王密柱

摘 要： 本文闡述了變壓器低壓升高座及封母筒結(jié)構(gòu)、過熱原因、處理方案；介紹了低壓升高座開槽隔磁處理過程及取得的效果。

關(guān)鍵詞：變壓器低壓升高座及封母筒過熱 低壓升高座開槽隔磁

中圖分類號(hào)：TM406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）04-0302-01

前言

大唐淮南洛河發(fā)電廠三期工程（#5機(jī)、#6機(jī)）為兩臺(tái)600MW機(jī)組，采用的主變壓器（以下簡稱主變）型號(hào)為SFP10-720MVA/500KV。從發(fā)電機(jī)引出端到主變低壓側(cè)引出端的主回路母線采用全連式分相封閉母線連接。每相母線各裝在單獨(dú)的外殼內(nèi)，外殼兩端用短路板連接起來，一端在發(fā)電機(jī)垂直下引母線處短路連接，一端在主變本體低壓側(cè)出線處短路連接。在主變本體低壓側(cè)，主變低壓升高座與分相封閉母線外殼之間用封母筒（IPB筒）連接，以保護(hù)主變低壓套管及引出線導(dǎo)體。封母筒（IPB筒）由上下節(jié)組成，均采用金屬鋁材，上節(jié)封母筒上端用螺栓固定在分相封閉母線外殼上，下節(jié)封母筒下端用螺栓固定在主變低壓升高座法蘭上，封母筒上節(jié)套在下節(jié)上，上下節(jié)之間用橡膠墊做絕緣隔絕。上節(jié)封母筒上裝有紅外測溫探頭，以在線監(jiān)測封母筒內(nèi)引出線導(dǎo)體溫度。

#5機(jī)于2007年11月投產(chǎn)運(yùn)行，運(yùn)行不久，發(fā)現(xiàn)#5主變低壓封母筒運(yùn)行溫度高，并且隨著負(fù)荷的增加和環(huán)境溫度的升高溫度逐步上升。2008年5-6月，B相在線監(jiān)測裝置發(fā)高溫報(bào)警（報(bào)警值90℃）信號(hào)。用遠(yuǎn)紅外成像儀從外部測試低壓升高座及封母筒，紅外熱圖最高溫度在B相低壓升高座位置，最高溫度值為115.3℃，封母筒外殼溫度也超過允許值70℃。見表1：

檢查變壓器油在線監(jiān)測裝置，氫氣、甲烷等主要故障特征氣體及產(chǎn)氣速率無明顯變化，停機(jī)檢查主變低壓套管引出線導(dǎo)體無過熱現(xiàn)象。維持機(jī)組正常運(yùn)行，加強(qiáng)監(jiān)測。

2008年8月，利用停機(jī)檢查#5主變低壓套管引出線有無過熱時(shí)機(jī)，對(duì)#5主變低壓升高座及封母筒進(jìn)行處理。當(dāng)時(shí)考慮引起低壓升高座及封母筒過熱的原因可能是因封母筒上下節(jié)套筒之間間隙較小或造成觸碰，封母筒及低壓升高座有電流通過，該電流造成低壓升高座局部過熱或造成下節(jié)封母筒下端與主變低壓升高座法蘭結(jié)合處的螺栓過熱（即螺栓的截面面積較小，而其通過的電流較大引起的過熱）。因此采用的處理方法是用8根由多股軟銅線制成的引線，沿圓周均勻分布連接在下節(jié)封母筒下端與主變低壓升高座法蘭結(jié)合處，以增加結(jié)合處的螺栓通流總面積。但主變運(yùn)行后，低壓升高座及封母筒運(yùn)行溫度仍然過高。

2009年12月，結(jié)合#5機(jī)組臨檢，再次對(duì)#5主變低壓升高座及封母筒過熱進(jìn)行處理。處理的思路是在封母筒與分相封閉母線外殼之間做絕緣隔絕，以避免封母筒及低壓升高座有電流通過。采用的處理方法是將封母筒上部與分相封閉母線外殼連接的鍍鋅螺栓全部換成環(huán)氧樹脂螺栓，同時(shí)在封母筒上部與分相封閉母線外殼之間用橡膠墊做絕緣隔絕。但也沒起到什么效果。

經(jīng)過請(qǐng)兩次處理后，#5主變低壓升高座及封母筒運(yùn)行溫度仍然過高。參見表1：2010年8月3日記錄的數(shù)據(jù)。

一、原因分析

前兩次處理，是基于主變低壓升高座及封母筒有電流通過引起的局部螺栓過熱或低壓升高座局部過熱這個(gè)思路進(jìn)行的處理，結(jié)果證明沒起到什么效果。仔細(xì)分析遠(yuǎn)紅外成像圖型得出，B相低壓升高座、封母筒溫度較高，溫度最高點(diǎn)集中在低壓升高座和封母筒下部位置。A相和C相溫度最高點(diǎn)集中在低壓升高座位置。加上前兩次處理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，基本確定主變低壓升高座及封母筒過熱的根本原因應(yīng)是低壓升高座整體過熱，即低壓升高座是主要發(fā)熱源。低壓升高座過熱產(chǎn)生的熱量，造成上部的封母筒及筒內(nèi)溫度過高，導(dǎo)致封母筒內(nèi)引出線導(dǎo)體溫度升高，引起溫度在線監(jiān)測裝置高溫報(bào)警等。

低壓升高座過熱主要應(yīng)是由渦流引起的，也可能是有電流通過引起的。但是經(jīng)過前兩次的處理及效果分析，基本否決了低壓升高座電流引起過熱這一原因的影響。因此重點(diǎn)放在如何解決或減少低壓升高座產(chǎn)生的渦流。造成低壓升高座渦流因素有多種，主要有以下幾方面：

變壓器制造質(zhì)量（如低壓升高座材質(zhì)不合格或沒有做好隔磁處理，變壓器磁屏蔽有瑕疵造成漏磁量超標(biāo)等）

主變低壓套管大電流導(dǎo)體附件產(chǎn)生的強(qiáng)磁場在低壓升高座引起的渦流。

主變本體低壓側(cè)出線處的分相封閉母線短路板距離主變低壓升高座過近，其產(chǎn)生的強(qiáng)磁場在低壓升高座引起的渦流。

二、處理過程

根據(jù)以上分析結(jié)果，與變壓器廠家和封閉母線廠家技術(shù)人員進(jìn)行了積極溝通，并共同商討制定處理方案。要解決或減少低壓升高座渦流，在現(xiàn)場較為可行的處理方法有兩個(gè)，一是抬高主變本體低壓側(cè)出線處的分相封閉母線短路板，以擴(kuò)大其與主變低壓升高座間的距離；二是對(duì)低壓升高座進(jìn)行開槽隔磁處理。而抬高短路版的工程量及風(fēng)險(xiǎn)太大，因此最后定下來的處理方案是對(duì)低壓升高座進(jìn)行開槽隔磁處理。考慮開槽工程量及開槽后低壓升高座支撐強(qiáng)度以及取到最好的效果等等，確定的開槽處理方案及圖示（見圖2）如下：

1.以落水管為中心線位置向左右圓弧方向開槽（均勻分布在中心線兩側(cè)）。

2.槽間隔為60-65mm之間，低壓側(cè)一邊的開槽數(shù)量為21個(gè)，高壓側(cè)一邊的開槽數(shù)量為6個(gè)（見圖2中間圖形）。

3.槽寬1-3mm，槽長度約120mm左右（割穿低壓升高座法蘭寬度），槽深H盡可能深（見圖2右邊圖形）。

4.所開槽均用專用膠水進(jìn)行填充封堵。

2014年10-12月，結(jié)合#5機(jī)組大修，按照開槽處理方案對(duì)#5主變低壓升高座進(jìn)行開槽隔磁處理。過程如下：

1.在主變低壓側(cè)搭建腳手架（踏板距IPB筒與低壓升高座法蘭結(jié)合面約750mm左右）；

2.拆除封母筒即IPB筒；

3.用軟包裝對(duì)低壓套管瓷瓶做好保護(hù)，并對(duì)低壓升高座筒內(nèi)做好鋪墊；

4.用不銹鋼切割機(jī)采用不銹鋼切割片按照處理方案的圖示尺寸和要求進(jìn)行開槽；

5.用專用膠水對(duì)所有開槽進(jìn)行填充封堵，并固化4小時(shí)；

6.清理清潔低壓升高座筒內(nèi)筒外及法蘭結(jié)合面。

另外，考慮到今后主變長期運(yùn)行，可能發(fā)生的低壓封母筒上下套筒之間因間隙較小或之間的橡膠絕緣墊損壞而發(fā)生觸碰形成電流通路這一嚴(yán)重結(jié)果。為徹底杜絕這一可能發(fā)生的隱患，也借這次#5機(jī)組大修機(jī)會(huì)，對(duì)#5主變低壓封母筒的上節(jié)封母筒及與其連接的分相封閉母線外殼進(jìn)行了改造處理。處理方案是將原金屬鋁材的上節(jié)封母筒更換為絕緣橡膠筒，與其連接的分相封閉母線外殼螺栓連接該為抱箍連接。

三、成果及結(jié)論

2015年初#5主變投運(yùn)，經(jīng)一年多的定期觀察記錄，主變低壓升高座及封母筒運(yùn)行溫度穩(wěn)定。2016年夏季高溫高負(fù)荷期間，低壓升高座最高溫度較開槽處理前下降20℃左右。在線監(jiān)測溫度即低壓套管引出線導(dǎo)體溫度以及封母筒外殼溫度均沒超過允許值。見表2：

達(dá)到了封閉母線運(yùn)行規(guī)范要求。說明主變低壓升高座開槽處理，從根本上解決#5主變自投運(yùn)以來低壓升高座及封母筒過熱問題，有力的保證了主設(shè)備的安全運(yùn)行。