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        750kV主變壓器油中乙炔超標(biāo)原因分析及處理研究

        2021-08-22 20:23:14閆飛馬騰
        科技尚品 2021年6期
        關(guān)鍵詞:油道乙炔鐵芯

        閆飛 馬騰

        摘 要:變壓器是構(gòu)成電力系統(tǒng)的一種主要設(shè)備,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響著電力系統(tǒng)的效率。乙炔超標(biāo)是變壓器運(yùn)行中的常見(jiàn)問(wèn)題之一,其會(huì)干擾變壓器的運(yùn)行過(guò)程,甚至成為引起電力事故的導(dǎo)火線(xiàn)。文章以某變電站750kV主變壓器油內(nèi)乙炔超標(biāo)為論點(diǎn),通過(guò)系統(tǒng)檢查分析以上問(wèn)題的成因,并探究相應(yīng)的處理方法,以供同行參考。

        關(guān)鍵詞:750kV;主變壓器油;乙炔超標(biāo);原因分析;處理方法

        中圖分類(lèi)號(hào):TM41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-1064(2021)06-037-02

        DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.06.018

        變壓器安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)可靠營(yíng)運(yùn)的重要基礎(chǔ),筆者經(jīng)常采用變壓器油色譜數(shù)據(jù)內(nèi)乙炔含量去考察判斷設(shè)備是否處于安全狀態(tài)。750kV主變壓器內(nèi)溶解了很多氣體,低場(chǎng)強(qiáng)是變壓器正常運(yùn)作的基礎(chǔ)條件之一,但如果在高場(chǎng)強(qiáng)中工作,則會(huì)使部分氣體以氣泡形式從油內(nèi)分離出來(lái),氣泡逐漸拉長(zhǎng),增加變壓器主絕緣被擊穿的風(fēng)險(xiǎn),使變壓器出現(xiàn)故障[1]。導(dǎo)致750kV主變壓器內(nèi)乙炔含量超標(biāo)的原因較多,需結(jié)合現(xiàn)狀狀況進(jìn)行細(xì)致分析,編制相應(yīng)的處理方案,進(jìn)而降低變壓器故障發(fā)生率,使其運(yùn)行效果得到更多保障,延長(zhǎng)使用壽命。

        1 問(wèn)題提出

        某750kV主變壓器(型號(hào):ODFPS-700000)2012年10月中旬正式投用,2013年3月12日,變壓器油在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)作出一級(jí)報(bào)警信號(hào),絕緣油內(nèi)有乙炔形成。2013年3月20日斷電進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部檢查。檢驗(yàn)結(jié)果表明,鐵芯主極油道、臨近套管側(cè)鐵芯油道及低壓側(cè)鐵芯油道絕緣電阻和設(shè)備出廠試驗(yàn)要求之間存在一定出入。鑒于以上情況,需要指派技術(shù)人員在設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)一步檢測(cè)確認(rèn),因而和備用相進(jìn)行調(diào)換。落實(shí)以上處理后,主變壓器在4月5日再次投用,迄今為止,運(yùn)行過(guò)程未見(jiàn)異常。

        本電壓器的額定容量、電壓分別是700/700/233MVA、765/ 3/(345±2×2.5%)/ 3/63;V高、中低壓端子的絕緣水平依次是1550/1950/900kV、950/1175/515kV、350/360kV[2]。

        2 離線(xiàn)油色譜分析

        2013年3月20日切斷電源,在現(xiàn)場(chǎng)中對(duì)變壓器進(jìn)行檢查,統(tǒng)計(jì)最后一次離線(xiàn)油色譜分析結(jié)果,乙炔含量達(dá)到12.02μL/L。

        統(tǒng)計(jì)并分析離線(xiàn)色譜分析結(jié)果;3月13日時(shí),主變壓器乙炔含量2.76μL/L,增速不大,增長(zhǎng)過(guò)程相對(duì)遲緩,每日對(duì)色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行2次追蹤監(jiān)測(cè)。3月19日時(shí),檢測(cè)發(fā)現(xiàn)乙炔含量突然增長(zhǎng)到12.26μL/L,經(jīng)集體談?wù)摲治龊鬀Q定對(duì)主變壓器進(jìn)行停電檢測(cè),試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表1所示[3]。

        3 檢查處理過(guò)程

        主變壓器運(yùn)行階段發(fā)出乙炔含量超標(biāo)的報(bào)警信號(hào)后,使用單位快速組織與委派專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行搶修,并聯(lián)系相應(yīng)的設(shè)備廠家前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行輔助分析。2013年3月19日晚間,判斷分析了可能造成變壓器內(nèi)乙炔含量超標(biāo)的原因,采用變壓器冷卻器的運(yùn)行切換能夠確認(rèn)潛油泵沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。并且在檢查中發(fā)現(xiàn),變壓器鐵芯接地電流準(zhǔn)確無(wú)誤,接地設(shè)備沒(méi)有出現(xiàn)破損情況,未見(jiàn)鐵芯兩點(diǎn)接地問(wèn)題。在變壓器紅外成像儀協(xié)助下進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其沒(méi)有出現(xiàn)明顯的過(guò)熱點(diǎn)。歷經(jīng)以上一系列判斷后,可以認(rèn)定故障點(diǎn)位出現(xiàn)在主變壓器內(nèi)部,故而需要對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)檢查。

        4 現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)檢

        依照設(shè)備出廠內(nèi)檢項(xiàng)目檢查主變壓器,檢查鐵芯墊腳與上梁位置的鎖片、箱壁磁屏蔽、引線(xiàn)連接、鐵芯拉帶位置的屏蔽罩、軛屏及地屏接地、其他內(nèi)部所有金屬緊固件等是否出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象,開(kāi)啟引線(xiàn)連接螺栓,檢查其是否存在放電痕跡;檢查器身壓釘與壓釘碗狀態(tài)后,對(duì)壓釘與備帽逐一進(jìn)行緊固處理等[4]。規(guī)范化開(kāi)展以上現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)檢工作后,發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部沒(méi)有出現(xiàn)顯著的放電點(diǎn)。采用2 500V電壓對(duì)鐵芯油道絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)測(cè)試,統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),主極油道、高壓側(cè)油道、低壓側(cè)油道絕緣電阻分別是0~2 500MΩ、0~20MΩ、0~10MΩ,試驗(yàn)檢查內(nèi)部發(fā)現(xiàn)其形成明顯的放電聲,試驗(yàn)所得結(jié)果不符合設(shè)備出廠試驗(yàn)相關(guān)要求(出廠要求:浸油后油道間隙絕緣電阻應(yīng)是2 500V,在50MΩ;現(xiàn)場(chǎng)是2 500V,受限于0~20MΩ區(qū)間)。據(jù)此初步認(rèn)定,變壓器鐵芯油道絕緣不良是造成絕緣油乙炔超標(biāo)的主要原因之一,應(yīng)盡早返廠修復(fù)處理吊罩。

        5 返廠解體檢測(cè)

        在將主變壓器運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)廠家以后,解體鐵芯油道并對(duì)其進(jìn)行細(xì)致檢查,探查到Y(jié)柱臨近鐵軛位置出現(xiàn)了顯著的放電痕跡[5]。設(shè)計(jì)鐵芯油道絕緣的方法欠缺合理性,進(jìn)而造成鐵芯油道絕緣電阻和設(shè)備安全生產(chǎn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間形成較大差距,這是造成現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部乙炔含量超標(biāo)的主要原因。

        檢查變壓器吊罩時(shí),發(fā)現(xiàn)主變電器自體內(nèi)各位置均沒(méi)有出現(xiàn)顯著的放電痕跡,但是有載分接開(kāi)關(guān)切換油室存在幾處和變壓器本體相連通:一是油室底部與快速機(jī)構(gòu)相連接的主軸位置發(fā)生嚴(yán)重的滲漏情況;二是在絕緣筒壁上,用于穩(wěn)固安裝法蘭的6個(gè)螺栓連接位置發(fā)生滲漏情況;三是切換油室底部6條引線(xiàn)密封位置滲油。

        6 返廠改進(jìn)方法

        返廠檢查維修過(guò)程中,對(duì)變壓器高、低壓側(cè)及主級(jí)油道絕緣形式采用如下的改進(jìn)措施:調(diào)換初有的鐵芯油道絕緣材料,利用絕緣撐條。解除變壓器投用階段因鐵芯油道絕緣不良導(dǎo)致乙炔含量超標(biāo)的各種隱患因素。

        對(duì)于吊罩上存在的幾處滲漏問(wèn)題,采用調(diào)換新的密封膠墊等方法,解除了滲漏油液的問(wèn)題,并配合使用真空濾油機(jī)過(guò)濾變壓器油,消除了變壓器油內(nèi)的C2H2氣體。

        7 結(jié)語(yǔ)

        綜合研究、分析與檢查情況,發(fā)現(xiàn)750kV主變壓器內(nèi)出現(xiàn)乙炔氣體并不是一定是設(shè)備自體出現(xiàn)了過(guò)熱與放電故障,可能是油室內(nèi)絕緣油向本體中滲漏造成以上超標(biāo),當(dāng)然鐵芯油道絕緣設(shè)計(jì)不合理也是主因之一。為減少或規(guī)避以上情況,筆者作出如下幾點(diǎn)提議:

        變壓器設(shè)備出廠監(jiān)管檢測(cè)時(shí),應(yīng)嚴(yán)控質(zhì)量關(guān),加強(qiáng)對(duì)設(shè)備原料、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及安全工藝的檢查力度,以防部分設(shè)備“帶病”出廠。

        設(shè)備運(yùn)行階段應(yīng)加大監(jiān)視檢查力度,嚴(yán)格依照既有檢測(cè)周期提取絕緣油試樣開(kāi)展離線(xiàn)分析工作,盡可能全面地掌握油色譜各項(xiàng)指標(biāo)的改變情況,確保異?,F(xiàn)象發(fā)現(xiàn)與處理的時(shí)效性,為主變壓器安全、穩(wěn)定、持久運(yùn)行保駕護(hù)航。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 宋海龍,雷戰(zhàn)斐.換流變壓器非故障時(shí)乙炔超標(biāo)原因分析及改進(jìn)[J].寧夏電力,2019,78(1):51-56.

        [2] 耿秉軍,張永勝,趙大虎,等.變電站整流變壓器乙炔超標(biāo)原因分析與處理[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2018,36(2):72-74.

        [3] 周秀,周利軍,馬飛越,等.聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)在換流變壓器乙炔異常中的應(yīng)用[J].寧夏電力,2017,78(4):38-45.

        [4] 呂孝隆,廖興輝.軋機(jī)整流變壓器噪聲異常及乙炔超標(biāo)的故障分析與處理[J].電工技術(shù),2017(6):91,94.

        [5] 張遠(yuǎn)博,應(yīng)勇,周志強(qiáng),等.一起有載分接開(kāi)關(guān)故障引起乙炔超標(biāo)的案例分析[J].廣東電力,2016,29(6):121-123,128.

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