变压器本体油位异常及处理

变压器本体油位异常及处理

席风沛郑广轩

（国网江苏省电力公司检修分公司221000）

摘要：油位计是反映储油柜油面高低的重要部件，储油柜油位的高低是变压器运行状况重要判据之一。通过几起变压器设备油位异常实例分析，结合现场遇到的实际情况，从变压器安装验收、运行维护、设计选型等方面造成油位异常的原因进行了剖析，分析总结出主变压器油位异常应对策略并提出相关工作要求。

关键词：油浸式变压器油位异常假油位

1引言

变压器油温是随着负荷和环境温度的变化而变化，油温的变化带来的是变压器油体积的变化，储油柜油位计指示也会随之发生相应的变化。储油柜的容积一般为变压器油量的10%，应能满足在最高环境温度下满负载运行时不溢出；在最低环境温度变压器停止运行时储油柜内有一定油量。由于储油柜设计不当、油位计自身缺陷、运行及维护不当等原因，常常会造成变压器油位异常，严重时会引起压力释放阀喷油、主变跳闸等故障。

2变压器本体油位常见的异常现象

油位计是检查油位设备，油位的高低主要受油枕大小、安装工艺及环境温度和负荷等因素的影响时刻在发生变化，油位会出现一些异常现象，可能会发出最高和最低油位报警及轻、重瓦斯动作等现象，影响安全运行。油位异常故障归纳起来主要有以下几种。

（1）假油位

（2）油位过高、过低

其主要表现为：呼吸器堵塞、油位突然快速上升或下降、油位表或油位停留在某一点上、油位表显示为零等

3故障案例及原因分析

案例1、2015年12月17日，某500kV变电站5234高抗A相在冷备用状态出现轻瓦斯报警，其他保护无异常。故障时环境温度-13℃、油面及油温绕组温度0℃，该电抗处于冷备用、风扇在运行状态，油位指示为零，气体继电器内有气体。取样时发现取气胶管扁平呈现负压状，取气时有明显的负压感，气样无法取出。初步断定为高抗低温缺油、内部呈负压造成的轻瓦斯动作报警。

案例2、2016年1月23日7时28分，某220kV变电站一台180MVA变压器轻瓦斯发信，油位表指示在25℃位置，环境温度-10℃并有下降趋势、负荷、油温绕组温度接近0℃，在确认变压器无渗漏油等异常情况后继续运行；24日2时16分，该主变重瓦斯保护动作跳三侧开关，其它保护均未动作，跳闸时外部环境温度-14℃，变压器负荷0.8MVA。经现场检查确认外观异常、无渗漏、油表油位正常，但核查真实油位时发现，真实油位低于在瓦斯继电器底部400mm。

案例分析：

在这两起故障发生时我省正经历寒潮速冻的洗礼，气温降到近10年来的低点，加之故障高抗处于冷备用、变压器负荷极少接近空载运行，在加上这两台设备正常运行时油位偏低。故障发生后我们及时进行本体油采样，气象色谱分析结果未见异常。结合现场勘察结果进行分析，判定这两起故障均属于油位异常降低造成的，但由于配置的气体继电器型号不同产生不同的后果。案例1中的高抗使用的是挡板式气体继电器，案例2中的主变配置的是双浮球式气体继电器。在设备内部无故障的情况下油位降到低于气体继电器时，案例1中的气体继电器只能发轻瓦斯报警，而案例2中的气体继电器不但轻瓦斯动作发信、而且重瓦斯动作跳主变三侧开关。

变压器的油面正常变化（排除渗漏油）决定于变压器油温的变化，油温的变化直接影响变压器油的体积，从而使油表指示上升或下降。正常情况下影响油温变化的因素有负荷的变化、环境温度和冷却装置运行状态等。充油设备可能出现假油位，假油位不能反映变压器油位的真实情况。油位发生异常变化时应首先要确定是否是假油位，并迅速做出具有针对性的处理方案，避免事故扩大。一般如果油温变化正常而油位变化不正常、不变化或异常变化，则说明油面是假的，出现假油位的原因主要有：油表管堵塞、呼吸器堵塞、油位表卡塞、浮球进油等。例2中的假油位就引起了运维人员的误判断，错失最佳处理时间，造成变压器停电事故。

若油位是真实油位，则油位的变化与油温、渗漏情况、初始油位及部分排油后的补油量等有关。在安装及维护时严格按照该设备的油温油位曲线正确调整油位，避免过高或过低。油位过高则在夏季高温满负荷时可能会溢出或引起压力释放阀动作喷油，过低则在冬季空载、停运或低负荷时油位可能低于气体继电器，引起轻瓦斯动作报警或重瓦斯动作跳三侧开关。案例1、2真实故障原因就是油位偏低。

4处理方法

油位异常主要有：假油位、油位异常升高及油位异常降低。现场可通过液位平衡法或红外测温法等其他方法测量油位，再利用设备上的油温油位曲线判断油位表指示是否正确。

分析假油位形成的原因，采取针对性的处理方法。假油位形成的主要原因有：呼吸器堵塞、表计指针脱落失灵、油表连杆弯曲或断裂、油表浮球进油、胶囊外有残存空气及胶囊破裂等。呼吸器堵塞应检查呼吸器管路、消除堵塞部位，必要时可更换呼吸器硅胶；油位表或油位停留在某一点上，可更换指针卡塞油位表或疏通堵塞的管路；因浮球进油、连杆弯曲或断裂使指针回零的油位表可结合停电更换；胶囊破裂或胶囊外有残存气体产生假油位的，应尽快结合停电更换胶囊或清除残存气体，使油位指示真实准确。

设备存在长期渗漏及严重渗漏时，充油设备油位会出现异常降低，严重时油位会低于气体继电器引发轻、重瓦斯动作，若继续降低将会影响散热及设备绝缘造成设备损坏。发现因设备渗漏引起油位异常降低时，应及时联系停电消除渗漏，并将油位补充到油位曲线规定的位置。

若油位表反映真实准确、设备又无渗漏，在冬季低温空载、停运或冷备用时出现的油位异常偏低，应根据油温油位曲线迅速补油；对应负荷较轻或空载的变压器，可采用关闭风冷系统或适量几组散热器的方法进行应急处理，为确保操作安全、方便可只关闭散热器下蝶阀。降低散热效果、适当提高油温，确保油位在合理的高度，待负荷及环境温度升高时再打开关闭的蝶阀，使退出的散热器恢复运行。

夏季满载、过载或风冷系统故障及风道堵塞时，油温、油位会异常升高，若不及时处理可能会引发内部压力升高、储油柜溢油、压力释放阀动作等缺陷。处理方法主要是：改变运行方式转移部分负荷、自冷该风冷加装风扇、改变风冷系统运行方式将风扇全部投入运行、冲洗散热器疏通风道等措施。应急措施：①冷却器自动该手动，将冷却器全部投入运行；冲洗冷却器、清理冷却器管束间的异物、疏通冷却器风道；改善冷却条件、迅速降低油温。②放出部分油降低油位，防止引发其他故障，然后再根据具体情况采取适宜对策，③转移负荷，使负荷降低到合理空间。

5建议

（1）加强管理及员工培训，不断提高运维人员责任心及业务技能水平，建立油温油位及负荷档案，定期进行巡视比对，准确掌握设备运行状况，及时、准确判断油位是否异常。

（2）提高安装工艺，确保油位表传动杆长度满足储油柜要求，防止损伤胶囊，避免空气进入储油柜及胶囊裹挟油位表浮球等现象

（3）制造厂应提供准确的油温油位表刻度线；优化储油柜结构，防止胶囊堵塞油管或呼吸口；优先用性能好、灵敏度高的油位表，并能满足真空注油的要求

（4）运用红外精确测温技术，测量油枕油位，根据油温油位曲线判断油位是否存在异常。

（5）把好验收关，利用液位压力平衡法直接的测量真实油位，根据油温曲线判断油位是否合格，但测量时应确保胶囊内外压力平衡，防止出现假油位。

（6）定期清洗冷却器，改善通风条件。

参考文献：

《变压器检修技术》中国电力出版社2011出版，作者：张学武

《电力变压器故障与诊断》中国电力出版社2001出版，作者：董其国