在电力生产运行中,对变压器油、涡轮机油与润滑油等进行定期取样分析,是评估设备运行状态、 诊断潜在故障、保障电网安全稳定运行的关键环节。 然而,在实际取样作业中,常面临现有工具取样效 率不高、难以获取特征样、操作不便及易造成环境 污染等诸多挑战,甚至可能引发设备安全风险。鉴 于此,贵州乌江水电开发有限责任公司乌江渡发电 厂化学专业人员立足现场实际需求,针对不同类型 油品的取样特点与要求,创新性地研发并改进了一 系列油样取样辅助工具。本文将详细介绍这些自制 小工具的设计原理、具体实施方法及其在提高油样 取样质量与效率方面的显著成效。
1套管特制取样工具
1.1实施背景
110kV及以上变压器高压侧套管大部分采用油纸绝 缘电容套管。按技术监督管理要求,需定期取套管内油 样进行色谱分析,检测套管内部是否存在故障或异常。
由于设计原因,部分套管未在中部设专用取样 阀。未安装取样阀的套管厂家一般建议在套管顶部 取样。按GB/T 7597-2007《电力用油(变压器油、 汽轮机油)取样方法》4.2条规定,变压器油中溶解 气体分析取样操作要密封取样,借助油的自然压力 使油缓缓进入注射器中。取样过程中要避免形成负 压,避免异物进入套管。现实中,部分变压器套管 取样中由套管爆炸等事故的发生。
为此,工作人员设计了一个套管取样的辅助工 具,在取样过程中确保杂质等不能进入套管。同时 尽量减少套管油在空气中暴露的机会。
1.2工具设计原理图
1.3设计说明
1.3.1测量变压器套管顶部注油孔尺寸与注油 孔螺钉螺纹尺寸。
1.3.2套管取样工具加工。按照测量的尺寸,加工 相应的特制取样工具(有进气和排油功能),工具材质 为铜。该取样工具共有三个孔。结构功能示意图见附图 1。特制工具连接件、硅胶管、注射器、氧气袋气管等 尺寸注意应匹配。吸油管应保证插入油面下3cm以上。
1.3.3购置容量约40L的氧气袋,充入高纯氩 气或高纯氮气备用,注意充气压力不得超过20kPa。
1.3.4使用干净硅胶管按附图2方式连接变压 器套管顶部,先打开玻璃注射器阀门,再开充气阀 缓慢充入气体,将套管内变压器油缓慢推入注射器 内,按规程规定清洗玻璃注射器和取样即可。注意: 玻璃注射器不得处于吸油状态,应在气压作用下, 将油自动从套管内推入玻璃注射器中。
1.3.5取样结束后,先关闭充气阀,取下特制 螺钉处充气管,再取出套管取样工具,避免持续出 油。具体取样见附图2。
1.4实施效果
从变压器套管顶部取套管油,通过特制工具取油, 完全避免了变压器套管漏油、跑油、进杂物至套管内等 风险,实现了变压器套管安全可靠的取样。经过一年的 使用,乌江渡发电厂主变套管油取样成功率100%,未出 现因取样造成的变压器套管不安全事件的发生。
该装置已申请专利,目前正在受理阶段。
2充油设备取油时的接油装置
2.1实施背景
充油设备取油时,容易出现漏油污染地面。为 了确保地面不被污染,电厂多年用油桶接油。由于 接油时,油滴会飞溅,不容易全部收集完全,也会污 染环境。且有时候环境不适合摆放油桶,又没有其他接 油工具,用几层棉纱或包装布铺地,更容易污染环境。
2.3设计说明
2.3.1该接油装置比较软,能根据环境要求进 行调节,高度在一定范围调节。收纳使用很方便。保 护固定层为不织布,比较容易渗透液体;吸收层为吸油 棉,可吸收本体重量的10倍左右的油量。隔离层为橡 胶薄膜或塑料薄膜,起到防止油与外界接触,污染环境。
2.3.2当需要抽取油时,先将接油装置放在接 油口下端,四边使用1、2对准互粘,可按照现场环 境调节接油装置大小,并形成有高度的壁。当有油 滴下时,油透过保护固定层,由吸收层进行吸取。 当油流过大时,四边的壁进行阻隔,然后吸收棉慢 慢吸收。隔离层防止油直接与外界接触,污染环境。
2.3.3该装置可重复使用。当工作接触后,可 将吸收的油挤出回收至油桶,下次继续使用。需要 调节大小时,只需要将几张接油装置的魔术贴一一 对应贴上即可。
2.4实施效果
该装置在使用后,取样人员需携带的备用工具 重量变轻,环境制约减少,并节约了取油人员处理 漏油造成环境污染的时间,提高了工作效率。
该装置已申请专利,目前正在受理阶段。
3充油变压器密封取样辅助工具
3.1实施背景
国家标准要求变压器取样密封进行。因充油变 压器取样口大小不一,与玻璃注射器接口不能完全 契合,造成无法完全密封取样,不能密封取样会造 成试验结果差异比较大。不能及时反映变压器的运 行状况。所以规程要求变压器做油中溶解气体与水 分试验必须用玻璃注射器密封取样。该装置解决了 因取样口不一致造成不能密封取样的问题。
3.3设计说明
3.3.1因玻璃注射器口的尺寸是固定的,把最小一节的内径确定为玻璃注射器口的大小。然后制 作10个小节,每个节的内部直径比前一个大1mm, 长度为2厘米。每节小头外部为螺纹,大头内部为 螺纹,用来镶嵌紧扣。
3.3.2使用时,从小安装到大,直到与变压器 外部直径可以密封嵌合完全。
3.4实施效果
使用该装置后,可以根据变压器取样口大小不同实现密封取样,并避免取油过程中,漏油污染环境。实现变压器油封闭式密封取样要求,精准把控 设备运行工况,出现异常数据及时采取措施避免设 备故障导致事故。
该装置已申请专利,目前正在受理阶段。