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变压器压力释放阀硬压板的作用(一)
浅析变压器压力释放阀的维护和使用
浅析变压器压力释放阀的维护和使用
摘 要:变压器压力释放阀对变压器的保护具有十分重要的作用,本文对变压器使用压力释放阀进行维护、实验及存在的问题提出了相应的注意事项。
关键词:变压器 压力释放阀 注意事项
一、前言:
对于油浸式变压器而言,当变压器内部发生短路故障时,高温或电弧会引起变压器油的分解,产生大量的气体,使油箱内的压力急剧升高。如果不将其产生的压力释放出来,油箱就要变形破裂,造成严重的事故,这就需要压力释放阀进行维护。因此,压力释放阀的有效保护取决于以下几个方面:事故点瞬间释放能量的多少;事故点与压力释放阀之间的距离;事故点与压力释放阀之间的压力梯度和冲击力;压力释放阀的动作时间在小于压力释放阀快速开启时间内,当油箱内最大压力大于油箱的极限强度时,油箱首先遭到破坏而释放。
因此使用压力释放阀存在有效性的问题,如果使用不当,压力释放阀对变压器将起不到应有保护作用。
二、故障实例。
例如,红寺堡二泵站110KV,25000KVA主变压力释放阀多次动作喷油(气体继电器动作),经过对该变压器电气实验,油色谱分析一切正常,由于该变压器为壳式变压器。压力释放阀侧装高低压绕组线圈且垂直放置,高低压之间有很多按一定间隔排列垂直放置的绝缘纸板,当变压器在运行中(或出口短路时),强大的线圈之间电磁力使绝缘纸板瞬间左右晃动,对纸板附近的油产生水平压力,这个压力正好水平传递至压力释放阀正面上,从而引起压力释放阀喷油动作,由于这个能量有限并及时消失,对内部不会产生持续高的压力,流过气体继电器的油流速未超过气体继电器动作的流速,因而气体继电器不会动作,随着内部压力的释放,压力释放阀自动关闭。
三、变压器压力释放阀使用的注意事项。
1.压力释放阀安装位置和方向注意事项。
受变压器油箱上部位置结构的限制,为了方便压力释放阀动作后泄油,往往将压力释放阀安装在顶盖四周,大都靠近油箱两端,有的在铁芯上方,有的在绕组正上方,当安装于绕组的正上方时,如果绕组顶紧压力不够,当外部出口短路时,绕组的线圈在强大电流作用下,产生轴向振动形成一定能量的冲击波,在漏磁主空道外产生的冲击波最大,若这时压力释放阀正好安装在主漏磁空道的正上方,则容量使压力释放阀首先动作。由于短路电流产生的轴向冲击波能量较小,当外部故障消失时,对压力释放阀的油压也消失,这时压力释放阀自动复位,又由于该冲击波传
变压器压力释放阀硬压板的作用(二)
变压器压力释放阀动作的处理
变压器压力释放阀动作的处理
（1）检查保护动作情况，
（2）记录所有动作信号。
（3）报告调度及有关部门和领导。
（4）对变压器外部进行全面检查，
（5）重点检查压力释放器是否喷油、顶部红色端钮是否弹
起，
（6）将检查结果报告调度和有关部门。
（7）若压力释放器喷油且顶部红色端钮弹起，
（8）就说明压力释放保护动作正确。
变压器压力释放阀硬压板的作用(三)
浅析变压器压力释放阀的维护和使用
浅析变压器压力释放阀的维护和使用 来源：中国设备管理网 时间：2010-11-02 阅读：【变压器压力释放阀硬压板的作用】
标签：变压器继电器释放阀 186次
摘 要:变压器压力释放阀对变压器的保护具有十分重要的作用,本文对变压器使用压力释放阀进行维护、实验及存在的问题提出了相应的注意事项。
关键词:变压器 压力释放阀 注意事项
一、前言:
对于油浸式变压器而言,当变压器内部发生短路故障时,高温或电弧会引起变压器油的分解,产生大量的气体,使油箱内的压力急剧升高。如果不将其产生的压力释放出来,油箱就要变形破裂,造成严重的事故,这就需要压力释放阀进行维护。因此,压力释放阀的有效保护取决于以下几个方面:事故点瞬间释放能量的多少;事故点与压力释放阀之间的距离;事故点与压力释放阀之间的压力梯度和冲击力;压力释放阀的动作时间在小于压力释放阀快速开启时间内,当油箱内最大压力大于油箱的极限强度时,油箱首先遭到破坏而释放。 因此使用压力释放阀存在有效性的问题,如果使用不当,压力释放阀对变压器将起不到应有保护作用。
二、故障实例。
例如,红寺堡二泵站110KV,25000KVA主变压力释放阀多次动作喷油(气体继电器动作),经过对该变压器电气实验,油色谱分析一切正常,由于该变压器为壳式变压器。压力释放阀侧装高低压绕组线圈且垂直放置,高低压之间有很多按一定间隔排列垂直放置的绝缘纸板,当变压器在运行中(或出口短路时),强大的线圈之间电磁力使绝缘纸板瞬间左右晃动,对纸板附近的油产生水平压力,这个压力正好水平传递至压力释放阀正面上,从而引起压力释放阀喷油动作,由于这个能量有限并及时消失,对内部不会产生持续高的压力,流过气体继电器的油流速未超过气体继电器动作的流速,因而气体继电器不会动作,随着内部压力的释放,压力释放阀自动关闭。 信息来源:tede.cn【变压器压力释放阀硬压板的作用】
三、变压器压力释放阀使用的注意事项。
1.压力释放阀安装位置和方向注意事项。
受变压器油箱上部位置结构的限制,为了方便压力释放阀动作后泄油,往往将压力释放阀安装在顶盖四周,大都靠近油箱两端,有的在铁芯上方,有的在绕组正上方,当安装于绕组的正上方时,如果绕组顶紧压力不够,当外部出口短路时,绕组的线圈在强大电流作用下,产生轴向振动形成一定能量的冲击波,在漏磁主空道外产生的冲击波最大,若这时压力释放阀正好安装在主漏磁空道的正上方,则容量使压力释放阀首先动作。由于短路电流产生的轴向
冲击波能量较小,当外部故障消失时,对压力释放阀的油压也消失,这时压力释放阀自动复位,又由于该冲击波传到气体继电器路径较长,不会产生气体继电器信号动作的流速,这时就出现压力释放阀动作,气体继电器不动作的现象。一般大型变压器的压力释放阀安装位置时常在变压器两端而不在长轴上,而集气管道与本体连接部位在长轴上较压力释放阀更容易导油和导气【变压器压力释放阀硬压板的作用】
2.压力释放阀压力特性试验和校验注意事项。 信息来源:tede.cn
压力释放阀的开启压力、关闭压力及开启时间为其三个主要特性,它们决定了释放阀的动态特性,标准规定当罐中的压力达到开启压力时,压力释放阀应快速开启,动作时间又不大于2ms。
信息来源:
我国现在普遍使用的压力释放阀试验是利用空气压力来测试压力释放阀的开启压力和关闭压力。其试验过程是先将恒压罐(500L)加压至500KPa以上,并保持恒压,试验时只打开通向压力容器的阀门,压力容器迅速加至压力释放阀动作,压力容器内的压力也迅速下降,当压力释放到一定阶段,压力释放阀将自行关闭。这种试验方法无法测试动作时间,试验标准是开启压力55±3KPa,关闭压力为开启压力值的55%左右(规定为29.5KPa)。事实上当变压器出现故障时,变压器内部的压力迅速增高,这势必要求压力释放阀能及时快速将这一突发压力释放掉。因此,压力释放阀技术性能指标必须满足2ms突发压力释放动作时间,此试验用常规办法无法测试,因为常规试验的压力容器加压到压力释放阀动作压力有一个积累效应,故动作时间大于2ms,动作压力大于实际开启压力。所以用常规试验办法来校验压力释放阀是无法检测压力释放阀的开启时间,只有按照标准中的2ms动作性能试验项目去做才能测试出压力释放阀的动作时间。
信息来源:
3.压力释放阀信号投跳注意事项。
信息来源:tede.cn
不少人认为压力释放阀可不接投跳,甚至可不接信号装置,理由是作为变压器的保护装置还有气体继电器,当变压器内部有故障时,气体继电器使开关接通也会发出信号,故障严重时,气体继电器也会跳闸,同样起到保护作用。事实上,厂家对500KV变压器有明确规定外,压力释放阀均不投跳,仅接信号,根据实际压力释放阀能发出的信号,气体继电器不一定发出信号,也就是说气体继电器未起到保护作用前,压力释放阀已经起到很好的保护作用。同时也证明作为压力保护装置,压力释放阀的灵敏度高于气体继电器。但是当采取压力释放阀接投跳后,由于产品的质量问题,尤其是信号装置密封不良进水受潮,或接线端子接触面不够造成接触不良,也会出现误动或拒动,为解决不足,目前采用速动油压继电器接投跳,而压力释放阀仅接报警,这即发挥了压力释放阀动作灵敏,压力释放后可自动复位的特性,同时又解决了
恶性事故时保护装置拒动、误动问题,也解决了压力释放阀压力保护有限(即油箱内压力增量大于压力释放阀排量)而失去保护作用的问题。
当然,变压器压力释放阀还应注意防溅油导向装置、压力释放阀的泄压能力,可根据变压器制造厂家与变压器容量按要求增大管道口径,以便提高泄压能力。
变压器压力释放阀硬压板的作用(四)
主变压器压力释放阀动作原因分析及处理
摘要：银盘水电站1号主变压器为三相双绕组强迫油循环风冷无载调压电力变压器，自2011年6月投入运行以来，各项运行参数指标正常。2015年4月3日18时4分1号主变压力释放阀2动作。该事件发生后运行及检修维护人员认真检查分析其原因，制定了详细的处理方案，经过排气和调整油枕油位使主变压器恢复正常运行，有效防止了不安全事故的发生。 关键词：变压器；压力释放装置；结构原理；动作原因；电力系统；电气设备 文献标识码：A
中图分类号：TM403 文章编号：1009-2374（2015）35-0076-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.35.037
1 事件概述
电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，其内部一旦发生电气放电故障，会产生电弧，电弧的高温能够分解变压器绝缘油而产生大量气体。这些气体将使油箱内部压力急剧增大，由于变压器绝缘油具有不可压缩性，因此如果在几毫秒之内不能及时释放这个巨大的内部压力，将可能使油箱破裂或酿成火灾事故，而变压器压力释放装置就能够有效的解决这一问题。然而，压力释放装置一旦动作，则应该立即分析其动作原因，进而做出及时有效的处理，防止异常现象发展为事故，减少对电网及设备造成的影响或损失。银盘水电站1号主变压器型号SFP10-340000/220，为三相双绕组强迫油循环风冷无载调压电力变压器，由特变电工衡阳变压器有限公司制造，在变压器上端对角线安装有两个同型号的压力释放装置，高压侧有两回出线，低压侧采用扩大单元接线。自2011年6月投入运行以来，各项运行参数及指标正常。2015年4月03日18时04分1号主变带有功负荷315MW，无功负荷15MW，监控报1号主变压力释放阀2动作，轻瓦斯保护报警动作，现场检查油面温度65℃，绕组温度95℃，油位计指示为6.7格，油箱顶部及油池内有绝缘油喷出，压力释放装置已复归，瓦斯继电器内无气体，主变压器运行声音平稳，呼吸器工作正常，红外成像检查未发现异常过热现象，后续取油样做色谱分析也未见异常。
2 原因分析
2.1 主变压器压力释放阀结构及动作原理
图1
压力释放阀实质上是一种弹顶阀，它以独特方法将驱动压力瞬间扩散。从图1断面图表明，该装置由1/2六角螺栓?通过安装法兰①固定到变压器上，用密封垫②密封。动作盘③有弹簧⑦弹顶并与顶部氰橡胶密封垫④和侧向接触式密封垫⑤形成密封。外罩⑥将弹簧⑦压缩并由6个螺丝?保持在压缩位置。
当变压器内部作用到顶部密封垫④区域内的压力超过弹簧⑦产生的开启压力时，压力释放阀即动作。一旦动作盘③从顶部密封垫④稍微向上移动，动作盘上的变压器内部压力马上扩展到侧面氰橡胶密封圈⑤直径内的整个面积上，作用力极大增强，使位于弹簧⑦闭合高度的动作盘突然打开。变压器内部压力迅速下降到正常值，弹簧⑦使动作盘③回到密封位置。
2.2 压力释放阀动作原因分析
2.2.1 1号主变压器发生内部绕组故障或近区短路引起绕组脉动，变压器绝缘油急剧膨胀，使油箱内部压力升高，导致压力释放阀动作开启。通过对1号主变取油样进行化验，得知油质合格以及1号主变运行各参数均正常，故排除1号主变由于内部绕组故障或近区短路而引起压力释放装置动作。
2.2.2 1号主变压器油位高，主变大负荷运行时油温上升较快，绝缘油膨胀导致内部压力增大，致使压力释放阀2动作。1号主变投产试运时因为油位高导致过一次压力释放阀动作事件，且这次事件发生时对照温度/油位曲线表，油位应在5.5～6格，但实际油位为7格左右。由此可见，这一原因的可能性较大。
2.2.3 1号主变油枕内有气体进入。1号主变去年检修时对油枕中的绝缘油做了更换，如果检修工艺不当或胶囊漏气，则有可能使得主变内部进入气体，此时当1号主变在高温大负荷运行时，油温升高导致绝缘油和气体膨胀，导致油箱内部压力升高，使压力释放阀2动作。这一原因导致该事件发生的概率较大。
2.2.4 1号主变压器压力释放阀2整定值偏小或弹簧老化等造成压紧力减小。投运以来1号主变压器经过多次高温大负荷的检验，且3次检修过程对压力释放装置检查均未发现异常。由此可见，这一原因导致压力释放装置动作的概率很小。
2.2.5 1号变压器运行温度过高导致绝缘油膨胀，若变压器内部膨胀空间不够则油箱内部压力升高，使压力释放阀动作开启。通过现场检查，1号主变两块油温表、一块绕组温度表显示温度均在正常范围内，且冷却器运行正常，故排除1号主变运行温度过高而引起压力释放阀动作。
2.2.6 1号主变呼吸器呼吸不畅导致主变大负荷运行时，因为绝缘油温度上升产生的膨胀压力无法及时排除。通过现场多次检查1号主变呼吸器运行正常，呼气畅通，故该项原因可以排除。
根据压力释放阀合格证可知：1号主变压力释放阀1动作整定值为58.6kPa，压力释放阀2动作整定值为55.2kPa。因此，本次事件中1号主变压器压力释放阀2先动作。动作后变压器内部压力已排除，压力释放阀2复归，故压力释放阀1未动作。
3 处理措施及效果
经过对以上信息的综合分析和判断，1号主变压器压力释放阀动作最可能的原因为：主变压器油枕内有空气未排出，受高温大负荷运行的影响，油枕内的油位抬高，压缩胶囊以及油枕内残留的空气形成压力源，将压力通过变压器油传递至压力释放阀弹簧，并最终导致压力释放阀动作。针对此项原因，制定了1号主变压器运行状态下油枕排气调整油位的处理措施。
3.1 处理前的准备工作
3.1.1 在1号主变压器油枕下方铺设彩条布，并将用于接油的油桶安放到位，做可靠固定，防止污染环境或引起火灾。
3.1.2 退出1、2号机组AGC运行方式，调整1号主变压器运行方式，将1号主变压器负荷升高，以此使得1号主变压器油温逐步升高。 3.1.3 监视1号主变压器运行油温上升至55℃，对油位计显示做好记录。
3.1.4 制作带压力表的打气筒联通管的封堵板。
3.1.5 在油枕排污阀管道阀门处装设透明油管，并在油管内注入2000mL备用的变压器绝缘油，防止空气通过排污阀开启时进入变压器油枕。
3.1.6 将透明油管提高至油枕高度，开启排污阀，检查透明油管内油位，并与油位计显示进行比较，并用透明油管内油位为排气工作提供参考。
3.2 主变压器油枕排气
3.2.1 申请退出1号主变压器重瓦斯保护动作跳闸压板。
3.2.2 拆卸1号主变压器呼吸器，并安装带打气筒联通管的封堵板。
3.2.3 缓慢开启1号主变压器油枕放气塞，检查是否有气体从放气塞排出。
3.2.4 确定有气体从放气塞排出后逐渐增加放气塞打开程度直至完全开启。
3.2.5 通过气筒向油枕胶囊充气，胶囊容积为5425L，气筒每次充气量为0.157L。充气过程中对气囊压力及放气塞排气、出油情况进行监视，若当油枕顶部放气塞有油冒出时关闭出油放气塞；当放气塞关闭后，立即恢复油枕呼吸器，登记当前油位计显示并做好记录，油枕排气工作结束，记录总充气量。若气囊压力达到3kPa而油枕放气塞仍未有油冒出，则停止充气，记录总充气量，按3.2.6执行。
3.2.6 若气囊压力达到3kPa而油枕放气塞仍未有油冒出，则通过关闭冷却器的形式提高1号主变压器油温，将油温逐步提升至65℃，若当油枕顶部放气塞有油冒出时关闭出油放气塞，当放气塞关闭后，立即恢复油枕呼吸器，登记当前油位计显示并做好记录，油枕排气工作结束。提高1号主变压器油温时控制变压器油温在75℃以下，当1号主变压器油温达到75℃时恢复冷却器运行，控制变压器油温。
3.3 主变压器油枕油位校验调整
3.3.1 排气工作结束后，检查透明油管油位变化情况，对比油温油位曲线，找出当前油温对应油位，计算排油量，油枕长度为4800mm，直径为1200mm，估算需要排油的体积，并通过透明油管校验实际油位。
3.3.2 排油至前油温对应油位，排油结束，关闭排污阀，拆卸透明油管，将油管内变压器油回收。
3.3.3 静置一段时间，检查1号主变压器运行平稳，各项参数均正常，投入重瓦斯保护动作跳闸压板。
经过以上处理，已将油枕空气排尽，用透明油管采用连通器的原理验证油枕真实油位，将油枕排油至油枕中心线偏上位置，共计排油620L，满足1号主变压器油温油位曲线要求。排油工作完成后，经过运行、点检及维护人员近1个月的严密观察和分析，1号主变压器油位、温度、声音、呼吸及各项电气参数均正常，已安全运行5个多月。
4 安全防范措施
一切事故皆可以避免，而实现这一目标就必须在日常工作中做好相应的安全防范措施。针对主变压器压力释放阀动作，分析有以下五条：（1）生产人员务必要认真做好高温大负荷期间的巡视工作，检查油位、气压、温度等参数是否正常，并结合负载一油位曲线、温度一油位曲线做好负载、油温、油位、气压参数的分析比对，及时掌握设备运行状况，发现问题立即汇报和处理；（2）巡视时应注意运行中主变声音是否为正常、均匀的“嗡嗡”声，无异常声响，检查主变本体呼吸器油杯是否有冒泡现象，呼吸是否畅通；（3）更换呼吸器硅胶的同时，还要对呼吸器油封进行换油和对呼吸器进行清洁处理；（4）严格遵守检修规程和主变压器说明书相关规定，提高检修人员的技术水平和检修工艺；（5）发现异常要及时分析处理，做好事故预想和反事故措施，并组织演练。
5 结语
主变压器作为水力发电厂内的重要电气设备，其运行、维护与检修工作必须做到认真仔细，合乎相关规范要求，唯有如此才能避免运行过程中发生异常或事故。本文通过生产实际，对主变压器压力释放阀的动作原因做了详细的分析，提供了主变在运行状态下油枕排气调整油位的处理方法，希望能够给相关人员提供有益的信息。
参考文献
[1] 特变电工衡阳变压器有限公司.特变电工1TB1A.710.20265电力变压器说明书[S].
[2] 北京市天菱电气设备有限公司.208系列压力释放阀说明书（编号：QT 4-208）[S].
作者简介：卢忠强（1986-），男，甘肃天水人，重庆大唐国际武隆水电开发有限公司助理工程师，研究方向：水电站运行维护。
（责任编辑：秦逊玉）
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/shenghuo332376/
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