劉 旸,韓洪剛,趙義松
(國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院,遼寧 沈陽(yáng) 110006)
電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備,其運(yùn)行狀況直接影響到供電的可靠性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。變壓器內(nèi)部不固定電位的導(dǎo)體引起的放電稱為懸浮放電,變壓器由于生產(chǎn)工藝不良或運(yùn)行中受到電磁力的作用容易引起懸浮放電。文中,針對(duì)一起電力變壓器放電事故進(jìn)行原因分析,并提出幾點(diǎn)建議。
某220kV變電站2號(hào)主變于2012年7月15日出廠,該變壓器的生產(chǎn)制造記錄及出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)均正常。2號(hào)主變于2012年12月4日投運(yùn),投運(yùn)后沖擊合閘5次,空載24 h后轉(zhuǎn)為熱備用,當(dāng)時(shí)測(cè)得鐵心接地電流為1.52 mA,夾件接地電流為2.43 mA,投運(yùn)前后油樣化驗(yàn)結(jié)果合格。2013年6月4日,變電站運(yùn)行方式調(diào)整,原1號(hào)主變轉(zhuǎn)為熱備用,2號(hào)主變 (型號(hào)為SZ11-180000/220,接線組別為YNd11,2012年7月出廠)帶負(fù)荷運(yùn)行,最大負(fù)荷為75 MVA。2013年6月7日,對(duì)2號(hào)主變油樣進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)油中出現(xiàn)C2H2,含量為2.71 μL/L,其余指標(biāo)正常。當(dāng)日又進(jìn)行2次油樣檢測(cè),C2H2含量分別為 2.87 μL/L、3.44 μL/L。2013年6月7日,2號(hào)主變退出運(yùn)行。
2號(hào)主變現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中未出現(xiàn)任何異常情況,投運(yùn)前的交接試驗(yàn)結(jié)果如表1所示,局放試驗(yàn)符合交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)2號(hào)主變進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊罩檢查(如圖1所示),油箱、繞組、鐵心均未發(fā)現(xiàn)異常。
表1 2號(hào)主變交接局放試驗(yàn)結(jié)果
圖1 現(xiàn)場(chǎng)吊罩檢查情況
返廠后對(duì)變壓器進(jìn)行吊罩后的脫油處理,器身出爐后再次進(jìn)行外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)異常 (如圖2所示)。對(duì)鐵心進(jìn)行絕緣電阻試驗(yàn),檢查引線連接無(wú)異常后進(jìn)行挑軛,拔調(diào)壓線圈,檢查線圈內(nèi)外部、所有圍屏、撐條、上部絕緣端圈及絕緣壓板,均無(wú)故障點(diǎn) (如圖3~圖5所示)。
圖2 返廠吊罩情況
圖3 檢查地屏接地
圖4 檢查高壓首端出線
圖5 檢查調(diào)壓線圈
在廠內(nèi)分別將高壓線圈、圍屏、低壓線圈拆除,均未發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)[1-3]。拆除地屏絕緣紙板后,發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)B相地屏引出銅帶與最下端地屏銅帶錫焊處有炭黑痕跡,為懸浮放電所致[4-5],此處為故障點(diǎn),如圖6、圖7所示。
圖6 B相故障點(diǎn)
圖7 放電痕跡
懸浮電位由于電壓高、場(chǎng)強(qiáng)較集中,一般會(huì)使周?chē)腆w介質(zhì)燒壞或炭化,也會(huì)使絕緣油在懸浮電位作用下分解出大量特征氣體,從而使絕緣油色譜分析結(jié)果超標(biāo)。當(dāng)懸浮電位較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部放電。此次事故主要原因如下。
a.垂直引出銅帶與水平圓周銅帶搭接面積不足,僅為水平銅帶寬度的1/3,減小了焊接面積。
b.焊錫涂抹面積不足,由圖4可見(jiàn),焊錫并未涂滿整個(gè)接觸面 (圖6中白色部分為焊錫痕跡)。
c.此部位在套裝低壓線圈時(shí),受地橫向收緊力作用,可能造成脫焊。
經(jīng)重新制作地屏及部分絕緣件,按相關(guān)工藝進(jìn)行器身裝配、恢復(fù)引線、絕緣干燥處理后,重新進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝,交接試驗(yàn)合格 (如圖8所示)。
圖8 新制地屏
變壓器制造廠家生產(chǎn)工藝不良是造成懸浮放電引起此次事故的直接原因。廠家應(yīng)通過(guò)提高生產(chǎn)工藝水平,加強(qiáng)出廠前質(zhì)檢以降低產(chǎn)品故障率,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。運(yùn)行單位應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)督工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。
[1]郝建成,宋 丹,葉 峰.變壓器和組合電器特殊連接方式下的試驗(yàn)方法[J].東北電力技術(shù),2012,33(3):15-16.
[2]張新宇,張萬(wàn)超,蔣大偉.遼寧省城市配電網(wǎng)配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析[J].東北電力技術(shù),2012,33(12):43-44.
[3]李 爽,趙義松,張 巍,等.一起220kV變壓器短路事故分析[J].東北電力技術(shù),2012,33(9):32-33.
[4]周志強(qiáng),韓洪剛,王海寬,等.一起電力變壓器雷電過(guò)電壓事故分析[J].變壓器,2004,37(11):37-38.
[5]韓洪剛,舒世成,王世閣,等.由引線引起的電力變壓器過(guò)熱故障分析 [J].變壓器,2004,37(1):39-40.