某220 kV 變電站進(jìn)行主變安裝作業(yè)。在主變抽真空過程中發(fā)生了真空泵油以及麥?zhǔn)险婵沼嬛兴y倒吸進(jìn)主變本體的事件。雖然由于事后處理得當(dāng)，未導(dǎo)致嚴(yán)重后果，借這起事件總結(jié)一下在主變安裝過程中需要給予充分重視的一些關(guān)鍵點和必要的防范措施。
事件發(fā)生情況
該主變附件安裝工作全部完成后，開始對本體連同附件進(jìn)行真空處理。當(dāng)主變真空度達(dá)到130 Pa后，施工人員根據(jù)施工方案進(jìn)行主變本體檢漏試驗，即關(guān)閉本體上各類閥門后，讀出麥?zhǔn)险婵毡碜x數(shù)p1，30 min 后讀出第二個讀數(shù)p2，如果p1 - p2 的數(shù)值小于50 Pa，即認(rèn)為主變本體檢漏合格。施工人員停下真空泵，關(guān)閉真空泵出口閥門。大約20 min 后，發(fā)現(xiàn)真空波紋管內(nèi)有真空泵油，經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)瓦斯內(nèi)也有微量真空泵油。同時，在檢查處理中，發(fā)現(xiàn)在連接麥?zhǔn)险婵毡淼闹髯儽倔w連接法蘭外側(cè)，存在一些細(xì)小的水銀顆粒。這一情況引起了現(xiàn)場人員的高度重視，并安排進(jìn)行檢查處理。事件的分析
1. 真空泵油倒吸原因分析
主變抽真空示意圖如圖1 所示，關(guān)閉了真空泵出口處的閥門，未關(guān)閉主變本體上用于接真空管的閥門。在事后的檢查中還發(fā)現(xiàn)，該真空泵組未配備逆止閥。而且，經(jīng)過現(xiàn)場測試，該真空泵組的出口閥門不能完全關(guān)閉。
主變抽真空示意圖
根據(jù)不規(guī)則容器內(nèi)液體壓強(qiáng)公式
p =ρgh
其中 p ——液體壓強(qiáng);ρ——液體密度;g ——重力加速度，等于9.8 m/s2;h ——液體面的高度。
由于變壓器真空度為100 Pa 左右，即變壓器內(nèi)外的壓差基本接近一個大氣壓。一個大氣壓下，水銀的液面高差可達(dá)到760 mm。查證經(jīng)驗公式，水銀的密度為13.595 g/cm3，而當(dāng)時真空泵中使用的WORLDLY8530 系列真空泵油在20 ℃時的密度為0.882 g/cm3，這樣，通過公式
得知，在變壓器內(nèi)外壓差接近一個大氣壓的情況下，理論上壓差可以將密度為0.895 g/cm3 的真空泵油升至10 m 以上，這個高度遠(yuǎn)超過了變壓器本體上閥門接口的位置。由此可見，真空泵組不帶逆止閥且出口閥門不能完全封閉，是發(fā)生倒吸的直接原因;施工人員未關(guān)閉主變本體真空管閥門是發(fā)生倒吸的重要原因。
圖2 是真空作業(yè)示意圖。經(jīng)過隨后的本體及附件檢查，發(fā)現(xiàn)變壓器油倒吸進(jìn)本體的量還不大，在氣體繼電器后部就基本沒有真空泵油了。分析后，推斷整個過程如下(真空泵油流如圖2 紅色箭線標(biāo)注所示)：由于存在近一個大氣壓的壓差，真空泵油自未完全封閉的真空泵出口閥門，上升至油枕頂部后下落到氣囊上，再由氣囊與柜壁間隙漏至柜底。由于進(jìn)出油管口位于主油柜z*低處(與至本體的主油管存在約3 mm 高差)，絕大部分真空泵油匯集于此管內(nèi)。少量沿主油管通道前行，經(jīng)波紋管、瓦斯前蝶閥、氣體內(nèi)浮球及瓦斯后蝶閥阻擋沉積，導(dǎo)致在波紋管、瓦斯繼電器底部有少量真空泵油。瓦斯后蝶閥后的主油管內(nèi)基本無油，說明真空泵油尚未進(jìn)入主變本體。
2. 水銀倒吸原因分析
在裝設(shè)麥?zhǔn)险婵毡淼拈y門內(nèi)部發(fā)現(xiàn)水銀顆粒的情況，經(jīng)過分析，認(rèn)定是由于麥?zhǔn)险婵毡硌b設(shè)過高，施工人員在對麥?zhǔn)险婵毡磉M(jìn)行讀數(shù)的過程中將真空表抬得過高，或操作動作過大，都將引起水銀倒流出真空表的現(xiàn)象發(fā)生。
麥?zhǔn)险婵毡聿僮髌匠Ｋ椒胖茫x數(shù)時先打開聯(lián)接至本體的閥門，然后緩慢將真空表豎立至垂直位置后，柱2 上刻度即為本體內(nèi)部真空度。整個操作必須在真空表高度低于其接至主變本體閥門的情況下進(jìn)行，若操作正確，動作輕緩，水銀倒流的情況不會發(fā)生。
水銀進(jìn)入過程推測：在操作表的時候，水銀軟管接頭處高于氣管小閥門，且操作時直立速度過快導(dǎo)致表內(nèi)水銀面高過軟管接口，水銀由于重力作用(因麥?zhǔn)险婵毡韮?nèi)外壓差一樣，不存在倒吸可能性)而外流至蝶閥處，水銀掉落于蝶閥閥體撞擊形成眾多微粒。所幸經(jīng)過檢查，在閥門變壓器本體側(cè)并未發(fā)現(xiàn)存在水銀顆粒，排除了水銀進(jìn)入本體的可能性。
善后處理在隨后的處理中，施工人員打開主變附件，將進(jìn)入油枕、油管的真空泵油用酒精清洗干凈，并用合格變壓器油進(jìn)行多次沖洗。為了進(jìn)一步確保主變安全順利投入運行，安裝完成的主變還特地進(jìn)行了變壓器油樣金屬成分分析試驗，以進(jìn)一步排除水銀進(jìn)入變壓器本體的可能性。
防范措施分析
為了防止類似情況的發(fā)生，施工單位在隨后進(jìn)行了技術(shù)改良。在真空泵的出口端加裝了逆止閥，同時在真空泵和本體間加裝了自行研制的防倒吸罐。改良后的變壓器真空處理管路連接圖如圖3 所示。
從圖3 中可以看出，即使發(fā)生閥門失靈的情況，真空泵油也只能倒吸進(jìn)防倒吸罐中，防倒吸罐內(nèi)部的固定式阻擋片能夠起到阻擋真空泵油霧化的作用。由于防倒吸罐具有一定的容量，即使真空泵油全部吸進(jìn)罐中，也無法到達(dá)頂端進(jìn)而進(jìn)入連接至變壓器本體的真空管道內(nèi)部。這樣的措施從技術(shù)上防止了倒吸現(xiàn)象發(fā)生的可能性。
至于麥?zhǔn)险婵毡恚瑒t要求通過較長的連接管連接至主變下部，這樣閥門連接處與麥?zhǔn)险婵毡肀旧碛辛溯^大高差，即使出現(xiàn)意外也可確保水銀不可能倒流進(jìn)變壓器內(nèi)部。
當(dāng)然，上面列舉的只是一些技術(shù)措施，真正確保安裝質(zhì)量的還是施工人員的高技術(shù)水平、優(yōu)良的施工機(jī)械以及嚴(yán)格規(guī)范的施工作業(yè)程序。
