黃建江

(湛江電力有限公司，廣東 湛江 524099)

220?kV主變油中總烴量超標(biāo)的原因分析及處理

黃建江

(湛江電力有限公司，廣東 湛江 524099)

介紹了某電力公司3號(hào)主變的概況及主變油中總烴量超標(biāo)的故障，通過電氣試驗(yàn)、內(nèi)檢分析、直阻測(cè)量等方法分析得出總烴量超標(biāo)的原因，采取相應(yīng)處理后消除了故障，最后總結(jié)了故障處理的經(jīng)驗(yàn)和方法。

主變壓器；總烴量；冷卻器；潛油泵

1 主變概況

某電力公司3號(hào)主變?yōu)樯蜿栕儔浩鲝S生產(chǎn)的SFP9-396000/220TH型變壓器，其額定電壓為220/20 kV，額定電流為944．8/11 431．5 A。此變壓器于1997年5月出廠，1999年6月投運(yùn)至今，共經(jīng)歷4次A級(jí)檢修、8次C級(jí)檢修。在最近一次檢修期間，該變壓器容量由360 000 kVA增容為396 000 kVA，改造投運(yùn)后其總烴量監(jiān)視一直正常。

2 總烴量超標(biāo)情況

2014-01-22，化學(xué)分析班定期對(duì)廠內(nèi)變壓器油色譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)3號(hào)主變總烴含量異常。經(jīng)過4次取樣及其他比對(duì)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其總烴量都在1 000 μL/L以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)DL/T722—2000要求的注意值150 μL/L。此次3號(hào)主變油的取樣分析數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 2014-01-22主變油的取樣分析數(shù)據(jù) μL/L

在確定3號(hào)主變總烴嚴(yán)重超標(biāo)后，決定將3號(hào)機(jī)組緩慢降負(fù)荷停機(jī)。經(jīng)與中調(diào)溝通，3號(hào)機(jī)組于2014-01-23T06：34調(diào)峰停機(jī)。

3 檢查處理及原因分析

3.1 負(fù)荷、電流及油溫分析

對(duì)3號(hào)機(jī)組在2013年10月至2014年1月的負(fù)荷、3號(hào)主變的電流及油溫進(jìn)行了跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)在此期間機(jī)組負(fù)荷為160～310 MW，主變電流為400～750 A，油溫為40～56 ℃，均沒有超過相應(yīng)額定值。

3.2 電氣試驗(yàn)

2014-01-25，對(duì)停運(yùn)的3號(hào)主變進(jìn)行絕緣、直阻、泄漏電流及介損的電氣試驗(yàn)，結(jié)果均無異常。

3.3 內(nèi)檢及分析

2014-01-26，對(duì)變壓器進(jìn)行了熱油循環(huán)試驗(yàn)。1月27日放油后，與廠家技術(shù)人員進(jìn)行了2次內(nèi)檢，沒有發(fā)現(xiàn)異常。內(nèi)檢后再組織廠家、廣東電科院專家及廠內(nèi)專業(yè)人員開會(huì)分析討論，認(rèn)為3號(hào)主變內(nèi)部應(yīng)該存在故障。初步判斷故障性質(zhì)為裸金屬局部過熱，熱點(diǎn)溫度大于700 ℃；估計(jì)故障未涉及固體絕緣，故障點(diǎn)可能在導(dǎo)電回路也可能在導(dǎo)磁回路，但故障點(diǎn)在導(dǎo)磁回路的可能性較大；氣體中所含的微量C2H2極有可能是在高溫下產(chǎn)生的，但也不能完全排除導(dǎo)電回路故障的可能性。由于內(nèi)檢無法確定故障點(diǎn)，決定進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊罩徹底檢查。2月3日吊罩后對(duì)主變鐵芯、套管及各接頭進(jìn)行了全面的檢查，卻未發(fā)現(xiàn)異常，之后對(duì)設(shè)備內(nèi)部緊固件進(jìn)行了檢查緊固，回裝后恢復(fù)至初始狀態(tài)。

3.4 直阻測(cè)量

2014-02-11，由廣東電科院對(duì)3號(hào)主變繞組進(jìn)行了直阻測(cè)量。測(cè)量數(shù)據(jù)如表2和表3所示。

表2 低壓繞組直流電阻測(cè)量結(jié)果

表3 高壓繞組直流電阻測(cè)量結(jié)果

從以上試驗(yàn)結(jié)果可知：3號(hào)主變低壓側(cè)(無中性點(diǎn)引出)繞組直流電阻不平衡率為0．49 %，符合不應(yīng)大于1 %的規(guī)程要求；3號(hào)主變高壓側(cè)(有中性點(diǎn)引出)繞組直流電阻不平衡率為0．57 %，符合不應(yīng)大于2 %的規(guī)程要求。

3.5 局放試驗(yàn)

2014-02-12，由廣東電科院對(duì)3號(hào)主變進(jìn)行了局放試驗(yàn)，試驗(yàn)過程未見異常，試驗(yàn)結(jié)果符合相關(guān)規(guī)程要求，如表4所示。

表4 3號(hào)主變局放試驗(yàn)結(jié)果

3.6 空載試驗(yàn)

2014-02-13，由廣東電科院對(duì)3號(hào)主變進(jìn)行了空載試驗(yàn)。對(duì)3次單相空載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行橫向比較，未發(fā)現(xiàn)異常?？蛰d試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表5～7所示。

表5 高壓開路空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)(低壓BC相加壓、AC相短接)

表6 高壓開路空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)(低壓AB相加壓、BC相短接)

表7 高壓開路空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)(低壓AC相加壓、AB相短接)

3.7 負(fù)載試驗(yàn)

2014-02-14，由廣東電科院對(duì)3號(hào)主變進(jìn)行了負(fù)載試驗(yàn)。對(duì)各相負(fù)載損耗及阻抗電壓試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行橫向比較，未發(fā)現(xiàn)相與相間有明顯差異。負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表8所示。

表8 負(fù)載試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.8 故障原因確定

2014-02-14，相關(guān)電氣試驗(yàn)完成后，經(jīng)廠內(nèi)技術(shù)人員及相關(guān)專家初步分析，認(rèn)定試驗(yàn)結(jié)果均無異常。2月16，17日對(duì)主變冷卻器進(jìn)行了運(yùn)轉(zhuǎn)檢查，冷卻器的聲音、表體溫度未見異常。2月18日至2月20日將主變低壓側(cè)聯(lián)線解開，由220 kV升壓站向主變反送電，空載運(yùn)行52 h，并連續(xù)對(duì)主變色譜進(jìn)行取樣分析。同時(shí)，在3號(hào)主變本體安裝在線油色譜分析儀，每隔2 h采集1次數(shù)據(jù)。將分析儀采集的數(shù)據(jù)與人工取樣分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)基本一致。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)未啟動(dòng)主變冷卻器潛油泵運(yùn)行時(shí)總烴量最高只有5．89 μL/L，當(dāng)反充電開始時(shí)，只啟動(dòng)2號(hào)和5號(hào)冷卻器運(yùn)行，即啟動(dòng)潛油泵運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)總烴量略有增加，但最高只到37．25 μL/L。

為了進(jìn)一步查找原因，決定對(duì)冷卻器進(jìn)行切換啟動(dòng)，以觀察總烴量的變化。此時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)啟動(dòng)主變4號(hào)冷卻器運(yùn)行時(shí)其總烴量不斷上升，而停止4號(hào)冷卻器時(shí)其總烴量由送電前的32 μL/L緩慢升至112 μL/L。當(dāng)反充電試驗(yàn)結(jié)束后，主變只保留4號(hào)冷卻器運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)其總烴量仍不斷上升，于是對(duì)4號(hào)冷卻器進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。發(fā)現(xiàn)4號(hào)冷卻器的電流比其他冷卻器的電流偏大，且三相電流嚴(yán)重不平衡，如表9所示；并且其潛油泵電機(jī)的直阻嚴(yán)重不合格，具體數(shù)據(jù)為：A-B相為6．2 Ω，A-C相為6．1 Ω，B-C相為4．5 Ω。將4號(hào)冷卻器停運(yùn)，此時(shí)其總烴量最高上升到161 μL/L。而停運(yùn)4號(hào)冷卻器后，啟動(dòng)其他冷卻器運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)其總烴量不變?？梢娫斐煽偀N量超標(biāo)的原因是4號(hào)冷卻器潛油泵電機(jī)故障。

將4號(hào)冷卻器電源隔離，拆開4號(hào)冷卻器潛油泵電機(jī)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)線圈有一部分已過熱燒黑，因此對(duì)4號(hào)潛油泵電機(jī)進(jìn)行更換后，恢復(fù)主變運(yùn)行。經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，進(jìn)行采樣油色譜分析，結(jié)果總烴含量正常。至此3號(hào)主變總烴量超標(biāo)的原因最終確定為：變壓器的油冷卻系統(tǒng)附屬設(shè)備4號(hào)潛油泵的電機(jī)定子線圈發(fā)生故障，最終導(dǎo)致高溫引起主變總烴量超標(biāo)。

表9 冷卻器三相電流值A(chǔ)

4 結(jié)束語

通過對(duì)本次變壓器總烴量超標(biāo)原因的查找，得知在處理此類問題時(shí)，應(yīng)該采取先易后難、先外后內(nèi)的查找方法，逐一進(jìn)行排查。在先期查找時(shí)，除應(yīng)對(duì)變壓器冷卻風(fēng)扇的聲音、表體溫度進(jìn)行檢查外，還應(yīng)對(duì)其附屬設(shè)備潛油泵等做進(jìn)一步排查，不能認(rèn)為造成總烴超標(biāo)的原因只是變壓器本體內(nèi)部故障。另外，該變壓器投產(chǎn)至今雖經(jīng)過多次檢修，但檢修部門均未對(duì)冷卻器潛油泵進(jìn)行檢查維護(hù)，致使?jié)撚捅秒姍C(jī)絕緣老化造成過熱故障，從而引起主變總烴量超標(biāo)。因此，檢修部門應(yīng)對(duì)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的設(shè)備，開展定期檢修維護(hù)工作，并及時(shí)完善檢修規(guī)程及檢修作業(yè)文件，增加對(duì)主變附屬設(shè)備的檢查維護(hù)及試驗(yàn)內(nèi)容，避免設(shè)備超期服役造成故障。

2014-06-05。

黃建江(1972-)，男，電氣工程師，主要從事發(fā)電廠電氣運(yùn)行維護(hù)工作，email：13560538886@139．com。