變壓器壓力釋放閥動作案例分析匯總

1、換流站換流變壓力釋放閥動作原因分析一、問題描述2019年4月2日上午8時，XX換流站極1髙端YY換流變A相通過“小排油”方式完成套管拉桿及端子改造、熱油循環(huán)約37小時后，本體壓力釋放閥動作。壓力釋放關(guān)閉后，繼續(xù)進行熱油循環(huán)，4月2日12時，本體壓力釋放閥第二次動作，然后停止熱油循環(huán)進行現(xiàn)場檢查。該換流變由瑞典ABB公司生產(chǎn)，型號為LTSH146DR,出廠日期為2012年，投運日期為2012年X月。該換流變采用膠囊式油枕，容量約為XXXL，膠囊由法國PRONAL公司生產(chǎn)，尺寸為5900*2920,（說明書油枕尺寸7624*24301852）油枕與膠囊之間無旁通管。投運后未進行過大修，未出現(xiàn)異常情

2、況，2018年年度檢修檢查油位正常，利用內(nèi)窺鏡檢查膠囊無異常。該換流變是本站采用同樣方式進行套管改造的第4臺，目前已完成6臺，剩余5臺均已完成熱油循環(huán)，未出現(xiàn)類似問題。熱油循環(huán)采用全真空濾油機、上進下出對角循環(huán)方式，濾油前先對管路進行抽真空，然后緩慢打開與油箱閥門法蘭。熱油循環(huán)期間，油枕與本體連接法蘭始終處于打開狀態(tài)，并定期對油枕與本體連接管及升髙座上的瓦斯繼電器進行排氣。熱油循環(huán)前，對油枕、升髙座及本體三個位置采油樣化驗，發(fā)現(xiàn)本臺換流變油中含氣量、微水均較髙（缺少具體數(shù)據(jù)），第二次采樣進行復測（第二次采樣時間節(jié)點、做了哪些工作不清楚），數(shù)據(jù)又恢復正?！，F(xiàn)場排查及原因分析現(xiàn)場檢查本體油溫表指示

3、約55度，油位計指示約45%。采用連通管方式檢查本體實際油位，發(fā)現(xiàn)油位處略高于高壓套管升高座，尚未達到油枕底部。采用連通管方式檢查油枕實際油位，顯示油位約60%三種方式測量的油位均不一致，判斷油枕與本體連接管路堵塞、油路不通。檢查油枕與本體連接管路的球閥，指示為打開狀態(tài)，重復開閉閥門，油枕、本體油位均無變化。打開油枕頂部觀察孔，發(fā)現(xiàn)膠囊已嚴重變形，將油枕呼吸管連接通道完全堵住，且存在一定的壓力，如圖1所示，因此可以判斷油枕內(nèi)部存有大量氣體。初步分析由于膠囊變形堵塞呼吸管，在熱油循環(huán)期間，油溫上升、變壓器內(nèi)部油膨脹，但由于呼吸管堵塞，油箱內(nèi)部壓力無法釋放，導致壓力釋放法動作。關(guān)閉油枕與本體連接管

4、路球閥，打開油枕兩端排氣閥，將內(nèi)部氣體排盡，膠囊內(nèi)部壓力消失，用手下壓膠囊，并向兩側(cè)小范圍舒展，如圖2所示，內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)明顯油跡。恢復油枕頂部觀察孔蓋板，打開油枕與本體連通管路球閥，從瓦斯繼電器觀察窗處發(fā)現(xiàn)明顯油流，但約5后停止。次檢查油枕與本體油位，無明變化。由于油枕變，油枕與本體連接管路，油路不通。JjJj氣壓匕法JjJj可油枕放氣閥，繼01關(guān)閉油枕后，油枕放氣閥f續(xù)對膠囊氣約。2小時后，打油枕與油枕箱體連通。確保油枕與本體連接閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，通過油枕注放油管排盡油枕內(nèi)部變壓器油，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)油枕內(nèi)部變壓器油較少（具體量已無法確認），明顯少于連通管方法所測試的60%、油位計指示的40%打開

5、油枕側(cè)蓋，拆下膠囊頂部的固定螺栓（不清楚拆之前密封情況）取出膠囊，發(fā)現(xiàn)膠囊內(nèi)部有較多油跡，膠囊底部外側(cè)、中間偏外10處磨損痕跡，如圖4所示，其他部位未見明顯異常。此外在儲油柜內(nèi)油排盡、膠囊取出后，油位計指示約為30，存在較大差。（無法判斷熱油循環(huán)之前油位顯示是否準確）與本體之間的閥門關(guān)嚴，本體抽真空時導致膠囊2本體器膠50,油此進入膠囊，硅膠會吸盡變壓器油；另外，運維記錄中沒有油封杯中的變壓器油明顯減少不見的記錄，所以排除了由于在高溫時呼吸器堵塞后，低溫時突然吸暢通，外界大氣壓大于膠囊內(nèi)部氣壓，把油封杯內(nèi)的變壓器油壓膠囊內(nèi)的可能。3）油枕排氣方法不當或工作不慎，膠囊在較大氣壓下被內(nèi)壁毛刺破壞。

6、該相換流變的油枕膠囊于前次檢修時已進行過更換，在更換膠囊后對油枕排氣采用的是注油排氣法，即打開油枕頂部放氣塞，把膠囊充滿氣，再往油枕內(nèi)注油，隨著油面升高，油枕中的氣體從放氣塞不斷排出?？赡苡捎谟驼矸艢馊^小，出氣速度比進油速度慢，如果注油速度過快或工作中不慎，不僅無法排出油枕內(nèi)的空氣，反而隨著注油量的增加，造成膠囊局部受力增大，當油枕內(nèi)壁有毛刺時或某點突尖時，有可能造成膠囊破損。4）膠囊本體變壓器油呼吸時多次上下運動，被下方油位傳感器損壞。在更換已損壞的膠囊時，發(fā)現(xiàn)在膠囊下方裝有油位傳感器，油位傳感器的上端存在尖端棱角，當本體油溫變化時，變壓器油熱脹冷縮，膠囊隨著油面上下呼吸，有可能剛好撞在油

7、位傳感器的尖端上。由于廣東地區(qū)晝夜溫度變化快，膠囊本體變壓器油吸上下運動的次數(shù)，在多次和尖端物碰撞后，有可能使膠囊破損。5）油枕內(nèi)存有空氣，可能使膠囊封堵呼吸出口，壓擠破壞膠囊。油枕內(nèi)存有空氣時，空氣隨變壓器油溫升高而急劇膨脹，并壓迫膠囊膠囊定在儲油柜上部，膠囊頂部不會下膨脹的油使膠囊底部升高，膠囊呈蘑菇狀。變壓器溫度繼續(xù)上升，當膠囊底部升高至其呼吸出口時，呼吸出口被堵塞，膠囊失去呼吸功能，內(nèi)部壓力隨著膠囊被壓扁而不斷增大，最終可能被壓擠破壞。6）膠囊的制造材料和工藝較差。另一種可能是膠囊的制造材料和工藝達不到工藝要求，耐油性和耐高溫性能較差，在變壓器油的長期浸泡和應力下，發(fā)生老化和內(nèi)部龜裂，

8、最后發(fā)展到破損階段。膠囊損壞的危害如下：1）假油位，可能引起壓力釋放閥動作噴油。膠囊破壞后，油位計不能正確指示真實油位，引導檢修人員往油枕內(nèi)補油。當主變在高溫環(huán)境下或高負載運行時，絕緣油體積隨著油溫升高不斷膨脹，如油枕內(nèi)部充滿油后其內(nèi)部已無法為繼續(xù)膨脹的絕緣油提高膨脹空間時，持續(xù)增大的油壓超過壓力釋放閥動作壓力值時造成釋放閥動作噴油。噴油時主變本體、調(diào)壓開關(guān)和套管氣體繼電器不會發(fā)送輕和重瓦斯動作信號。2）堵塞本體呼吸通道，可能導致重瓦斯動作引起主變跳閘。膠囊破損進油后，在油重的作用下，膠囊的破碎皮條有可能堵塞油枕通至本體的油路管路，使油只能留在油枕而不能回流到本體，本體內(nèi)逐漸形成負壓、瓦斯內(nèi)少

9、油或無油，造成輕瓦斯和重瓦斯動作，導致主變?nèi)齻?cè)斷路器跳開。3）主變本體吸潮進水，存在著主變安全運行隱患，嚴重情況可導致主變毀滅性損壞。膠囊一旦損壞，變壓器由密封狀態(tài)變?yōu)榉敲芊鉅顟B(tài)，油枕油面與外界氣壓接接水分和潮氣進入油內(nèi)日后運維建議：1）一旦發(fā)現(xiàn)油枕油位下降，不要立即采取補油措施，首先要查明及判斷油的去處，是滲漏了還是進入了膠囊。2）更換該膠囊排出油枕空氣時，要注意首先把本體與油枕之間的閥門關(guān)掉（因為該換流變的壓力釋放閥與本體之間未裝設閥門），防止往膠囊充氣時，膠囊內(nèi)的氣壓傳遞到壓力釋放閥上，引起壓力釋放閥動作噴油。3）油枕大修時除應對膠囊進行更換外，還應檢查油枕的回油口，看是否有加裝1個反扣

10、的杯狀網(wǎng)隔，如沒有則應予以加焊，防止膠囊破損后，堵塞回油口，引起主變運行異常。4）建議在條件具備的情況下，用波紋式油枕替代膠囊式油枕，這樣就可消除膠囊破損給主變運行帶來的安全隱患。膠囊式儲油柜變壓器壓力釋放閥的噴油故障分析案例：吸濕器拖油罩上側(cè)的防止運輸時進入灰土的密封墊沒有拆除，運行時導致壓力釋放法動作。防范措施：（1）新投運的變壓器在投運前，必須仔細檢查拖油罩上側(cè)的密封橡皮墊是否拆除，此密封墊是防止運輸中有灰塵進入，拆除后才可保證變壓器的呼吸順暢；（2）變壓器運行時，運維人員要經(jīng)常性地檢查膠囊的呼吸是否由于凈油機的真空抽不高，熱后的熱油中的氣體未3）真空泵的抽不高器有無堵塞情況，儲油柜的油

11、位指示是否正常3）在變壓器大修之后，要檢查膠囊是否有漏氣情況，測后方可安裝使用，同時安裝過程要嚴格按照說明書與柜平行放置防膠囊袋身的折皺和折曲造成膠囊損壞；（4）儲油柜如果拆開維修后應在恢復前檢查內(nèi)壁否光滑無焊渣止刺破、刮破膠囊；（5）提高檢修人員責任心和技能水平，嚴格遵守檢修規(guī)程規(guī)定。大型變壓器熱油循環(huán)動作原因分析：（1）油位過高（2）熱油流的波動過程中釋壓器動作的由于凈油機的真空抽不高，熱后的熱油中的氣體未3）真空泵的抽不高在熱油循環(huán)中，由于真空凈油機的作用，迫使變壓器內(nèi)部的油進行熱循環(huán)，由于溫度上升導致體積膨脹，比重減小熱油上升溫度上升使油的流速增大。使用的凈油機為漢中變壓器生產(chǎn)的雙級真

12、空凈油機，其型號為T226000型，油力大于于6方小時，熱為96kw，這樣大油流在變壓器內(nèi)部產(chǎn)生很大的波動加上溫度的逐漸升高，使變壓器內(nèi)部油的體積膨脹熱油上升，在變壓器油箱內(nèi)大的熱油沖擊，此力壓力大的地方發(fā)生能及時在本體中抽去，在長時間的運行中逐漸積累增多，加上高速的熱油流，使體積膨脹，在變壓器內(nèi)部頂層處形成強大的沖擊壓力，致釋壓器的動作。（4）定時排氣據(jù)我廠經(jīng)驗，變壓器熱油循環(huán)干72小時，就能達絕緣油的各項技術(shù)指標。故在這一段時間內(nèi)，當油升40.上時，就要在各排氣孔處排氣（油枕排氣孔，瓦斯繼電器及導向油管排氣當油溫上升時，體積膨脹，造成溢油，嚴重時，導致油枕油囊上浮堵塞氣孔，使變壓器及油枕內(nèi)

13、部壓力增大，輕則釋壓器動作跑油造成經(jīng)，重則使變壓器箱體崩裂，造成重。（2）根據(jù)油的溫度和環(huán)境溫度，確定油標上的油位，不要造成油面。（3）復查凈油機的實際性能和效率，盡量達到和滿足運行時的（流量、真空度、壓力溫度等）。（4）控制好油的溫度和流量，油溫不過高，否油的老化，當變壓器投運行時，會產(chǎn)生各種氣體組分的超標，造成事故的隱患。根據(jù)以往的經(jīng)驗，在熱油循環(huán)干燥過程中，油溫控（1）在熱油循環(huán)干燥之前，檢查高或過低。的油的實際油位，不宜過5565度o3）真空泵的抽不高805）當油流55C65C時，油的流量少流量的據(jù)據(jù)溫的上升，小而流量增大的（6）定時排氣，油上升40C上時,排氣孔處排1）油枕排氣孔，瓦

14、斯繼電器排氣孔處2）導油管排氣孔及變壓器升高座排氣孔，油機停機使油靜止1小時以上再進行排氣（因為循環(huán)時上各排氣處產(chǎn)生負壓，不未排出氣體，出油來，5565度o3）真空泵的抽不高5565度o3）真空泵的抽不高進行熱油循環(huán)。行時）的7）做1）環(huán)境溫度正確無油的2）變壓器本體的及凈油機本，一定變壓器油溫度計，及測，以利變壓器油循環(huán)干燥工作利進行3）隨時查看變壓器油枕的油位及變壓器本體的位變化情況。8）壓力釋放閥的動作壓力值與變壓器的容量及油重一定（9）正確地聯(lián)接熱油循環(huán)干燥時的管路。（10）保證工作人員有充沛的精力，電力變壓器在系統(tǒng)中的位置，故在大型變壓器連行干燥中定要使工作人員3）真空泵的抽不高的精

15、力，在長達72小時的熱油干燥中保證各值班人員變動情況及人員工作的分配情況，確保變壓器干燥的質(zhì)量和工期。一起變壓器壓力釋放閥動作案例分析過濾進行第25時，壓力釋放閥發(fā)生了動作。后濾油時將頂部膠囊與儲油柜的旁通閥打開，沒再發(fā)生壓力釋放閥動作現(xiàn)O戈型負疫駅油機雜附劑和）真空濾油機放在第對剛流出的絕緣油進行脫氣，油流經(jīng)板式濾油機時氣體。板式濾油機在過濾時，濾是暴露在空氣中的，有少量空氣濾紙上面，然后隨絕緣油進入本體。最重要的因素是板式濾油機油個回油閥3）真空泵的抽不高3）真空泵的抽不高門，當濾框里面存油過高時要打開回油閥門，但是因為油流量不是定，回油閥門時候回油閥門都是暴露在空氣中，通過回油閥門了大量

16、的空氣，終大量空氣進入了變3）真空泵的抽不高3）真空泵的抽不高壓器本體。3）真空泵的抽不高3）真空泵的抽不高空氣進入本體后，慢慢大量內(nèi)氣體聚集后油柜膠囊收縮，膠囊內(nèi)氣體通過器排出。33）真空泵的抽不高油柜內(nèi)氣體度后，膠囊內(nèi)氣體將完全排，膠囊完全收縮，進變壓器內(nèi)的氣體同時可容納氣體的體積不變化，內(nèi)壓力增大。改進進行放氣利油柜內(nèi)（膠囊外）打開儲油的氣體排出變壓器是進行真空濾油處理時，不用打開儲油旁通閥放氣，但是一定油柜膠囊空氣，膠囊充氣，膠囊外部的空氣排出處理回路問題，改進3）真空泵的抽不高孌壓器尢型真空涯油機轅式遽越機逆止閥吸附劑（紐）fcrj3）真空泵的抽不高3）真空泵的抽不高四、相關(guān)標準要求

17、一）關(guān)于膠囊檢修交流五通國家電網(wǎng)公司變電驗定（行）第1油浸式變壓器（電器）驗膠囊清潔，無變，1kP下持續(xù)20檢查無膠囊沿長度方向應與儲油柜的長軸保持平行，不應扭偏；膠囊口密封無泄漏，呼吸通暢；十八項反措9.2.3.1結(jié)合變壓器大修對儲油柜的膠囊、隔膜及波紋管進行密能試驗，如存在缺陷應進行更換。國網(wǎng)安質(zhì)部轉(zhuǎn)發(fā)國家能源局關(guān)于印發(fā)防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求的通知（安質(zhì)二201435號）12.2.14對運行年限超過15年的儲油拒膠囊二）關(guān)于熱油循環(huán)交流五通國家電網(wǎng)公司變電驗收管理規(guī)定（試行）第1分冊油浸式變壓器（電抗器）驗1熱油循環(huán)熱油循環(huán)前，應對油管抽真空；冷卻器內(nèi)的油應與油箱主體的油同時進

18、行熱油循環(huán)；循環(huán)過程中，濾油機加熱脫水缸中的溫度，應控制在655C范圍內(nèi)，油箱內(nèi)溫度不應低于40，當環(huán)境溫度全天平均低于15C時，應對油箱采取保溫措施。2持續(xù)時間熱油循環(huán)持續(xù)時間不應少于48h,或不少于3x變壓器總油重/通過濾油機每小時的油量，以時間長者為準。3絕緣油性能熱油循環(huán)后的變壓器油應滿足表A.4絕緣油驗收標準。1000kV變壓器含氣量0.5%該標準未對熱油循環(huán)的速度進行要求，未明確熱油循環(huán)過程中要求排氣。僅對注油及靜置過程有要求：注油速度不大于100L靜置完畢后，應從變壓器套管、升高座、冷卻裝置、氣體繼電器及壓力釋放裝置等有關(guān)部位進行多次放氣，并啟動潛油泵，直至殘余氣體排盡，調(diào)整油位

19、至相應環(huán)境溫度時的位置。2.D20720081000變電檢修第1部分：油浸式變壓器、并聯(lián)電抗器檢修導則3.5真空熱油循環(huán)a）保證真空熱油循環(huán)速度為30005000L五、后續(xù)運維建議1.運行期間發(fā)現(xiàn)油位下降后，不要立即采取補油措施，首先要查明及判斷油的去處，是滲漏了還是進入了膠囊。1）定期檢查油枕油位計讀數(shù)，油溫油位（2）經(jīng)常性地檢查膠囊的呼吸是否順暢，呼吸器有無堵塞情況；發(fā)現(xiàn)堵塞后，不要立即處理吸濕器，應先將重瓦斯改信號。大修期間（1）嚴格執(zhí)行反措要求，結(jié)合大修對膠囊進行密封性試驗，對損壞貨到年限的膠囊進行更換。（2）對于無旁通閥的油枕，抽真空前應仔細檢查確認本體與油枕連管閥門關(guān)閉嚴實。（3）

20、建議在熱油循環(huán)前完成膠囊檢查及密封性試驗，確保油枕與本體連通閥門打開，并利用連通管核實油枕實際油位，不能過高或過低，避免假油位造成熱油循環(huán)期間壓力釋放閥噴油或升高座固體絕緣件露空。（4）熱油循環(huán)期間，嚴格控制油的溫度和流量（根據(jù)濾油機管路、油枕容量等因素綜合確定），隨時查看變壓器油枕油位變化、呼吸器呼吸及其他附件狀況，出現(xiàn)壓力釋放閥噴油等異常情況時，應立即停止熱油循環(huán)，查明原因并排出問題后方可繼續(xù)。（5）油上升40C上時，及時油枕、瓦斯、油管、升髙座排氣處排氣油55C65C時，油的流量少流量的80。3膠囊與換傳感器是否存（2）安在尖角，防止刺破裝前檢查膠囊無明、刮破損傷、膠囊。開裂，安裝過程要

21、嚴格按照說明書與柜平行放置，以防膠囊袋身的造成膠囊損壞。（3）膠囊安裝完成后，盡快完成油工作，減少變壓器油與空氣接觸時間，避免溫度下降導致升高座固體絕緣露空。4.膠囊選型對于容量較大的變壓器，除膠囊與頂部法蘭的固定連接外，建議在油枕頂部增加多個膠囊掛點，（XX換流站極2端換流1）膠囊安裝前，檢查油枕內(nèi)無焊渣，檢查底部油位變，增加2各吊點），便于膠囊舒展。六、膠囊泄漏在線路變壓器膠囊綜合監(jiān)（1）于膠囊防壓器器壓力釋放閥油方改進的壓力監(jiān)測方法原理為在呼吸器上方法蘭處增加氣壓測裝置，如圖2所示。05坍對壓力表4/號16器RIZ呼取晉上忘增加壓力監(jiān)測裟當呼吸器正常呼吸時，膠囊內(nèi)氣體與空氣通過呼吸器連通

22、，壓力監(jiān)測裝置所測得壓力與大氣壓相當。若出現(xiàn)由于誤關(guān)閥門、硅膠粉化、呼吸器內(nèi)密封墊未取出等原因造成呼吸不暢的情況，當由于負荷增加或環(huán)境溫度升高造成變壓器溫度升高，絕緣油膨脹，壓縮膠囊內(nèi)已形成密封狀態(tài)的氣體，此時氣壓應逐漸升高，壓力監(jiān)測裝置所測得壓力應大于大氣壓力；當變壓器溫度下降，絕緣油收縮，膠囊內(nèi)氣體變得稀時壓力監(jiān)測裝置所測得壓力應小于大氣壓力。通過讀取壓力監(jiān)測裝置所測得的壓力，可以非常簡潔地判膠囊呼吸是否正常，是否存在呼吸堵塞造成壓力釋放閥誤動作的。該裝置既可采用離線系統(tǒng)，現(xiàn)場僅安裝匹配絕對壓力表接口的氣體逆止閥，保證運行狀態(tài)下的要檢測時接入絕對壓力表讀取數(shù)可采用在線系統(tǒng)，即長期接入壓力監(jiān)

23、測表計，并設置氣壓低和氣壓高的告警節(jié)點接入變壓器保護裝置，或?qū)鈮褐底兯蜑?mA20mA電流量，上送監(jiān)控系統(tǒng)，實時讀取壓力值。（2）變壓器膠囊式儲油柜膠囊破損的監(jiān)測方法3.1氣體繼電器法子的小型氣體繼電器（管25）用測油膠囊是否破損、漏氣。具體方法如下：將氣體繼電器的一端用法蘭盤密封，另一端通過法蘭和聯(lián)管與儲油柜內(nèi)部相通；而膠囊通過法蘭和聯(lián)管與吸濕器相連，如圖2所示。首先，關(guān)閉與變壓器油箱連接的閥門，通過連接吸濕器的法蘭和閥門，將儲油柜內(nèi)部抽成真空，關(guān)閉與膠囊連接的閥門。然后，開始往儲油柜中注過濾好的變壓器油。當油位達到合適的位置，打開氣體繼電器的放氣塞，直到變壓器油流出，關(guān)閉放氣塞，停止注油。此時，浮子已浮起，氣體繼電器中已充滿了變壓器油。最后，打開連接吸器的閥門，使膠囊通過吸濕器正常呼吸，完成安裝和注油。此時，除膠囊外，儲油柜內(nèi)沒有空氣，充滿變壓器油。當膠囊破損時，空氣進入儲油柜內(nèi)部到上部的氣體繼電器中，其內(nèi)部的變壓器油降下來，浮子下來，發(fā)出報警信號。這種監(jiān)測方法已在我公司的上海目、泰國項目