纤维软木橡胶在全密封变压器上的应用电子台秤

纤维软木橡胶在全密封变压器上的应用

纤维软木橡胶在全密封变压器上的应用 2011年12月04日 来源： 摘要：简述了油浸式电力变压器渗漏油的原因，介绍了纤维软木橡胶的性能及其在全密封变压器上的应用。关键词：全密封变压器；渗漏油；纤维软木橡胶；密封结构；应用油浸式电力变压器渗漏油是变压器行业长期存在的质量问题。经过近十年的工艺攻关，已取得了较好的效果。但与国外工业发达国家的同类产品相比，渗漏油还没有从根本上得到解决，特别是中小型生产厂家，在这方面存在的问题更为普遍。变压器渗漏油多发生在焊缝处、密封面及密封材料等处。为了适应城乡电网改造对产品质量的要求，我公司对解决变压器渗漏油做了专门的研究工作，在全密封变压器上进行了试制应用，取得了比较满意的效果。具体做法有：①解决焊接质量；②改进密封结构及密封面质量；③采用性能优良的密封材料。本文仅对采用的密封材料和密封结构加以阐述。 2 纤维软木橡胶传统的软木橡胶是橡胶及其配合剂与软木粒子有机结合的硫化物。而纤维软木橡胶是橡胶、软木、纤维三相体材料有机结合的复合体。集软木橡胶、纤维橡胶优点于一体，具有耐老化、高耐油、耐水、耐压缩、弹性好等优点。这种材料表面摩擦系数大，密封性能好，更具有抗挤出、抗蠕变，在作密封垫时具有遇油密封自紧效应的特点，克服了软木橡胶不耐压，丁腈橡胶密封材料耐油不耐老化的致命弱点。纤维软木橡胶用作密封材料时，通过合理的结构设计，充分发挥其优点，是全密封变压器较理想的密封材料。表1是我公司应用的HL-BM-1(A)纤维软木橡胶与JB/T8448.2—1996《变压器类产品用密封件技术条件第二部分软木橡胶密封件》的主要性能对比表。从表1可以看出，纤维软木橡胶在拉伸强度、扯断伸长率、压缩永久变形、抗臭氧老化、工作温度等几方面比普通软木橡胶性能有较大的提高和改进。其性能具有软木橡胶和丁腈橡胶的双重性，为其在全密封变压器上的大量应用奠定了基础。

表1 两种软木橡胶主要性能对比表序号项目JB/T8448.2—1996HL-BM-1(A)1硬度(邵尔A)，度70±1070±102拉伸强度/MPa≥2.0≥3.03扯断伸长率/%≥70≥804脆性温度/℃(不高于)-30-45-405热空气压缩永久变形(压缩25%，125℃，24h)/%≤70≤556浸25号变压器油压缩永久变形(压缩25%，125℃，168h)/%≤80≤707耐25号变压器油试验(125℃，168h)体积变化率/%-5～+10-3～+10硬度变化值/度0～+70～+78与变压器油相容性(800ml油，试样厚度为6mm，表面积65cm2，100℃，164h)变压器油介质损耗因数tanδ(90℃)变化/%≤1≤1变压器油酸值/mgKOH．g-1≤0.03≤0.03变压器油界面张力/mN．m-1与空白油相比差值0～2与空白油相比差值0～29臭氧老化试验(伸长20%，50pphm，16h，40℃)易裂纹①无裂纹①10可压缩性/%30±525±511压缩恢复性/%≥80≥8512工作温度/℃-30～105-40～135①为实际用样品试验结果，原JB/T8448.2—1996规定为无裂纹。

3 密封结构及全密封变压器 90年代以来，我国电力部门开始大量使用全密封变压器。波纹油箱的全密封变压器无储油柜、吸湿器，变压器油与外界空气完全隔离，从而避免了氧气和潮气进入变压器油箱体，较大地减缓了变压器油和绝缘材料的老化(受潮)速度，使变压器使用寿命延长，可长期不维护保养，因此也叫免维护变压器。变压器要做到长期免维护，除具有良好的运行性能之外，还必须做到不渗漏油，因此要在产品密封结构、密封材料、密封面质量几方面加以改进。3.1 改进密封件结构将箱沿密封件结构由橡胶绳(O形)改为斜形密封条(成形结构)，如图1所示。压缩时密封条受垂直压力，密封面没有受到紫外线直接照射，且可进行二次压缩密封，从而充分发挥了纤维软木橡胶的优点。对于S9-M-30～1 600kVA/10kV系列变压器，如果箱沿不焊死可采用图1所示的斜形密封条，按图2的装配方式进行装配。图1中的相关尺寸推荐值为：A≈8～10mm，C≈40～45mm，D≈13mm，B≈6.5～7.2mm，E和Φd值与箱沿配套。密封条与箱沿内外侧应留3～5mm间隙，以便装配。

图1箱沿斜形密封条断面图 图2斜形断面密封条装配示意图

对瓷套管与箱盖及类似的平面与平面之间密封，可采用图3所示的梯形密封圈代替传统的矩形密封圈。图中H一般为8mm，h≈5.8mm，其他尺寸根据密封部位配置，其装配示意图见图4。

图3梯形密封圈断面图 图4梯形密封圈用于套管与箱盖之间示意图

对瓷压盖与瓷套上面及导电杆外圆面、注放油塞与塞座等之间的密封，可用图5所示的蝶形密封圈代替D形密封圈。蝶形密封圈的带台结构，使其受压时的力分布均匀，符合密封面形状结构，同时带台结构也起到限位作用，避免密封件过压及受力过大易开裂，其密封效果非常好，其应用效果如图6所示。

图5蝶形密封圈断面图 图6蝶形密封圈用于瓷压盖与瓷套及导电杆之间示意图

3.2提高密封面刚性和表面质量用纤维软木橡胶加工的密封件表面没有丁腈橡胶件表面光滑，且硬度也较大。因此在应用时应对密封件的刚性和表面质量引起足够重视。对于能进行机加工的零件应提高其表面加工质量；对于密封面相对较大的结构件(如箱沿、法兰)要注意提高刚性，增加螺栓数量(加紧螺栓之间一般不应大于70～80mm)，以防压缩密封件时钢件变形而导致渗漏油。 4 结语纤维软木橡胶具有良好的物理性能，且性能价格比合适，用其制作的密封件其密封性能优于软木橡胶、丁腈橡胶密封件。只要通过合理的结构设计、提高钢件刚性和表面质量，用上述三种结构的纤维软木橡胶密封件作产品密封能取得满意效果。其不仅能使用在全密封变压器上，在其他普通产品上也值得推广应用。作者简介：康鹏锁(1961-)，男，陕西扶风人，宝鸡永兴变压器有限责任公司工程师，主要从事变压器类产品开发工作。参考文献［1］钱稚熊.中小型全密封变压器的技术措施.变压器，1998，35(5)：11～12.［2］咸阳海龙复合材料有限公司产品样本.(end)

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