一起主变压力释放阀动作原因分析及预防

林中胜

摘要：某电站主变压器储油柜金属波纹管出现漏点，在采取临时措施处理后继续运行，因临时措施里的塑料管折弯，使得压力调节能力减弱，波纹管不能正常调节，从而导致主变压力释放阀动作。

关键词：主变压器、储油柜波纹管 、压力释放阀

一 压力释放阀的结构及作用

压力释放阀是由信号杆、压力膜盘、喷油口、接线盒、弹簧、胶垫等组成。它是变压器的一种压力保护装置，当油浸式变压器内部发生故障时，油分解产生大量的气体。由于变压器基本是密闭的物体，连通储油柜的连管直径比较小，仅靠连通储油柜的连管不能有效且迅速的地降低压力，这会造成油箱内压力急剧升高，会导致变压器油箱破裂。此时，压力释放阀将及时打开，排出部分变压器油，降低油箱内的压力，待油箱内的压力降至正常值时，弹簧使动作盘回座至密封位置，压力释放阀将自动闭合，保持油箱的密封性。

二 概述

某站主变压器采用的山东达弛电气有限公司生产的SSP0-45000/230TH双绕组油浸式变压器，其冷却方式为强迫油循环水冷，共配置了3组冷却器，金属波纹管式储油柜型号为BPIII-W。2022年5月，3号主变压器储油柜一侧波纹管出现漏点，使得呼吸器有漏油的现象，电站现场根据厂家指导意见，采取了利用塑料管连接在储油柜与呼吸器中间并增高的方法，防止波纹管里的渗油漏出，并保障主变压器内部压力可正常调节，以确保主变压器在采购的备件到货前能继续运行的临时措施（如下图）。

三 事件经过

2022年10月16日06时24分3号发变组带负荷40MW运行过程中，3号主变压器压力释放阀动作，3号主变压器高压侧开关跳闸，3号机组出口断路器跳闸，事件发生时3号主变压器油面温度1为63.5℃、油面温度2为63.7℃，绕组温度为73.7℃，因储油柜波纹管有漏点油位计一直处在9格处。

四 原因分析

1.事故发生后检查发变组保护柜内变压器保护装置报“压力释放动作跳闸”，无其它保护动作信号，现场检查3号主变压器2个压力释放阀有轻微喷油现象，检查3号主变压器冷却水系统各阀门正常，开启3组冷却水试验，水压、流量均满足要求，检查3号主变压器油循环管路各阀门位置正确，开启3组油泵电机试验，油泵电机运行正常，检查3号主变压器本体无异常现象，检查储油柜时发现其临时防渗油措施上的塑料管在绑扎的上部有折弯，绑扎处有变形现象，检查瓦斯继电器集气盒内无气体。因此，初步认为变压器内部无故障，由于储油柜呼吸器临时防漏油措施所用塑料管有明显的折弯，根据变压器储油柜的工作原理可以认为3号主变压器在长时间满负荷运行情况下，由于温度升高使得主变压器油箱内的油膨胀向储油柜内压缩，但是因为呼吸用的塑料管有折弯，使得呼吸器管路排气不畅，金属波纹管不能得到有效的压缩，导致主变压器内的压力越来越高，从而导致压力释放阀达到动作值动作。

2.查阅监控报文显示“05:41:26 3号主变3#冷却器故障动作”“05:41:26 3号主变冷却器水中断动作”“06:24:00 3号主变3#冷却器故障复归”“06:24:00 3号主变冷却器水中断复归”“06:24:00 3号主变冷却器运行复归”“06:24:00 3号主变压器压力释放动作”“06:24:00 3号主变高压侧操作箱第一组跳闸动作”“06:24:00 3号主变高压侧操作箱第二组跳闸动作”“06:24:00 3号机组发电机出口断路器分闸位置动作”从10月16日00时31分,3号机组开始带40MW负荷运行，其油面温度1为53.6℃、油面温度2为53.7℃、绕组温度为62.5℃，跳闸时与加负荷时的温度对比油面温度1上涨9.9℃，油面温度2上涨10℃，绕组温度上涨11.2℃，上涨时间为5小时57分；查上位机监控报表，3号发变组在8月8日带40MW负荷运行，加负荷时油面温度1为50.7℃，油面温度2为51.2℃，绕组温度为56.8℃，降负荷时油面温度1为56.8℃，油面温度2为57.5℃，绕组温度为66.7℃，降负荷时与加负荷时的温度对比油面温度1上涨6.1℃，油面温度2上涨6.3℃，绕组温度上涨9.9℃，上涨时间为10小时；经过对比可以看出在带相同负荷情况下，此次油面最高温度比前期相同负荷时增加了6.2℃，绕组温度增加了7℃，温度上升速度比前期带相同负荷时快了4个小时。询问现场值班运行人员，了解到在报3号主变3#冷却器故障动作后，现场值班人员到现场检查发现3#冷却器示流信号器显示无流，其余2台冷却器运行正常，现场运行人员关闭3#冷却器进、出水阀后对Y型过滤器进行了清理，因此，可以判断出3#冷却器在运行过程中出现了堵塞情况才导致3号主变压器温度上升速度较正常时快，最高温度比正常运行时偏高。

综上所述，3号主变压器此次压力释放阀动作主要原因是由于储油柜波纹管存在漏点，而采取防止渗油漏出的塑料管出现折弯，导致变压器在带额定负荷运行过程中温度升高，油箱内的油向储油柜压缩，而储油柜内的金属波纹管因为排气的管路出现折弯，不能及时的排气进行压缩，随着温度的升高，使得油箱内的压力越来越大，从而使得压力释放阀动作；次要原因是因为3号主变压器3#冷却器有堵塞现象，运行人员未能及时发现和进行清理，导致3号主变油面和绕组温度上升过快，油箱内压力增大，由于储油柜呼吸器塑料管折弯使得储油柜内压力不能正常调节，从而使压力释放阀动作。

五 预防措施

1.将3号主变储油柜上临时采取的防渗油塑料管进行处理，防止出现折弯和变形，堵塞主变呼吸管路，让其能够顺畅的调整压力；

2.尽快采购相同型号的变压器储油柜或波纹管进行更换；

3.根据此次情况，在调整机组负荷分配，3号机组在非必要情况下，尽量不带额定负荷运行；

4.运行值班人员加强巡视检查，尤其是在3号机组带额定负荷时，要加强对3号主变冷却器和储油柜的检查，发现有冷却器堵塞情况时，应马上进行排污，发现储油柜临时措施有异常时，应马上申请降低负荷运行或转移负荷至其它机组运行，以保证变压器运行中压力释放阀不动作。

六 结束语

主变压器作为水电站的重要电气设备，其日常的运行和维护工作都必须按照相关规程规范要求认真执行，只有这样才能避免运行中出现异常或事故。本文通过主变压器带病运行时出现的压力释放阀动作原因进行分析，提出了相对的预防措施，希望能给电站运行、维护人员提供一定的帮助。

参考文献

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