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摘要:文章基于山西吕梁宜安变变1#变压器油中乙炔超标的问题,通过现场色谱及试验情况分析其原因,提出应对策略,明确了日后的工作安排,尽力避免此类问题再次出现。
关键词:变压器 乙炔超标 分析
0 引言
变压器是发、输、变、配电系统中的重要设备之一,可以将一种电压转换成相同频率的另一种电压。按照冷却方式分类,变压器主要有以下两类:油浸式变压器、干式变压器。山西吕梁宜安变变1#(产品编号:2012-048-058,产品型号:SSZ-180000/220)。该变压器于2012年7月出厂,2013年2月投运。据反映,2014年4月21日,油中溶解分析实验数据显示乙炔超过注意值。
1 设备基本情况
该主变的基本情况:
出厂编号:2012-048-058,型号:SSZ-180000/220
接线组别:Ynyn0d11
额定容量(kVA):180000/180000/90000
额定电压(kV):220±8×1.25%5/115/37
阻抗电压(%):高—中:13.87/高—低:23.47/中—低:7.77
2 现场色谱及试验情况
2.1 色谱数据
该主变2013年1月28日做的留底试验,2月份投运和按照国标要求进行了4次投运后试验、秋验试验。2014年4月21日的例行试验检查中发现乙炔含量数值超过注意值。数据如下:
三比值编码为112,依据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T7252-2001判断,主变存在电弧放电故障。
从色谱数据中各烃类的含量分析,主变存在电弧放电故障。
2.2 现场分析试验情况
吕梁供电公司检修公司对该电力变压器诊断性试验报告相关试验内容如下:
①变压器短路阻抗诊断性试验报告:低压—高压、中压—高压,分接位置:1、9、17,试验数据正常。②电力变压器诊断性试验报告:主变绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、介损、电容量、直流电阻、变比、误差试验值,试验数据正常。③高压套管诊断性试验报告:高压对末屏绝缘电阻、高压末屏对地绝缘电阻、高压对末屏tgδ%、高压对末屏电容量,试验数据正常。④中压套管诊断性试验报告:中压对末屏绝缘电阻、末屏对地绝缘电阻、中压对末屏tgδ%、中压对末屏电容量,试验数据正常。⑤对该变进行高压、中压、低压绕组变形试验,三相绕组均正常无明显变形现象。
从以上的试验数据分析,该主变的测试数据完好,可以排除线圈的故障问题。
3 现场试验情况
3.1 2014年5月6日,主变放油,安排人员进入变压器油箱内部进行检查。检查情况如下:
①中压B相升高座夹持木件上有少量的碳黑。
■
②中压B相升高座内无异常。
③中压B相套管可见部分(均压球及套管油中部分)无异常。
④内部检查其它部分未见异常。
3.2 根据双方的进一步检查方案,于2014年5月12日,拆卸附件进行检查,情况如下:
①中压B相套管头部的引线接线头并紧螺帽有松动。(见图1)
②中压B相引线接线头部分变色并有碳黑。(见图2)
■
③中压B相套管的顶端有明显的碳化物和游离碳。④中压B相引线的外绝缘有碳黑遗留。⑤中压B相套管顶端在进行内部擦拭后露出本色。⑥对中压B相套管内部进行擦拭,发现黑色游离碳物质。⑦中压B相套管接线头内螺纹检查发现有疑似放电点。⑧对中压B相升高座内部检查,互感器线圈未见异常。⑨对中压A相套管拆卸进行了检查,未发现异常(拆卸时,并帽螺丝无松动)。⑩对其他所有的套管接线端部位进行了拆卸检查,接触部位均良好,未见异常。
4 原因分析
通过对现场的内部检查并综合前期的试验数据分析,可以确认,故障部位为中压B相套管顶端的接线头部位,此与色谱的反映数据完全吻合。
研究分析认为该部位的引线接线头并紧螺帽在安装时未能完全拧紧,在运行振动下发生松动,导致引线接线头与套管的接线头之间产生间隙,形成接触不良,而导致放电、局部过热,造成变压器油的裂解,最终导致油色谱异常。
5 后续的工作安排
①对中压B相引线接线头用砂纸进行清理、去除毛刺等。②对由于接触不良而导致产生毛刺的中压B相套管接线头进行更换。③将中压B相套管内部铜管清理干净。④复装所有附件,变压器按工艺重新真空处理和滤油、注油。⑤安排相关的投运前试验,试验内容和数据双方协商后确定,试验正常后投运。
6 建议
变压器故障并非某单一因素的反映,而是涉及诸多因素,有时甚至会出现假象。因此,必要时进行变压器的特性试验及综合分析,才能准确、可靠找出故障原因,判明故障性质,提出较完善的处理办法,确保变压器的安全运行。
下面将就主变安全运行及防止事故及故障发生提出一些建议。
①加强管理和建立设备异常的巡视检查制度。②高压引出线故障多为永久性的,因此不宜采用重合闸。③减少变压器的外部短路冲击次数,改善变压器的运行条件。④电气试验在测量介质损耗因数时应注意绕组的电容量与原始值对比变化情况。⑤当变压器有缺陷或绝缘出现异常时,不得超过额定电流运行,并加强运行监视。⑥当发现轻瓦斯告警信号时,要及时取油样判明气体性质,并检查原因及时排除故障。⑦主变绝缘油脱气处理,尽量排尽套管升高座、油管道中的死区、冷却器顶部等处的残存气体。⑧继续加强跟踪色谱分析,特别是乙炔增长速度和产气速率,色谱跟踪应记录潜油泵运行情况,并且尽量保持负荷的稳定性。定期进行绝缘油的简化分析,保持油质良好。⑨必要时可进行内检、吊罩检查,查找问题的结症。存在围屏树枝状放电故障,则在吊罩检修时应解开围屏直观检查、线圈压钉螺栓应紧固,防止螺帽和座套松动掉下造成铁心短路。⑩进行局部放电测量时,应注意局部放电只能反映出变压器内部的主绝缘、匝间绝缘的电压放电,而对低压绕组中的开焊等电流放电反映不太灵敏。进行变压器的超声波局放监测,全面检查是否由低压绕组存在开焊等现象。■根据主变乙炔增长含量,变压器进行大修或脱气处理后,如果乙炔含量继续增长,建议购置新的变压器。
参考文献:
[1]黄勇,胡林.500kV变压器油中乙炔含量超标处理[J].变压器,2011(03).
[2]张明,同军芳.变压器乙炔气体超标的分析与处理[J].机电信息,2010(30).
[3]甄利.变压器油中乙炔含量超标原因分析[J].变压器,2002(09).
[4]操敦奎编著.变压器油中气体分析诊断与故障检查[M].中国电力出版社,2005.
关键词:变压器 乙炔超标 分析
0 引言
变压器是发、输、变、配电系统中的重要设备之一,可以将一种电压转换成相同频率的另一种电压。按照冷却方式分类,变压器主要有以下两类:油浸式变压器、干式变压器。山西吕梁宜安变变1#(产品编号:2012-048-058,产品型号:SSZ-180000/220)。该变压器于2012年7月出厂,2013年2月投运。据反映,2014年4月21日,油中溶解分析实验数据显示乙炔超过注意值。
1 设备基本情况
该主变的基本情况:
出厂编号:2012-048-058,型号:SSZ-180000/220
接线组别:Ynyn0d11
额定容量(kVA):180000/180000/90000
额定电压(kV):220±8×1.25%5/115/37
阻抗电压(%):高—中:13.87/高—低:23.47/中—低:7.77
2 现场色谱及试验情况
2.1 色谱数据
该主变2013年1月28日做的留底试验,2月份投运和按照国标要求进行了4次投运后试验、秋验试验。2014年4月21日的例行试验检查中发现乙炔含量数值超过注意值。数据如下:
三比值编码为112,依据《变压器油中溶解气体分析和判断导则》GB/T7252-2001判断,主变存在电弧放电故障。
从色谱数据中各烃类的含量分析,主变存在电弧放电故障。
2.2 现场分析试验情况
吕梁供电公司检修公司对该电力变压器诊断性试验报告相关试验内容如下:
①变压器短路阻抗诊断性试验报告:低压—高压、中压—高压,分接位置:1、9、17,试验数据正常。②电力变压器诊断性试验报告:主变绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、介损、电容量、直流电阻、变比、误差试验值,试验数据正常。③高压套管诊断性试验报告:高压对末屏绝缘电阻、高压末屏对地绝缘电阻、高压对末屏tgδ%、高压对末屏电容量,试验数据正常。④中压套管诊断性试验报告:中压对末屏绝缘电阻、末屏对地绝缘电阻、中压对末屏tgδ%、中压对末屏电容量,试验数据正常。⑤对该变进行高压、中压、低压绕组变形试验,三相绕组均正常无明显变形现象。
从以上的试验数据分析,该主变的测试数据完好,可以排除线圈的故障问题。
3 现场试验情况
3.1 2014年5月6日,主变放油,安排人员进入变压器油箱内部进行检查。检查情况如下:
①中压B相升高座夹持木件上有少量的碳黑。
■
②中压B相升高座内无异常。
③中压B相套管可见部分(均压球及套管油中部分)无异常。
④内部检查其它部分未见异常。
3.2 根据双方的进一步检查方案,于2014年5月12日,拆卸附件进行检查,情况如下:
①中压B相套管头部的引线接线头并紧螺帽有松动。(见图1)
②中压B相引线接线头部分变色并有碳黑。(见图2)
■
③中压B相套管的顶端有明显的碳化物和游离碳。④中压B相引线的外绝缘有碳黑遗留。⑤中压B相套管顶端在进行内部擦拭后露出本色。⑥对中压B相套管内部进行擦拭,发现黑色游离碳物质。⑦中压B相套管接线头内螺纹检查发现有疑似放电点。⑧对中压B相升高座内部检查,互感器线圈未见异常。⑨对中压A相套管拆卸进行了检查,未发现异常(拆卸时,并帽螺丝无松动)。⑩对其他所有的套管接线端部位进行了拆卸检查,接触部位均良好,未见异常。
4 原因分析
通过对现场的内部检查并综合前期的试验数据分析,可以确认,故障部位为中压B相套管顶端的接线头部位,此与色谱的反映数据完全吻合。
研究分析认为该部位的引线接线头并紧螺帽在安装时未能完全拧紧,在运行振动下发生松动,导致引线接线头与套管的接线头之间产生间隙,形成接触不良,而导致放电、局部过热,造成变压器油的裂解,最终导致油色谱异常。
5 后续的工作安排
①对中压B相引线接线头用砂纸进行清理、去除毛刺等。②对由于接触不良而导致产生毛刺的中压B相套管接线头进行更换。③将中压B相套管内部铜管清理干净。④复装所有附件,变压器按工艺重新真空处理和滤油、注油。⑤安排相关的投运前试验,试验内容和数据双方协商后确定,试验正常后投运。
6 建议
变压器故障并非某单一因素的反映,而是涉及诸多因素,有时甚至会出现假象。因此,必要时进行变压器的特性试验及综合分析,才能准确、可靠找出故障原因,判明故障性质,提出较完善的处理办法,确保变压器的安全运行。
下面将就主变安全运行及防止事故及故障发生提出一些建议。
①加强管理和建立设备异常的巡视检查制度。②高压引出线故障多为永久性的,因此不宜采用重合闸。③减少变压器的外部短路冲击次数,改善变压器的运行条件。④电气试验在测量介质损耗因数时应注意绕组的电容量与原始值对比变化情况。⑤当变压器有缺陷或绝缘出现异常时,不得超过额定电流运行,并加强运行监视。⑥当发现轻瓦斯告警信号时,要及时取油样判明气体性质,并检查原因及时排除故障。⑦主变绝缘油脱气处理,尽量排尽套管升高座、油管道中的死区、冷却器顶部等处的残存气体。⑧继续加强跟踪色谱分析,特别是乙炔增长速度和产气速率,色谱跟踪应记录潜油泵运行情况,并且尽量保持负荷的稳定性。定期进行绝缘油的简化分析,保持油质良好。⑨必要时可进行内检、吊罩检查,查找问题的结症。存在围屏树枝状放电故障,则在吊罩检修时应解开围屏直观检查、线圈压钉螺栓应紧固,防止螺帽和座套松动掉下造成铁心短路。⑩进行局部放电测量时,应注意局部放电只能反映出变压器内部的主绝缘、匝间绝缘的电压放电,而对低压绕组中的开焊等电流放电反映不太灵敏。进行变压器的超声波局放监测,全面检查是否由低压绕组存在开焊等现象。■根据主变乙炔增长含量,变压器进行大修或脱气处理后,如果乙炔含量继续增长,建议购置新的变压器。
参考文献:
[1]黄勇,胡林.500kV变压器油中乙炔含量超标处理[J].变压器,2011(03).
[2]张明,同军芳.变压器乙炔气体超标的分析与处理[J].机电信息,2010(30).
[3]甄利.变压器油中乙炔含量超标原因分析[J].变压器,2002(09).
[4]操敦奎编著.变压器油中气体分析诊断与故障检查[M].中国电力出版社,2005.