变压器油色谱异常浅析论文_冯迪

(大唐长春第二热电有限责任公司 吉林长春 130031)

摘要:变压器承担着电能的分配和传输,并提供电力服务,是电力系统的重要组成部分。本文针对长春二热4号主变压器油色谱分析数据超标后的检查、试验,并作出分析判断及处理。在变压器运行过程中,加强现场巡检力度,定期检修,定期监督,避免类似异常及故障的发生。

关键词:变压器;色谱;分析;处理

1.前言

由于变压器长期运行,故障和事故总不可能完全避免,且引发故障和事故又出于众多方面的原因。特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响,已成为发生故障的主要因素。

2.故障案例

长二热4号主变压器(型号SFP10-240000/220-W2,额定容量240MVA),在13日的油样色普分析结果中,发现乙炔含量为6.51ppm,超过注意值5.0ppm,引起注意,及时汇报加强监督,为了进一步判断分析,在17日,又取油样送检,分析结果仍然是油样不合格,且乙炔含量增长较快,由6.5 1ppm 增长到7.26 ppm,在18日,再次送检油样,分析结果仍然是油样不合格,且乙炔含量增长较快,增长到11.76 ppm,根据三比值计算编码为102,判断设备内部存在裸金属放电故障,及时汇报,立即退出运行安排检查。

3. 设备测量试验

3.1变压器油气相色谱分析

以20日的数据为依据,利用三比值法对其故障进行判断:

1)C2H2/ C2H4=14.15/65.67=0.27,比值范围的编码为:1;

2)CH4/ H2=14.34/64.28=0.22, 比值范围的编码为:0;

3)C2H4/C C2H6=65.67/2.31=28.42,比值范围的编码为:2;

通过三比值计算编码为102,初步判断其故障性质为高能量放电。绕组绝缘测试合格;绕组直流泄漏电流测试合格;各绕组介质损耗测试合格;高压侧110kv套管介质损耗测试,B相合格,A、C相不能测出;绕组直流电阻测试,结论不合格,引起注意。另外,在测试铁心绝缘时,有尖端放电声音,引起注意,又不能排除故障。同时,在做局部放电试验时,发现高、中侧放电量都较大(放电量约在8000-10000PC),怀疑主绝缘或匝绝缘有问题。

3.2 吊罩检查情况

根据检测试验情况决定吊罩检查,吊罩检查发现以下问题:

1)发现箱体底部散落绝缘垫块和破碎木块共17块,断裂的胶木螺丝一个;

2)发现高压侧110kV侧A、B、C三相分接开关固定木夹件都破裂,35kV侧A、B相分接开关固定木夹件都破裂,B相夹件胶木螺丝断裂掉至箱体底部;

3)发现B相线圈上部钢压圈与压顶螺帽之间的绝缘垫块破损移位脱落,造成钢压圈与压顶螺帽之间放电,有明显的放电痕迹,致使钢压圈形成“短路匝”。

4)发现钢压圈与铁心夹件之间的紫铜连接线烧断。

5)发现B相高、中压分接开关档位实际连接与外部指示不一致,调整一致。

4.故障原因分析

首先,本次吊芯后,发现该变压器B相钢压环与压钉之间绝缘碗边沿被打碎,4根压钉出现了松动,有一个与压钉焊接,有一个与钢压板焊接,造成钢压板两点接地或者多点接地;同时发现钢压环绝缘垫脱落,失去绝缘性能,从而造成了钢压板两点或者多点接地。当压环和压钉之间的绝缘破坏后,在主磁路上构成短路圈,产生很大的接触性循环电流,接触点产生持续性性放电现象。因此,这个过程是逐渐形成的,尽管色谱试验中气体的含量在逐渐增多,但气体均已溶于油中,未能使瓦斯保护动作。可见,变压器可能遭受外部较大短路电流冲击时,产生巨大的电动力,把线圈上部钢压圈与压顶螺帽之间的绝缘碗挤碎,随着运行时的微振动使得绝缘碗和绝缘纸板移位脱落,钢压圈与压顶螺帽之间的绝缘失去后形成放电间隙(检查有明显的放电痕迹),最后使开口形的钢压环形成一个“短路匝”,产生持续性放电,使的变压器油中的乙炔含量不断的增长。

另外,变压器修前在铁芯绝缘电阻测试时,持续测试有尖端放电声音,表计指针瞬时回摆,但吊罩后侧测试时放电现象消失,表明铁心与外壳间有接触,产生放电间隙,检查是由于变压器器身位移后,铁芯夹件与外壳产生轻微接触。

同时,变压器吊罩检查时也发现B相线圈上部钢压圈接地紫铜皮烧断后虚接,也造成了放电间隙。对于修前110kV侧A、C相穿墙套管介质损耗测不出来问题,检修时对此套管末屏引线进行除锈处理,修后测试均为正常。

变压器局部放电量较大问题,吊罩检修后中压侧绕组局部放电量仍大,因早期变压器对局放没有要求,故工艺控制中没有针对局放的措施,有可能中压绕组个别地方处理不当,本身放电量稍大,故中压侧局放量偏大不能直接证明其是绕组绝缘缺陷,且中压侧耐压试验通过且耐压值较高,证明其主绝缘没有缺陷。

5. 故障处理及采取的措施

5.1 故障处理

1)使用磁铁石小心仔细地吸附清理钢压圈上部的铁杂质。

2)联系变压器厂制作更换110kV分接开关固定木夹件三个,帮扎35kV侧A、B相分接开关固定木夹件两个。

3)联系变压器厂制作强度加强型的压顶螺帽绝缘碗12个,更换压圈开口侧绝缘碗6个,在压圈非开口侧增装绝缘碗6个。

4)紧固所有螺丝,仔细清理干净芯体杂质。

5)整理B相压圈下绝缘纸板,用压顶螺栓压紧。

6)制作压顶螺帽一个,原B相一个压顶螺帽已经被放电电弧焊死,不能取下,暂时保留。

7)变压器油处理,使用两台滤油机(5吨/小时)滤油,直到试验分析合格;

8)使用变压器油(180kg×2桶)冲洗芯体;

5.2 采取的措施

1)加强电气设备的绝缘监督,定期作好电气预防性试验,主变压器油分析周期每季度至少一次,当在分析中发现油样有异常时要及时跟踪分析,若有异常需要停用检查的尽快停用,防止事故扩大发展。

2)尽量应用新型试验仪器对设备进行定期检测,如:快速直流电阻测试仪、变压器油油分析仪,远红外线成像仪等先进仪器,保证试验的准确性,便于分析、监督设备运行状况,使技术监督,真真实现可控在控。

3)今后对新安装的变压器(除全密封变压器外),在现场条件允许的情况下,尽可能地做吊芯或吊罩检查。

4)在近期内,将对于我厂正在运行的其余两台变压器,安排吊芯检查。

5)加强变压器分接开关的检修、运行、测量试验管理,做好测量试验,作好分接开关运行位置记录,防止分接开关事故的发生。

6)加强变压器铁芯接地电阻的测量管理,定期做好测量试验,防止铁芯两点接地。

6.结 论

通过本次变压器油色谱跟踪分析,可以看出,变压器停用处理是非常必要的和及时的,充分说明了色谱跟踪分析的必要性。通过本次分析及处理,积累了分析判断处理的经验。在此建议使用单位,在变压器运行过程中,应加强现场巡检力度,定期检修,定期监督,以避免类似异常及故障的发生。

参考文献:

[1]山西省电力工业局.电气设备检修技术[M].北京:水利电力出版社,1992.

[2]DL/T596-1996,电力设备预防性试验规程[S].

[3]DL/T722-2000,变压器油中溶解气体分析和判断导则[S].

[4]电力工业技术监督标准汇编(绝缘监督)下册,2003.9

作者简介:冯迪,(1992— ),男,助理工程师,从事发电厂电气运行工作。

论文作者:冯迪

论文发表刊物:《云南电业》2019年4期

论文发表时间:2019/10/11

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