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        Z接線站用變壓器宜加強縱絕緣檢測

        2010-04-27 07:08:22李飛舟
        電氣技術(shù) 2010年5期
        關(guān)鍵詞:變電站變壓器系統(tǒng)

        李飛舟 王 鵬

        (宜昌供電公司變電檢修中心,湖北 宜昌 443005)

        1 引言

        變電站站用電系統(tǒng)是提供變電站繼電保護、照明和操作用的電源系統(tǒng),在強調(diào)主設(shè)備安全性的今天,不能忽視了站用變的安全運行。Z(或稱曲折型)接線的干式變壓器在站用電系統(tǒng)中大量采用,帶來了很多好處,但也不能認為先進的產(chǎn)品可以忽視例行的檢驗工作,特別是針對這類產(chǎn)品的特點,要加強其中的試驗項目的檢測工作。本文認為干式變壓器的縱絕緣檢測工作宜在例行試驗中得到加強。

        2 站用變損壞事故簡介

        2.1 共發(fā)生5起匝間絕緣燒毀事故

        (1)3次事故發(fā)生于鑫城變電站

        110kV鑫城變電站 10kV系統(tǒng)為雙母線并列運行,1#、2#站用變分別接入兩段母線,10kV僅有鑫行線一條線路與用戶相連。

        兩臺站用變均為樹脂型變壓器,采用Z接線,中性點懸空,未配消弧線圈運行。2#站用變在2006年12月10日和2008年2月6日燒毀兩次。1#站用變2009年5月6日燒毀一次。

        3次事故發(fā)生前的長時間內(nèi),10kV系統(tǒng)運行正常,無異常波動。

        (2)2次事故發(fā)生于點軍變電站

        220kV點軍變電站 35kV系統(tǒng)為雙母線并列運行,1#、2#站用變分別接入兩段母線,35kV僅有點橋線一條線路與橋邊變電站相連。1#站用變投運,2#站用變熱備用,事故時通過備自投系統(tǒng)投入。兩臺站用變均為樹脂型變壓器,采用Z接線,中性點懸空,未配消弧線圈運行。

        8月16日,宜昌周邊雷雨天氣,受220kV系統(tǒng)擾動影響,35kV系統(tǒng)出現(xiàn)了過電壓,1#站用變高壓側(cè)出現(xiàn)匝間短路現(xiàn)象,站用變高壓側(cè)負序過流 I段動作跳閘。從跳閘前的錄波圖上看,A相對地最高電壓約30kV。2#站用變備自投動作,站用電恢復(fù),正常運行到2009年8月17日 17點,2#站用變A相匝間短路。

        2.2 幾次事故共同特點

        變壓器損壞后,燒損繞組對地絕緣依然能耐受規(guī)定的外施交流電壓。能耐受的感應(yīng)耐壓不及工作電壓的0.1倍。

        使用的都是環(huán)氧樹脂澆注Z接線變壓器;中性點都未接消弧線圈,懸空運行;母線上所接線路只有一條,系統(tǒng)對地電容小。在沒有發(fā)生很強的過電壓;站用變室不通風(fēng)。

        3 Z接線變壓器特點

        圖1 Z接線變壓器的接線原理、相量圖

        3.1 優(yōu)點

        零序阻抗小,利于中性點消弧線圈補償。

        Z接線變壓器,將每一相繞組分成兩半,將一相繞組的上一半和另一相繞組的下一半反接串聯(lián),組成新的一相,再將下半個繞組上部相連引出作為中性點。零序電壓在每個鐵芯柱上產(chǎn)生的激磁磁勢,由于上半繞組和下半繞組極性相反,正好抵消。

        3.2 缺點

        從相量圖看出,正常運行時,半個繞組承受的不是0.5倍相電壓,而是1/3倍相電壓。同樣材料下,容量只有普通接線變壓器的0.877倍;系統(tǒng)電壓波動,出現(xiàn)零序電壓時,半個繞組的電勢與1/2零序電勢疊加,導(dǎo)致匝間耐受比普通接線變壓器更高的電壓,因此Z接線變壓器縱絕緣對材料要求更高。

        4 環(huán)氧樹脂澆注變壓器特點

        4.1 優(yōu)點

        難燃、阻燃、絕緣性能好

        4.2 缺點

        澆注過程工藝控制要求非常高,為便于散熱,繞組做成薄絕緣結(jié)構(gòu),澆注不當(dāng),特別是期間真空度控制不當(dāng)(過高、過低都造成危害),就會在運行過程中造成局部開裂,形成氣隙,造成局部放電。

        5 站用變損壞事故的根本原因

        上述的5次事故經(jīng)分析查找,都來自變壓器的縱絕緣弱點,由于生產(chǎn)過程中,澆注期間真空度未控制好,變壓器運行后,局部匝間絕緣很快破壞,中長期局部放電,運行過程中或系統(tǒng)擾動過程中,匝間短路燒毀。

        6 預(yù)防措施

        (1)交接試驗時,有條件的單位,宜進行局部放電檢測,局部放電試驗采用感應(yīng)耐壓,容易發(fā)現(xiàn)縱絕緣問題。

        (2)很多試驗人員對于所用變,采用簡單的工頻外施電壓試驗,根本發(fā)現(xiàn)不了縱絕緣的問題。預(yù)試特別是投運第二年試驗,進行感應(yīng)耐壓試驗,能及時發(fā)現(xiàn)缺陷,在絕緣未徹底擊穿前,避免事故發(fā)生。由于Z接線變壓器結(jié)構(gòu)特殊性,單相感應(yīng)耐壓易出現(xiàn)部分絕緣過高、過低耐受電壓的問題,建議采用三相感應(yīng)耐壓。由于Z接線變壓器空載損耗小,三相調(diào)壓變的容量和隔離變?nèi)萘慷疾恍枰艽?,現(xiàn)場容易實現(xiàn)。

        (3)最大發(fā)揮 Z接線變壓器的優(yōu)點,中性點加裝消弧線圈,減少過電壓發(fā)生的次數(shù)、縮短過電壓延續(xù)的時間。

        (4)加強室內(nèi)的通風(fēng)。有些設(shè)計人員對于所變室的通風(fēng)欠缺考慮,甚至幾臺所變在一個房間運行都不設(shè)計通風(fēng)窗。干式變壓器完全依靠空氣對流散熱,室內(nèi)通風(fēng)裝置很重要。

        7 結(jié)論

        干式變壓器損壞的原因,主要是變壓器本身質(zhì)量不良造成的。不良工況和室內(nèi)散熱條件是促成事故的重要因素。從進網(wǎng)時就嚴把質(zhì)量關(guān),是防止事故的主要措施。

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