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        關(guān)于1#主變燒毀事故的分析及整改措施

        2020-05-09 06:34:30趙建南包頭海平面高分子工業(yè)有限公司九原分公司內(nèi)蒙古包頭014060
        化工管理 2020年12期
        關(guān)鍵詞:變壓器

        趙建南(包頭海平面高分子工業(yè)有限公司九原分公司,內(nèi)蒙古 包頭014060)

        1 事故過(guò)程

        2018年5 月1日01:43分總降站后臺(tái)報(bào)警1#主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,1#主變重瓦斯保護(hù)動(dòng)作,1#主變輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作,勝沙一回251斷路器跳閘。

        1.1 保護(hù)報(bào)文

        (1)2018.05.01 01:43:02.414 比率差動(dòng)A 相出口差動(dòng)電流:Idiff=0.9063 制動(dòng)電流:Ires=0.5352 A比率差動(dòng)B 相出口

        差動(dòng)電流:Idiff=0.9023 制動(dòng)電流:Ires=0.4336 A

        (2)2018.05.01 01:43:02.667

        保護(hù)啟動(dòng):0 ms本體重瓦斯

        (3)2018.05.01 01:43:06.843

        本體輕瓦斯

        電流變比1500/1 差動(dòng)速斷定值:4A,差動(dòng)保護(hù)定值:0.3A比率制動(dòng)系數(shù):0.5

        1.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果

        (1)用5000V 搖表對(duì)1#主變高低壓側(cè)絕緣搖測(cè),高壓側(cè)絕緣阻值>5000MΩ,正常。低壓側(cè)1支路絕緣阻值>5000MΩ,低壓側(cè)2 支路絕緣阻值≥2000MΩ,不正常。

        (2)對(duì)1#主變高低壓側(cè)直阻、介損、變比進(jìn)行試驗(yàn)檢查發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)1支路B相直流電阻不合格(a7.91 b5.748 c7.943),且不平衡系數(shù)29%(標(biāo)準(zhǔn)2%)

        (3)5 月02 日用戶(hù)對(duì)變壓器進(jìn)行放油,拆人孔進(jìn)入變壓內(nèi)部檢查發(fā)現(xiàn)主變低壓側(cè)B相繞組匝間放點(diǎn)痕跡。

        (4)對(duì)變壓器油樣進(jìn)行氣相色譜分析:氫氣≥502.8μL/L、乙炔≥169.7μL/L、總烴≥394.3μL/L,嚴(yán)重超標(biāo);

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        1.3 返廠拆卸結(jié)果

        (1)變壓器吊罩后進(jìn)行器身外觀檢查,變壓器鐵心完好,無(wú)明顯可見(jiàn)的損傷;引線(xiàn)完好,無(wú)斷線(xiàn),B相2只壓釘碗絕緣開(kāi)裂,B、C相上部端圈墊塊有移位,其他部分無(wú)明顯變形,表面無(wú)放電痕跡。吊起器身后,下節(jié)箱底有碳化物碎末遺留;

        (2)拆解器身,發(fā)現(xiàn)B相低壓上半部?jī)蓹n范圍內(nèi)線(xiàn)圈表面燒黑,絕緣破損嚴(yán)重;B、C相低壓、穩(wěn)壓線(xiàn)圈嚴(yán)重變形,已無(wú)法整體分離低壓線(xiàn)圈,A 相器身高壓、低壓及穩(wěn)壓線(xiàn)圈可正常完全分離,無(wú)明顯異常。

        2 主變技術(shù)信息和事故前運(yùn)行工況:

        2.1 主變技術(shù)信息:

        產(chǎn)品型號(hào):SFPF-240000/220

        產(chǎn)品代號(hào):1TKB.710.1577

        電壓組合:230±2×2.5%/38.5-38.5/10.5 kV

        額定容量:240000/150000-150000/80000 kVA

        連接組別:Ynyn0-yn0+d

        相數(shù):3

        額定頻率:50 Hz

        短路阻抗:21%(半穿越)

        冷卻方式:ODAF

        絕緣水平:LI950AC395 — LI400AC200 / LI200AC85-LI200AC85/LI75AC35 kV

        2.2 事故前運(yùn)行工況

        1#主變帶:1#、3#、5#、7#電石爐、1#高廠變

        1#主變負(fù)荷:104.5 MW,電流:298A,電壓:225KV

        2#主變帶:2#、4#、6#、8#電石爐、2#高廠變

        2#主變負(fù)荷:108.76 MW,電流:310A,電壓:224.88

        (1#、2#、3#、4#電石爐位33MW,5#、6#、7#、8#電石爐位48MW)

        3 原因分析

        3.1 設(shè)計(jì)缺陷

        雙繞組分裂變存在穿越運(yùn)行(阻抗)、半穿越運(yùn)行、分裂運(yùn)行,兩個(gè)繞組負(fù)荷不均衡超過(guò)50%時(shí),繞組電動(dòng)勢(shì)嚴(yán)重不平衡,產(chǎn)生穿越磁通,繞組極易局部過(guò)熱或破壞絕緣。220kVA、240000/150000-150000/80000 kVA 的低壓繞組爽分裂主變冶煉行業(yè)國(guó)內(nèi)首例。

        3.2 制造缺陷

        (1)繞組內(nèi)支撐條和內(nèi)紙筒強(qiáng)度不夠,電動(dòng)力沖擊徑向失穩(wěn),損傷35 kV 螺旋線(xiàn)圈標(biāo)準(zhǔn)換位處線(xiàn)餅間或并聯(lián)導(dǎo)線(xiàn)之間的絕緣,導(dǎo)致繞組磨損、變形塌陷或鼓包,造成匝間引發(fā)故障。

        (2)變壓器夾緊件松動(dòng)、當(dāng)繞組軸向加緊力不足時(shí),在電動(dòng)力作用下,并聯(lián)導(dǎo)線(xiàn)間的絕緣坍塌引發(fā)匝間短路。

        3.3 使用缺陷

        (1)電石爐處理料面頻繁啟停或滿(mǎn)負(fù)荷急停,造成主變頻繁大電流沖擊,致使絕緣件和線(xiàn)圈的緊固松動(dòng)積累,致使線(xiàn)圈絕緣破壞。

        (2)35KV電石爐變壓器多次短路燒毀,主變低壓繞組遭受大電流沖擊和穿越磁通的疊加,造成夾緊件松動(dòng)、絕緣磨損,造成繞組坍塌匝間短路放電。

        4 整改措施

        (1)大于100000KVA 以上的主變,化工行業(yè)不建議使用雙分裂主變,運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)較高。

        (2)2 臺(tái)主變并列運(yùn)行,合理調(diào)控8 臺(tái)電石爐負(fù)荷,負(fù)荷不平衡率<30%。

        (3)對(duì)1#主變拆除返廠大修,由2#主變帶全廠負(fù)荷,負(fù)荷不得超過(guò)200000KVA。

        (4)針對(duì)沖擊電流,對(duì)各爐臺(tái)嚴(yán)格控制電石爐隨意啟停,必須降低到最低檔位啟停,送電前電石爐電極提起400mm,減少對(duì)變壓器沖擊;不得隨便拍急停按鈕。

        (5)1#主變返廠后,低壓繞組盡量不采用螺旋式結(jié)構(gòu),優(yōu)先采用半硬自黏性換位導(dǎo)線(xiàn)繞制;

        在保證散熱的條件下,線(xiàn)圈內(nèi)外撐條加密,線(xiàn)圈出頭多道綁扎,線(xiàn)圈內(nèi)部加特硬紙板筒,增強(qiáng)低壓繞組的動(dòng)穩(wěn)性能,從而提高線(xiàn)圈的抗短路能力。

        (6)對(duì)全廠8臺(tái)電石爐變壓器保護(hù)定值重新校定、校驗(yàn),避免發(fā)生電爐變短路燒毀事故,以減輕對(duì)上級(jí)主變的強(qiáng)制沖擊。

        (7)對(duì)2#主變進(jìn)行做在線(xiàn)局放試驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定下一步繞組變形試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn),直阻測(cè)量時(shí)間,同時(shí)加密油樣色譜分析,確保電站安全穩(wěn)定運(yùn)行,做好應(yīng)急預(yù)案和演練。

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