纖維軟木橡膠在全密封變壓器上的應用
摘要:簡述了油浸式電力變壓器滲漏油的原因,介紹了纖維軟木橡膠的性能及其在全密封變壓器上的應用。
關(guān)鍵詞:全密封變壓器;滲漏油;纖維軟木橡膠;密封結(jié)構(gòu);應用
中圖分類號:TM215.2文獻標識碼:B文章編號:1001-8425(2000)04-0022-03
油浸式電力變壓器滲漏油是變壓器行業(yè)長期存在的質(zhì)量問題。經(jīng)過近十年的工藝攻關(guān),已取得了較好的效果。但與國外工業(yè)發(fā)達國家的同類產(chǎn)品相比,滲漏油還沒有從根本上得到解決,特別是中小型生產(chǎn)廠家,在這方面存在的問題更為普遍。變壓器滲漏油多發(fā)生在焊縫處、密封面及密封材料等處。
為了適應城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造對產(chǎn)品質(zhì)量的要求,我公司對解決變壓器滲漏油做了專門的研究工作,在全密封變壓器上進行了試制應用,取得了比較滿意的效果。具體做法有:①解決焊接質(zhì)量;②改進密封結(jié)構(gòu)及密封面質(zhì)量;③采用性能優(yōu)良的密封材料。本文僅對采用的密封材料和密封結(jié)構(gòu)加以闡述。
2纖維軟木橡膠
傳統(tǒng)的軟木橡膠是橡膠及其配合劑與軟木粒子有機結(jié)合的硫化物。而纖維軟木橡膠是橡膠、軟木、纖維三相體材料有機結(jié)合的復合體。集軟木橡膠、纖維橡膠優(yōu)點于一體,具有耐老化、高耐油、耐水、耐壓縮、彈性好等優(yōu)點。這種材料表面摩擦系數(shù)大,密封性能好,更具有抗擠出、抗蠕變,在作密封墊時具有遇油密封自緊效應的特點,克服了軟木橡膠不耐壓,丁腈橡膠密封材料耐油不耐老化的致命弱點。纖維軟木橡膠用作密封材料時,通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,充分發(fā)揮其優(yōu)點,是全密封變壓器較理想的密封材料。表1是我公司應用的HL-BM-1(A)纖維軟木橡膠與JB/T8448.2—1996《變壓器類產(chǎn)品用密封件技術(shù)條件第二部分軟木橡膠密封件》的主要性能對比表。
從表1可以看出,纖維軟木橡膠在拉伸強度、扯斷伸長率、壓縮永久變形、抗臭氧老化、工作溫度等幾方面比普通軟木橡膠性能有較大的提高和改進。其性能具有軟木橡膠和丁腈橡膠的雙重性,為其在全密封變壓器上的大量應用奠定了基矗
表1兩種軟木橡膠主要性能對比表
-45
(壓縮25%,125℃,24h)/%
(壓縮25%,125℃,168h)/%
(125℃,168h)
(800ml油,試樣厚度為6mm,
表面積65cm2,100℃,164h)
因數(shù)tanδ(90℃)變化/%
差值0~2
差值0~2
(伸長20%,50pphm,16h,40℃)
①為實際用樣品試驗結(jié)果,原JB/T8448.2—1996規(guī)定為無裂紋。
3密封結(jié)構(gòu)及全密封變壓器
90年代以來,我國電力部門開始大量使用全密封變壓器。波紋油箱的全密封變壓器無儲油柜、吸濕器,變壓器油與外界空氣完全隔離,從而避免了氧氣和潮氣進入變壓器油箱體,較大地減緩了變壓器油和絕緣材料的老化(受潮)速度,使變壓器使用壽命延長,可長期不維護保養(yǎng),因此也叫免維護變壓器。
變壓器要做到長期免維護,除具有良好的運行性能之外,還必須做到不滲漏油,因此要在產(chǎn)品密封結(jié)構(gòu)、密封材料、密封面質(zhì)量幾方面加以改進。
3.1改進密封件結(jié)構(gòu)
將箱沿密封件結(jié)構(gòu)由橡膠繩(O形)改為斜形密封條(成形結(jié)構(gòu)),如圖1所示。壓縮時密封條受垂直壓力,密封面沒有受到紫外線直接照射,且可進行二次壓縮密封,從而充分發(fā)揮了纖維軟木橡膠的優(yōu)點。對于S9-M-30~1600kVA/10kV系列變壓器,如果箱沿不焊死可采用圖1所示的斜形密封條,按圖2的裝配方式進行裝配。圖1中的相關(guān)尺寸推薦值為:A≈8~10mm,C≈40~45mm,D≈13mm,B≈6.5~7.2mm,E和Φd值與箱沿配套。密封條與箱沿內(nèi)外側(cè)應留3~5mm間隙,以便裝配?! ?
圖1箱沿斜形密封條斷面圖
圖2斜形斷面密封條裝配示意圖
對瓷套管與箱蓋及類似的平面與平面之間密封,可采用圖3所示的梯形密封圈代替?zhèn)鹘y(tǒng)的矩形密封圈。圖中H一般為8mm,h≈5.8mm,其他尺寸根據(jù)密封部位配置,其裝配示意圖見圖4。
圖3梯形密封圈斷面圖
圖4梯形密封圈用于套管與箱蓋之間示意圖
對瓷壓蓋與瓷套上面及導電桿外圓面、注放油塞與塞座等之間的密封,可用圖5所示的蝶形密封圈代替D形密封圈。蝶形密封圈的帶臺結(jié)構(gòu),使其受壓時的力分布均勻,符合密封面形狀結(jié)構(gòu),同時帶臺結(jié)構(gòu)也起到限位作用,避免密封件過壓及受力過大易開裂,其密封效果非常好,其應用效果如圖6所示。
圖5蝶形密封圈斷面圖
圖6蝶形密封圈用于瓷壓蓋與瓷套及導電桿之間示意圖
3.2提高密封面剛性和表面質(zhì)量
用纖維軟木橡膠加工的密封件表面沒有丁腈橡膠件表面光滑,且硬度也較大。因此在應用時應對密封件的剛性和表面質(zhì)量引起足夠重視。對于能進行機加工的零件應提高其表面加工質(zhì)量;對于密封面相對較大的結(jié)構(gòu)件(如箱沿、法蘭)要注意提高剛性,增加螺栓數(shù)量(加緊螺栓之間一般不應大于70~80mm),以防壓縮密封件時鋼件變形而導致滲漏油。
4結(jié)語
纖維軟木橡膠具有良好的物理性能,且性能價格比合適,用其制作的密封件其密封性能優(yōu)于軟木橡膠、丁腈橡膠密封件。只要通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高鋼件剛性和表面質(zhì)量,用上述三種結(jié)構(gòu)的纖維軟木橡膠密封件作產(chǎn)品密封能取得滿意效果。其不僅能使用在全密封變壓器上,在其他普通產(chǎn)品上也值得推廣應用。
作者簡介:康鵬鎖(1961-),男,陜西扶風人,寶雞永興變壓器有限責任公司工程師,主要從事變壓器類產(chǎn)品開發(fā)工作。
康鵬鎖(寶雞永興變壓器有限責任公司,陜西寶雞722200)
參考文獻
[1]錢稚熊.中小型全密封變壓器的技術(shù)措施.變壓器,1998,35(5):11~12.
?。?]咸陽海龍復合材料有限公司產(chǎn)品樣本.
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