浅析变压器压力释放阀压力检测装置的设计与应用

浅析变压器压力释放阀压力检测装置的设计与应用

孙浩恩

贵州乌江水电开发有限公司乌江渡发电厂 贵州 遵义 621980

【摘要】：变压器的压力释放阀对变压器的保护具有十分重要的作用，本文对变压器压力释放阀的工作原理及校验方法进行简要分析。

【关键词】：变压器 压力释放阀 校验

一、引言

压力释放阀是变压器的重要保护装置，其勿动和拒动都会对变压器的安全可靠运行产生重大影响。变压器内部有故障时会产生电弧，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，必须把变压器内部的非正常压力排放出去，否则将造成油箱严重变形爆裂，造成严重事故。其次，压力释放阀经过年的运行，尤其是在恶劣条件下运行，密封会损坏，绝缘性能会降低，此类压力释放阀若继续运行容易产生渗漏、勿报警或拒动。

2005年8月12日03时48分温州百丈际电厂一级电站1号主变压力释放阀动作，跳主变两侧开关，安全日中断，事故后经检查属压力释放阀误动作造成的。

2015年6月13日13时14分某省市一电厂中1号主变压器的型号为SFP10-340000/220，1号主变压器带有功负荷315MW和无功负荷15MW，监控显示该变压器的压力释放阀2出现动作，轻瓦斯保护出现报警，发现油面温度为65℃，绕组温度为95℃，油位计指示为6.7格，在油箱顶部和油池内都出现了绝缘油喷出的现象，压力释放装置已复归，在瓦斯继电器的内部不存在气体，主变压器的运行声音呈平稳状，呼吸器工作正常，经红外成像检查未发现异常现象，进行油样色谱分析也未发现异常。经现场检查该电厂1号主变压器压力释放阀动作故障的发生原因在于主变压器的油枕内部存在气体，且没有实现及时的排出，受到高温大负荷运行的影响，使得油位出现了明显的升高，压缩胶囊和油枕内部所存留的空气变成了压力源，压力传送到压力释放阀弹簧之上，最终导致变压器压力释放阀动作故障。

综上所述，加强压力释放阀校验监督，严把校验关是一项非常重要的工作。

二、工作原理

作为变压器非电量保护的安全装置，压力释放阀是用来保护油浸电气设备的装置，设在变压器油箱顶盖上部，在变压器油箱内部发生故障时，油箱内的油被分解、气化，产生大量气体，油箱内压力急剧升高，安装压力释放阀使变压器在油箱内部发生故障、压力升高至压力释放阀的开启压力时，压力释放阀迅速开启，使变压器油箱内的压力很快降低。当压力降到关闭压力值时，压力释放阀便可靠关闭，使变压器油箱内永远保持正压，有效地防止外部空气、水分及其他杂质进入油箱，且具有动作后无元件损坏，无需更换等优点。

图为 压力释放阀结构剖面图

三、压力释放阀压力检测装置的设计与应用

1、压力释放阀的拆装

变压器大小修时，都要对压力释放阀进行拆装校验。压力释放阀拆前要先将变压器油放到压力释放阀安装法兰以下，防止在松开法兰时，造成跑油。拆开压力释放阀的顶部防护罩，拆开压力释放阀的微动开关接线，拆线前，作好记号。拆开压力释放阀的紧固螺丝，将压力释放阀拆下，用干净完好的塑料布将接口密封好，防止异物或水份进入变压器内部。安装前，对接口处进行认真清理，检查接口平滑干净无异物后，进行压力释放阀的回装，接口密封处要更换新密封圈。密封圈尺寸要合适，并确认是耐油胶圈。胶圈位置放置合适后，紧固螺丝，螺丝紧固均匀，紧度适当。

2、压力释放阀压力检测装置的设计

如图所示，在储油罐中灌满油，将压力释放阀用螺栓固定在校验装置上并保证密封完好，关闭泄压阀门，通过外接压油泵对检验装置进行打压，将油注入储油罐，模拟变压器故障时内部压力增大的环境，直至压力释放阀动作，观察表计并记录读数，参照规程确定该压力释放阀是否正常。

图为 校验装置实物图

3、压力释放阀压力检测装置的检测方法

（1）外观检查

观察拆下的压力释放阀有无破损，内部弹簧是否形变，密封盖是否光滑，密封圈是否完好

（2）开启压力试验

通过外接压油泵对检验装置进行打压，将油注入储油罐，当压力增达动作值时，压力释放阀应连续间歇跳动，机械信号与二次信号应可靠动作，连续动作10次无异常为合格。

（3）关闭压力试验

压力释放阀动作后停止加压，此时罐内压力仍大于压力释放阀的关闭压力，压力释放阀将缓慢关闭，当压力表指针完全停止后，指针读数即为压力释放阀的关闭压力值，试验次数不少于3次，取最低值作为关闭压力值。

（4）时效开启压力

常温下，将压力释放阀静置24h以上（将机械信号与二次信号复归），再检测开启压力即压力释放阀动作时压力表的读数，检测出的第一次开启压力应在额定范围以内，试验方法同开启压力试验。

（5）密封压力试验

通过外接压油泵将油注入储油罐并观察压力表，当压力表读数大于33kPa后停止加压，保持2h，压力表读数最终读数应大于33kPa。

（6）信号开关绝缘性能试验

信号开关接点处于断开位置，将其中一个接点端子接地，在接点间施加短时工频电压2000V，1min应不出现闪络、击穿现象。

4、压力释放阀压力检测装置的应用

从2017年检测装置设计完成至今，对乌江渡发电厂#1、#2、#3主变压力释放阀进行检测，检测结果如下：

各项性能均符合相关标准要求。

四、结束语

主变压器作为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，根据一些单位对压力释放装置的检验发现，不少产品质量存在问题，因此，必须加强对非电量保护装置的检验工作，同时要准备备品，发现不合格及时更换，以免影响停电时间。在做这个压力释放阀检验装置以前，咨询过一些相关的试验单位，由于该装置需要的压力较小、检验周期较长且数量较少等原因，相关试验单位没有或不提供相应的校验服务，能够检验的单位对送检工作很不方便。综合诸多不利的因素，于是设计并制作了该压力检测装置，投入使用后，通过检测出的数据来判断压力释放阀是否能够正常工作，在今后的发展过程中，相关工作人员还将对该装置进行完善，加强压力释放阀检验监督，严把质量关，保障电力系统的安全可靠运行。

参考文献

[1] 赵家礼等,变压器故障诊断与修理.机械工业出版社

[2] 孙才新,陈伟根,变压器在线监测的气体检测原理及方法.高压电器

[3] JBT 7065-2015,变压器用压力释放阀导则[S]