng)扇失效,油溫安全技術(shù)持續(xù)升高；對儲油柜檢查中還發(fā)現(xiàn),油位過高行程開關(guān)不能可靠斷、 合，造成了未發(fā)油位過高信號，使值班員失去了監(jiān)控。由此可看出， 造成油溫持續(xù)升高的原因是二次保護失效,而造成儲油柜保護泄油 閥噴油的直接原因就在于此。3對策建議設(shè)計選型時放大儲油柜的膨脹余量，多增加儲油柜金屬 波紋片的數(shù)量,以增加油膨脹的緩沖容積。(2)對變壓器注油時應(yīng)充分考慮到注入油的油溫及環(huán)境溫度對由 位的影響,合理注入到適當油位，油溫與環(huán)境溫度平衡后實際油位 應(yīng)基本符合環(huán)境溫度下的油位。以避免運行中油溫異常升高時油膨 脹量大于儲油柜容量而出現(xiàn)類似情況。改造主變冷卻器風(fēng)扇電機啟動回路，增強可靠性，增加相應(yīng) 監(jiān)測設(shè)施，保障風(fēng)扇起動回路的暢通。增加油位異常報警信號行程 開關(guān)為2個并聯(lián)接入，田可一個接通都能發(fā)出