浅析大型变压器油枕胶囊气密性检查

浅析大型变压器油枕胶囊气密性检查

发表时间：2020-04-15T04:12:29.680Z 来源：《建设者》2020年1期作者：温成明张玥华[导读] 并对采用正压密封试验法进行胶囊式油枕气密性检查的工序提供借鉴和参考。

华能澜沧江水电股份有限公司云南昆明 650000摘要：本文结合糯扎渡水电厂 500kV 油浸式变压器，探讨胶囊式油枕气密性不良的原因及检查方法，并对采用正压密封试验法进行胶囊式油枕气密性检查的工序提供借鉴和参考。关键字：胶囊式油枕；气密性；检查工序

1 前言

油枕是大型油浸式变压器的重要附件，可对温度波动引起的绝缘油体积变化进行实时补偿，起着调节油量的作用。但在实际工作中因产品设计、质量、安装工艺等方面的不足，或运行过程中设备老化、检修过程中操作不规范等原因，存在不同程度密封失效的情况，致使空气进入变压器油箱内，引起变压器油中含气量的升高。本文结合糯扎渡水电厂 500kV 变压器胶囊式油枕，对胶囊式油枕气密性不良的原因及检查方法进行探讨。

2 胶囊式油枕结构及工作原理

胶囊式油枕由柜体、胶囊、放气塞、油位指示装置、吸湿器、注放油管等部件组成。柜体一般为水平安装的圆柱体或多边形柱体，胶囊安装在柜体内部，其顶部开口通过法兰结构密封安装在柜体上。在变压器正常运行时，胶囊浮在变压器油枕油面上方，当变压器油温上升时，油体积增大挤压胶囊，胶囊内气体经呼吸器排到空气中；当变压器油温下降时，油的体积缩小，胶囊内为负压，空气经呼吸器进入油枕胶囊内。通过呼吸器内干燥剂实现对空气中水分的过滤及干燥。由于胶囊材料具有较好的气密性，能将绝缘油与大气隔离，防止绝缘油老化。储油柜顶部通常有放气塞，用于排空油面上方的气体。

3 胶囊式油枕气密性不良的原因 1）产品设计、质量缺陷或设备安装、运输、运行阶段环境中的不利因素，例如设备在恶劣环境中长期运行致使密封件加速腐蚀。

2）设备安装或检修期间工作人员的误操作或不规范操作，例如抽真空时未打开旁通阀导致胶囊承受过大压差而破裂、真空注油完成后未关闭旁通阀导致油室与大气直接连通。

3）油枕部件存在密封缺陷，例如柜体砂眼、胶囊破损、阀门漏气。 4）油枕部件连接处密封不良，例如柜体与胶囊连接处的法兰螺丝松动、密封垫圈老化、法兰面不平整。

4 胶囊式油枕气密性检查的主要方法

目前对于胶囊式油枕气密性检查采用肉眼观察、向胶囊内施加正压、利用光学传感器或气体示踪剂等方式，常用的方法有观察法、正压密封试验法、真空密封试验法、光学传感器法和示踪剂法等。

观察法

结合检修工作，对柜体与胶囊连接处及胶囊内部进行肉眼观察，若胶囊紧贴油面和柜体，胶囊内及柜体与胶囊连接处干燥无油，则胶囊式油枕气密性良好；若胶囊呈塌陷状、胶囊口或胶囊内部存在绝缘油，则胶囊式油枕气密性不良。

正压密封试验法

向柜体或胶囊内部充入低压干燥的氮气或空气，如果密封性良好，可以观察到气囊顶部的排气阀有油流出，如果无油流出或有大量气体排出后才能观察到油流出，说明气囊有渗漏点。检查在一定时间内压力是否明显降低，如果压力可以维持，说明气密性良好，反之说明油枕有渗漏点。可在焊缝、接头、法兰等可能泄漏的部位涂抹检漏液进

行逐点排查。

真空密封试验法

若储油柜结构上允许抽真空，可通过真空度能否维持来判断储油柜的整体密封性。

光学传感器法

在胶囊内部安装光源和传感器，监测胶囊内是否有绝缘油。由于绝缘油会改变光的反射和吸收状况，使得传感器接收到的光信号发生变化，可针对胶囊破裂等情况进行及时告警。

示踪剂法

向胶囊内添加特殊的气体示踪剂，通过检测示踪剂向胶囊外扩散的速度，对胶囊及旁通管路的气密性作出评判。

5 糯扎渡水电厂 500kV 变压器胶囊式油枕气密性检查

糯扎渡水电厂 500kV 变压器为胶囊式油枕，运行中发现某台变压器绝缘油含气量缓慢上升，结合检修工作及电厂实际条件，对该台变压器通过正压密封试验法检查其油枕气密性。

关闭变压器瓦斯继电器前、后蝶阀。

检查确认油枕顶部通油枕的真空蝶阀在“全关”状态。

油枕排气管路连接前做好防污染及隔离措施。拆除油枕呼吸器，采用集高压气管、法兰盘、减压阀于一体的变压器油枕排气专用工具，减压阀侧连接氮气瓶，法兰盘侧连接油枕呼吸器引下的连接法兰。法兰盘间务必装上临时密封垫、减压阀接头螺纹处缠绕生料带、各连接螺栓连接紧固，保证密封完好。

打开储油柜顶部两侧的放气塞，检查是否有空气进入油枕。

保持储油柜顶部两侧的放气塞在打开状态，通过油枕呼吸器引下的法兰向胶囊内充入干燥的氮气，并缓慢加压，充气压力控制在0.01-0.02MPa, 使胶囊鼓起直至放气塞处有油溢出后，立即关闭氮气瓶出口阀，停止充气并拧紧放气塞。

油枕胶囊进入保压阶段，保压 30 分钟，保压过程中对油枕管路各连接部位进行捡漏，确保气路密封完好。30 分钟内压力无变化，打开储油柜顶部两侧的放气塞，检查有油直接冒出，胶囊密封性良好。

保压结束后，缓慢卸掉胶囊内部压力，拆除气瓶链接管路。

回装油枕呼吸器。

6 总结

本文对胶囊式油枕的结构原理及其气密性不良的原因、检查方法进行了探讨，结合糯扎渡水电厂500kV 变压器胶囊式油枕气密性检查，对相同类型变压器胶囊式油枕采用正压密封试验法的气密性检查的工艺提供了借鉴和参考。

参考文献

[1] 章瑞庆，换流变油枕气囊气密性检测及更换，电力与能源， 2013 年 12 月。

[2] 韩方源，罗宗昌，唐彬，朱立平，变压器胶囊式储油柜密封失效原因分析与处理，广西电力，2018 年 10 月。