防止大型變壓器事故措施及分析評(píng)價(jià)技術(shù)講座
一、防止大型變壓器(電抗器)損壞事故
為防止發(fā)生大型變壓器(電抗器)損壞事故,根據(jù)《關(guān)于印發(fā)<國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施>(修訂版)的通知》(國(guó)家電網(wǎng)生〔2012〕352號(hào))、《國(guó)家能源局關(guān)于印發(fā)<防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求>的通知》(國(guó)能安全〔2014〕161號(hào))、《國(guó)網(wǎng)運(yùn)檢部關(guān)于開展 220kV 及以上大型變壓器套管接線柱受力情況校核工作的通知》(運(yùn)檢一〔2016〕126號(hào))、《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》(Q/GDW1168-2013)、《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于印發(fā)電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)差異條款統(tǒng)一意見的通知》(國(guó)家電網(wǎng)科〔2017〕549號(hào))等標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)規(guī)程規(guī)定,結(jié)合近6年生產(chǎn)運(yùn)行情況和典型事故案例,提出以下重點(diǎn)要求:
9.1 防止變壓器出口短路事故
(導(dǎo)線所受電動(dòng)力F=BLI,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與漏磁電流I成正比,因此F=f(I2),變壓器繞組導(dǎo)線所受的電動(dòng)力與其流過的電流的平方成正比)。
(在可研階段:采用合理的變壓器容量與短路阻抗配置;限制短路電流或減少短路沖擊損傷;串聯(lián)電抗器或串聯(lián)快速開端裝置;采用合理的容量比例)。
(變壓器低壓側(cè)保護(hù)配置原則:一保設(shè)備,二保電網(wǎng),三保供電)。
9.1.1 240MVA及以下容量變壓器應(yīng)選用通過短路承受能力試驗(yàn)驗(yàn)證的產(chǎn)品;500kV變壓器和240MVA以上容量變壓器應(yīng)優(yōu)先選用通過短路承受能力試驗(yàn)驗(yàn)證的相似產(chǎn)品。生產(chǎn)廠家應(yīng)提供同類產(chǎn)品短路承受能力試驗(yàn)報(bào)告或短路承受能力計(jì)算報(bào)告。
9.1.2 在變壓器設(shè)計(jì)階段,應(yīng)取得所訂購(gòu)變壓器的短路承受能力計(jì)算報(bào)告,并開展短路承受能力復(fù)核工作,220kV及以上電壓等級(jí)的變壓器還應(yīng)取得抗震計(jì)算報(bào)告。
9.1.3 在變壓器制造階段,應(yīng)進(jìn)行電磁線、絕緣材料等抽檢,并抽樣開展變壓器短路承受能力試驗(yàn)驗(yàn)證。(短路能力承受試驗(yàn)覆蓋:大蓋小,高蓋低)
9.1.4 220kV及以下主變壓器的6kV~35kV中(低)壓側(cè)引線、戶外母線(不含架空母線)及接線端子應(yīng)絕緣化;500(330)kV變壓器35kV套管至母線的引線應(yīng)絕緣化;變電站出口2km內(nèi)的10kV線路應(yīng)采用絕緣導(dǎo)線。
9.1.5 變壓器中、低壓側(cè)至配電裝置采用電纜連接時(shí),應(yīng)采用單芯電纜;運(yùn)行中的三相統(tǒng)包電纜,應(yīng)結(jié)合全壽命周期及運(yùn)行情況進(jìn)行逐步改造。
9.1.6 全電纜線路禁止采用重合閘,對(duì)于含電纜的混合線路應(yīng)根據(jù)電纜線路距離出口的位置、電纜線路的比例等實(shí)際情況采取停用重合閘等措施,防止變壓器連續(xù)遭受短路沖擊。(10-35千伏出線重合閘應(yīng)結(jié)合線路狀況、季節(jié)特點(diǎn)與負(fù)荷性質(zhì)統(tǒng)籌考慮)
9.1.7 定期開展抗短路能力校核工作,根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況有選擇性地采取加裝中性點(diǎn)小電抗、限流電抗器等措施,對(duì)不滿足要求的變壓器進(jìn)行改造或更換。
9.1.8 220kV及以上電壓等級(jí)變壓器受到近區(qū)短路沖擊未跳閘時(shí),應(yīng)立即進(jìn)行油中溶解氣體組分分析,并加強(qiáng)跟蹤,同時(shí)注意油中溶解氣體組分?jǐn)?shù)據(jù)的變化趨勢(shì),若發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)進(jìn)行局部放電帶電檢測(cè),必要時(shí)安排停電檢查。變壓器受到近區(qū)短路沖擊跳閘后,應(yīng)開展油中溶解氣體組分分析、直流電阻、繞組變形及其他診斷性試驗(yàn),綜合判斷無異常后方可投入運(yùn)行。
9.2 防止變壓器絕緣損壞事故
9.2.1 設(shè)計(jì)制造階段
9.2.1.1 出廠試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將供貨的套管安裝在變壓器上進(jìn)行試驗(yàn);密封性試驗(yàn)應(yīng)將供貨的散熱器(冷卻器)安裝在變壓器上進(jìn)行試驗(yàn);主要附件(套管、分接開關(guān)、冷卻裝置、導(dǎo)油管等)在出廠時(shí)均應(yīng)按實(shí)際使用方式經(jīng)過整體預(yù)裝。(預(yù)防漏油、漏氣,預(yù)防異物進(jìn)入線圈等部位)
9.2.1.2 出廠局部放電試驗(yàn)測(cè)量電壓為1.5Um/ 時(shí),110(66)kV電壓等級(jí)變壓器高壓側(cè)的(視在)局部放電量不大于100pC;220kV~750kV電壓等級(jí)變壓器高、中壓端的局部放電量不大于100pC;1000kV電壓等級(jí)變壓器高壓端的局部放電量不大于100pC,中壓端的局部放電量不大于200pC,低壓端的局部放電量不大于300pC。但若有明顯的局部放電量,即使小于要求值也應(yīng)查明原因。330kV及以上電壓等級(jí)強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器還應(yīng)在潛油泵全部開啟時(shí)(除備用潛油泵)進(jìn)行局部放電試驗(yàn),試驗(yàn)電壓為1.3Um/,局部放電量應(yīng)小于以上的規(guī)定值(預(yù)防油流帶電引起的局部放電。局部放電試驗(yàn)前后應(yīng)進(jìn)行油色譜對(duì)比檢測(cè))。
9.2.1.3 生產(chǎn)廠家首次設(shè)計(jì)、新型號(hào)或有運(yùn)行特殊要求的變壓器,在首批次生產(chǎn)系列中應(yīng)進(jìn)行例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和特殊試驗(yàn)(短路承受能力試驗(yàn)視實(shí)際情況而定)。
9.2.1.4500kV及以上電壓等級(jí)并聯(lián)電抗器的中性點(diǎn)電抗器出廠試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行短時(shí)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)(ACSD)。(電場(chǎng)及電路問題不多,磁路問題突出)
9.2.1.5 有中性點(diǎn)接地要求的變壓器應(yīng)在規(guī)劃階段提出直流偏磁抑制需求,在接地極50km內(nèi)的中性點(diǎn)接地運(yùn)行變壓器應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注直流偏磁情況。(朔州、忻州部分變電站主變偏磁要求及隔直配置)
9.2.2 基建階段
9.2.2.1 對(duì)于分體運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)組裝的變壓器宜進(jìn)行真空煤油氣相干燥(特高壓變壓器)。
9.2.2.2 充氣運(yùn)輸?shù)淖儔浩鲬?yīng)密切監(jiān)視氣體壓力,壓力低于0.02MPa時(shí)要補(bǔ)干燥氣體,現(xiàn)場(chǎng)充氣保存時(shí)間不應(yīng)超過3個(gè)月,否則應(yīng)注油保存,并裝上儲(chǔ)油柜(防止主絕緣受潮)。
9.2.2.3 變壓器新油應(yīng)由生產(chǎn)廠家提供新油無腐蝕性硫、結(jié)構(gòu)簇、糠醛及油中顆粒度報(bào)告。對(duì)500kV及以上電壓等級(jí)的變壓器還應(yīng)提供T501等檢測(cè)報(bào)告(對(duì)甲酚異丁烯等抗氧化劑質(zhì)量比不低于0.25%)。
9.2.2.4110(66)kV及以上電壓等級(jí)變壓器在運(yùn)輸過程中,應(yīng)按照相應(yīng)規(guī)范安裝具有時(shí)標(biāo)且有合適量程的三維沖擊記錄儀。變壓器就位后,記錄紙和押運(yùn)記錄應(yīng)提供給用戶留存。
9.2.2.5 強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器安裝結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行油循環(huán),并經(jīng)充分排氣、靜放后(24h,48h,72h)方可進(jìn)行交接試驗(yàn)(真空油處理不到位,壓力濾油,冷卻系統(tǒng)排氣不充分)。
9.2.2.6110(66)kV及以上電壓等級(jí)變壓器在出廠和投產(chǎn)前,應(yīng)采用頻響法和低電壓短路阻抗法對(duì)繞組進(jìn)行變形測(cè)試,并留存原始記錄。
9.2.2.7110(66)kV及以上電壓等級(jí)的變壓器在新安裝時(shí),應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)局部放電試驗(yàn),110(66)kV電壓等級(jí)變壓器高壓端的局部放電量不大于100pC;220~750kV電壓等級(jí)變壓器高壓端的局部放電量不大于100pC,中壓端的局部放電量不大于200pC(90年代以前標(biāo)準(zhǔn)為300pC和500pC);1000kV電壓等級(jí)變壓器高壓端的局部放電量不大于100pC,中壓端的局部放電量不大于200pC,低壓端的局部放電量不大于300pC。有條件時(shí)(隨試驗(yàn)裝備技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)步),500kV并聯(lián)電抗器在新安裝時(shí)可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)局部放電試驗(yàn)。(在運(yùn)行電壓下檢測(cè)局部放電逐漸成為替代方法)
9.2.2.8 對(duì)66~220kV電壓等級(jí)變壓器,在新安裝時(shí)應(yīng)抽樣進(jìn)行空載損耗試驗(yàn)和負(fù)載損耗試驗(yàn)(出廠監(jiān)造)。
9.2.2.9 當(dāng)變壓器油溫低于5℃時(shí),不宜進(jìn)行變壓器絕緣試驗(yàn),如需試驗(yàn)應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行加溫(如熱油循環(huán)等)。
9.2.3 運(yùn)行階段
9.2.3.1 結(jié)合變壓器大修對(duì)儲(chǔ)油柜的膠囊、隔膜及波紋管進(jìn)行密封性能試驗(yàn),如存在缺陷應(yīng)進(jìn)行更換(絕緣油受潮的主要原因,呼吸器的吸潮劑)。
9.2.3.2 對(duì)運(yùn)行超過20年的薄絕緣、鋁繞組(基本上都是薄絕緣)變壓器,不再對(duì)本體進(jìn)行改造性大修,也不應(yīng)進(jìn)行遷移安裝,應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督工作并安排更換。
9.2.3.3220kV及以上電壓等級(jí)變壓器拆裝套管、本體排油暴露繞組或進(jìn)人內(nèi)檢后,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)局部放電試驗(yàn)。
9.2.3.4 鐵心、夾件分別引出接地的變壓器,應(yīng)將接地引線引至便于測(cè)量的適當(dāng)位置,以便在運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)接地線中是否有環(huán)流,當(dāng)運(yùn)行中環(huán)流異常變化時(shí),應(yīng)盡快查明原因,嚴(yán)重時(shí)應(yīng)采取措施及時(shí)處理(異物接地,色譜異常)。
9.2.3.5220kV及以上電壓等級(jí)油浸式變壓器和位置特別重要或存在絕緣缺陷的110(66)kV油浸式變壓器,應(yīng)配置多組分油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置。
9.2.3.6 當(dāng)變壓器一天內(nèi)連續(xù)發(fā)生兩次輕瓦斯報(bào)警時(shí),應(yīng)立即申請(qǐng)停電檢查(遼寧董家站高抗);非強(qiáng)迫油循環(huán)結(jié)構(gòu)且未裝排油注氮裝置的變壓器(電抗器)本體輕瓦斯報(bào)警,應(yīng)立即申請(qǐng)停電檢查。(排除天氣、油泵等影響)
9.3 防止變壓器保護(hù)事故
9.3.1 設(shè)計(jì)制造階段
9.3.1.1 油滅弧有載分接開關(guān)應(yīng)選用油流速動(dòng)繼電器,不應(yīng)采用具有氣體報(bào)警(輕瓦斯)功能的氣體繼電器;真空滅弧有載分接開關(guān)應(yīng)選用具有油流速動(dòng)、氣體報(bào)警(輕瓦斯)功能的氣體繼電器。新安裝的真空滅弧有載分接開關(guān),宜選用具有集氣盒的氣體繼電器。
9.3.1.2220kV及以上變壓器本體應(yīng)采用雙浮球并帶擋板結(jié)構(gòu)的氣體繼電器。
9.3.1.3 變壓器本體保護(hù)宜采用就地跳閘方式,即將變壓器本體保護(hù)通過兩個(gè)較大啟動(dòng)功率中間繼電器的兩副觸點(diǎn)分別直接接入斷路器的兩個(gè)跳閘回路。
9.3.1.4 氣體繼電器和壓力釋放閥在交接和變壓器大修時(shí)應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)。
9.3.2 基建階段
9.3.2.1 戶外布置變壓器的氣體繼電器、油流速動(dòng)繼電器、溫度計(jì)、油位表應(yīng)加裝防雨罩,并加強(qiáng)與其相連的二次電纜結(jié)合部的防雨措施,二次電纜應(yīng)采取防止雨水順電纜倒灌的措施(如反水彎)(不應(yīng)有中間接頭,波紋管防護(hù),侯村主變掉閘)。
9.3.2.2 變壓器后備保護(hù)整定時(shí)間不應(yīng)超過變壓器短路承受能力試驗(yàn)承載短路電流的持續(xù)時(shí)間(2s)。(低壓側(cè)保護(hù)的隨意整定)
9.3.3 運(yùn)行階段
9.3.3.1 運(yùn)行中變壓器的冷卻器油回路或通向儲(chǔ)油柜各閥門由關(guān)閉位置旋轉(zhuǎn)至開啟位置時(shí),以及當(dāng)油位計(jì)的油面異常升高、降低或呼吸系統(tǒng)有異?,F(xiàn)象,需要打開放油、補(bǔ)油或放氣閥門時(shí),均應(yīng)先將變壓器重瓦斯保護(hù)停用。
9.3.3.2 不宜從運(yùn)行中的變壓器氣體繼電器取氣閥直接取氣;未安裝氣體繼電器采氣盒的,宜結(jié)合變壓器停電檢修加裝采氣盒,采氣盒應(yīng)安裝在便于取氣的位置。
9.3.3.3 吸濕器安裝后,應(yīng)保證呼吸順暢且油杯內(nèi)有可見氣泡(隔絕潮氣)。寒冷地區(qū)的冬季,變壓器本體及有載分接開關(guān)吸濕器硅膠受潮達(dá)到2/3時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換,避免因結(jié)冰融化導(dǎo)致變壓器重瓦斯誤動(dòng)作(吸濕器管路禁止加裝閥門)。
9.4 防止分接開關(guān)事故
9.4.1 新購(gòu)有載分接開關(guān)的選擇開關(guān)應(yīng)有機(jī)械限位功能,束縛電阻應(yīng)采用常接方式。新投或檢修后的有載分接開關(guān),應(yīng)對(duì)切換程序與時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)開關(guān)動(dòng)作次數(shù)或運(yùn)行時(shí)間達(dá)到生產(chǎn)廠家規(guī)定值時(shí),應(yīng)按照生產(chǎn)廠家的檢修規(guī)程進(jìn)行檢修。(有載分接開關(guān)對(duì)本體油的影響)
9.4.2 有載調(diào)壓變壓器抽真空注油時(shí),應(yīng)接通變壓器本體與開關(guān)油室旁通管,保持開關(guān)油室與變壓器本體壓力相同。真空注油后應(yīng)及時(shí)拆除旁通管或關(guān)閉旁通管閥門,保證正常運(yùn)行時(shí)變壓器本體與開關(guān)油室不導(dǎo)通。
9.4.3 無勵(lì)磁分接開關(guān)在改變分接位置后,應(yīng)測(cè)量使用分接的直流電阻和變比;有載分接開關(guān)檢修后,應(yīng)測(cè)量全分接的直流電阻和變比,合格后方可投運(yùn)。
9.4.4 真空有載分接開關(guān)絕緣油檢測(cè)的周期和項(xiàng)目應(yīng)與變壓器本體保持一致。
9.4.5 油浸式真空有載分接開關(guān)輕瓦斯報(bào)警后應(yīng)暫停調(diào)壓操作,并對(duì)氣體和絕緣油進(jìn)行色譜分析,根據(jù)分析結(jié)果確定恢復(fù)調(diào)壓操作或進(jìn)行檢修。
9.5 防止變壓器套管損壞事故
(套管損壞事故與變壓器火災(zāi)事故密切相關(guān))
9.5.1 新型或有特殊運(yùn)行要求的套管,在首批次生產(chǎn)系列中應(yīng)至少有一支通過全部型式試驗(yàn),并提供第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的型式試驗(yàn)報(bào)告。
9.5.2 新安裝的220kV及以上電壓等級(jí)變壓器,應(yīng)核算引流線(含金具)對(duì)套管接線柱的作用力,確保不大于套管及接線端子彎曲負(fù)荷耐受值(特高壓主變)。
9.5.3 110(66)kV及以上電壓等級(jí)變壓器套管接線端子(抱箍線夾)應(yīng)采用T2純銅材質(zhì)熱擠壓成型。禁止采用黃銅材質(zhì)或鑄造成型的抱箍線夾。
9.5.4 套管均壓環(huán)應(yīng)采用單獨(dú)的緊固螺栓,禁止緊固螺栓與密封螺栓共用,禁止密封螺栓上、下兩道密封共用。
9.5.5 油浸電容型套管事故搶修安裝前,如有水平運(yùn)輸、存放情況,安裝就位后,帶電前必須進(jìn)行一定時(shí)間的靜放,其中1000kV應(yīng)大于72h,750kV套管應(yīng)大于48h,500(330)kV套管應(yīng)大于36h,110(66)~220kV套管應(yīng)大于24h(電容芯充分浸油)。
9.5.6 如套管的傘裙間距低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)采取加硅橡膠傘裙套等措施,防止污穢閃絡(luò)。在嚴(yán)重污穢地區(qū)運(yùn)行的變壓器,可考慮在瓷套處涂防污閃涂料等措施。
9.5.7 新采購(gòu)油紙電容套管在最低環(huán)境溫度下不應(yīng)出現(xiàn)負(fù)壓。生產(chǎn)廠家應(yīng)明確套管最大取油量,避免因取油樣而造成負(fù)壓。運(yùn)行巡視應(yīng)檢查并記錄套管油位情況,當(dāng)油位異常時(shí),應(yīng)進(jìn)行紅外精確測(cè)溫,確認(rèn)套管油位(北岳站套管)。當(dāng)套管滲漏油時(shí),應(yīng)立即處理,防止內(nèi)部受潮損壞。
9.5.8 結(jié)合停電檢修,對(duì)變壓器套管上部注油孔的密封狀況進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)處理。
9.5.9 加強(qiáng)套管末屏接地檢測(cè)、檢修和運(yùn)行維護(hù),每次拆/接末屏后應(yīng)檢查末屏接地狀況,在變壓器投運(yùn)時(shí)和運(yùn)行中開展套管末屏的紅外檢測(cè)(換流變故障)。對(duì)結(jié)構(gòu)不合理的套管末屏接地端子應(yīng)進(jìn)行改造。
9.6 防止穿墻套管損壞事故
9.6.1 6kV~10kV電壓等級(jí)穿墻套管應(yīng)選用不低于20kV電壓等級(jí)的產(chǎn)品(變壓器套管:外絕緣爬距、相間距離、絕緣包封)。
9.6.2 在線監(jiān)測(cè)和帶電檢測(cè)裝置通過電容型穿墻套管末屏接地線取信號(hào)時(shí),接地引下線應(yīng)固定牢靠并防止擺動(dòng)。電容型穿墻套管檢修或試驗(yàn)后,應(yīng)及時(shí)恢復(fù)末屏接地并檢查是否可靠,尤其應(yīng)注意圓柱彈簧壓接式末屏。(穿墻套管儲(chǔ)油柜布置位置)
9.7 防止冷卻系統(tǒng)故障造成變壓器損壞事故
9.7.1 設(shè)計(jì)制造階段
9.7.1.1 優(yōu)先選用自然油循環(huán)風(fēng)冷或自冷方式的變壓器(強(qiáng)迫(導(dǎo)向)油循環(huán)風(fēng)冷或自冷:損耗、電源要求、可靠性、維護(hù)、磨損、油流帶電等異常)。
9.7.1.2 新訂購(gòu)強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器的潛油泵應(yīng)選用轉(zhuǎn)速不大于1000r/min的低速潛油泵(發(fā)行版為1500),對(duì)運(yùn)行中轉(zhuǎn)速大于1500r/min的潛油泵應(yīng)進(jìn)行更換。禁止使用無銘牌、無級(jí)別的軸承的潛油泵。(磨損、金屬顆粒、掃膛)
9.7.1.3 新建或擴(kuò)建變壓器一般不宜采用水冷方式(水垢、水生物堵塞)。對(duì)特殊場(chǎng)合必須采用水冷卻系統(tǒng)的,應(yīng)采用雙層銅管冷卻系統(tǒng)。
9.7.1.4 變壓器冷卻系統(tǒng)應(yīng)配置兩個(gè)相互獨(dú)立的電源,并具備自動(dòng)切換功能;冷卻系統(tǒng)電源應(yīng)有三相電壓監(jiān)測(cè)(電源缺相保護(hù)),任一相故障失電時(shí),應(yīng)保證自動(dòng)切換至備用電源供電。
9.7.1.5 強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器內(nèi)部故障跳閘后(差動(dòng)和重瓦斯),潛油泵應(yīng)同時(shí)退出運(yùn)行。(防止異物擴(kuò)散)
9.7.2 基建階段
9.7.2.1 冷卻器與本體、氣體繼電器與儲(chǔ)油柜之間連接的波紋管,兩端口同心偏差不應(yīng)大于10mm。(異常受力、泄漏)
9.7.2.2 強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器的潛油泵啟動(dòng)應(yīng)逐臺(tái)啟用,延時(shí)間隔應(yīng)在30s以上,以防止氣體繼電器誤動(dòng)。
9.7.3 運(yùn)行階段
9.7.3.1 對(duì)強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻系統(tǒng)的兩個(gè)獨(dú)立電源的自動(dòng)切換裝置,應(yīng)定期進(jìn)行切換試驗(yàn),有關(guān)信號(hào)裝置應(yīng)齊全可靠。(站用電源檢測(cè))
9.7.3.2 冷卻器每年應(yīng)進(jìn)行1~2次沖洗,并宜安排在大負(fù)荷來臨前進(jìn)行。(冷卻器翅片密度,風(fēng)扇電機(jī)防水等級(jí),三家莊主變)
9.7.3.3 單銅管水冷卻變壓器,應(yīng)始終保持油壓大于水壓,并加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)工作,同時(shí)應(yīng)采取有效的運(yùn)行監(jiān)視方法,及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)泄漏故障(水面油花)。
9.7.3.4 加強(qiáng)對(duì)冷卻器與本體、氣體繼電器與儲(chǔ)油柜相連的波紋管的檢查,老舊變壓器應(yīng)結(jié)合技改大修工程對(duì)存在缺陷的波紋管進(jìn)行更換。(膨脹器式儲(chǔ)油柜及其結(jié)構(gòu)影響)
9.8 防止變壓器火災(zāi)事故
9.8.1 采用排油注氮保護(hù)裝置的變壓器,應(yīng)配置具有聯(lián)動(dòng)功能的雙浮球結(jié)構(gòu)的氣體繼電器。(漏氣漏油影響:上浮球告警,下浮球掉閘)
9.8.2 排油注氮保護(hù)裝置應(yīng)滿足以下要求:
(1)排油注氮啟動(dòng)(觸發(fā))功率應(yīng)大于220V*5A(DC);
(2)排油及注氮閥動(dòng)作線圈功率應(yīng)大于220V*6A(DC);
(3)注氮閥與排油閥間應(yīng)設(shè)有機(jī)械連鎖閥門;
(4)動(dòng)作邏輯關(guān)系應(yīng)為本體重瓦斯保護(hù)、主變壓器斷路器跳閘、油箱超壓開關(guān)(火災(zāi)探測(cè)器,原為壓力釋放)同時(shí)動(dòng)作時(shí)才能啟動(dòng)排油充氮保護(hù)。(杜絕誤動(dòng):電磁干擾,機(jī)械振動(dòng))
9.8.3 水噴淋動(dòng)作功率應(yīng)大于8W,其動(dòng)作邏輯關(guān)系應(yīng)滿足變壓器超溫保護(hù)(探火線:避免停電損傷)與變壓器斷路器跳閘同時(shí)動(dòng)作。
9.8.4 裝有排油注氮裝置的變壓器本體儲(chǔ)油柜與氣體繼電器間應(yīng)增設(shè)斷流閥,以防因儲(chǔ)油柜中的油下泄而致使火災(zāi)擴(kuò)大(短時(shí)防火)。
9.8.5 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行變壓器干燥時(shí),應(yīng)做好防火措施,防止加熱系統(tǒng)故障或繞組過熱燒損。(補(bǔ)焊)
9.8.6應(yīng)由具有消防資質(zhì)的單位定期對(duì)滅火裝置進(jìn)行維護(hù)和檢查,以防止誤動(dòng)和拒動(dòng)。(水噴淋消防優(yōu)點(diǎn))
9.8.7變壓器降噪設(shè)施不得影響消防功能,隔聲頂蓋或屏障設(shè)計(jì)應(yīng)能保證滅火時(shí),外部消防水、泡沫等滅火劑可以直接噴向起火變壓器(部位)。(雁門關(guān)換流變BOX-IN)
9.9 防止變壓器事故其他措施
9.9.1 電氣量保護(hù)雙重化,非電量保護(hù)及其整定(壓力釋放、瓦斯、頂層油溫、繞組溫度、冷卻器全停)
9.9.2 變壓器負(fù)荷控制(短時(shí)急救性負(fù)載1.5倍,長(zhǎng)期急救性負(fù)載1.3倍,電壓調(diào)整)
9.9.3 變壓器中性點(diǎn)保護(hù)(間隙、避雷器、小電抗接地、中性點(diǎn)零序電流及零序電壓保護(hù))
9.9.4 事故排油(油池、鵝卵石、格柵,事故排油閥)
二、變壓器狀態(tài)分析與評(píng)估
1.變壓器類設(shè)備設(shè)計(jì)出廠性能指標(biāo)及運(yùn)行指標(biāo)分析
★變壓器的出廠性能指標(biāo)以其銘牌額定參數(shù)為主,包括:型號(hào)、額定容量、額定電流、額定容量比、電壓等級(jí)、接線組別、冷卻方式、冷卻器參數(shù)、調(diào)壓方式、分接位置數(shù)、進(jìn)出線方式、噪聲水平、鐵心結(jié)構(gòu)、短路阻抗、空載損耗、短路損耗、油重、器身重、生產(chǎn)廠家、出廠日期、投運(yùn)日期等(溫升、過載能力、抗短路能力等為隱含指標(biāo),可以結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)作加權(quán)判定或評(píng)估)。
★對(duì)于變壓器類設(shè)備設(shè)計(jì)及出廠性能指標(biāo)的分析,主要是分析設(shè)備實(shí)際的指標(biāo)與廠家設(shè)計(jì)指標(biāo)之間的容差,以及設(shè)備的指標(biāo)性能是否滿足系統(tǒng)狀況發(fā)展變化的要求。對(duì)于某些生產(chǎn)廠家在特定時(shí)期的產(chǎn)品應(yīng)予以足夠重視。對(duì)于額定參數(shù)中不滿足或?qū)⒉粷M足運(yùn)行要求的部分應(yīng)明確指出。變壓器的某些僅在型式試驗(yàn)才檢測(cè)的指標(biāo)參數(shù)可能會(huì)由于設(shè)計(jì)的變更而發(fā)生變化,因此在分析時(shí)應(yīng)當(dāng)予以特別關(guān)注。(部分指標(biāo)無法直接驗(yàn)證,核查計(jì)算報(bào)告)
★變壓器的運(yùn)行參數(shù)指標(biāo)往往是隨時(shí)間變化的,影響其安全可靠性的運(yùn)行參數(shù)(從投運(yùn)日期算起)包括:各側(cè)母線短路容量、高壓繞組最大負(fù)荷電流、中壓繞組最大負(fù)荷電流、低壓繞組最大負(fù)荷電流、運(yùn)行中高壓側(cè)及中壓側(cè)中性點(diǎn)是否直接接地、運(yùn)行時(shí)有載開關(guān)常規(guī)分接位置、運(yùn)行中分接開關(guān)調(diào)整范圍、高中低三側(cè)母線運(yùn)行電壓(最大、最小值)、有載開關(guān)歷年動(dòng)作次數(shù)、有載開關(guān)累計(jì)動(dòng)作次數(shù)、變壓器頂層油最高溫度℃紅針指示(及當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度℃)、變壓器頂層油最大溫升K(最高頂層油溫-環(huán)境溫度之差的最大值)、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻器(自然循環(huán)風(fēng)扇)額定投入組數(shù)、備用冷卻器(風(fēng)扇)組數(shù)、年平均運(yùn)行小時(shí)數(shù)、年平均負(fù)荷率及總運(yùn)行年數(shù)等。(滿載及過載標(biāo)準(zhǔn),長(zhǎng)期急救性負(fù)載和短期急救性負(fù)載)
★分析變壓器的設(shè)計(jì)出廠性能指標(biāo)和運(yùn)行指標(biāo)主要依據(jù)變壓器訂貨技術(shù)條件和變壓器設(shè)備國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1094《電力變壓器》及DL/T572《電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》。
★變壓器按電壓等級(jí)、制造廠家等分別進(jìn)行可靠性指標(biāo)的分析。通過對(duì)變壓器類設(shè)備可用系數(shù)、事故、障礙及缺陷情況的全面分析,切實(shí)查清故障原因、故障責(zé)任和故障的技術(shù)類型、特點(diǎn),掌握其故障發(fā)生規(guī)律,結(jié)合反措要求,采取有目的、有計(jì)劃的預(yù)防改進(jìn)措施。
2.變壓器類設(shè)備試驗(yàn)檢測(cè)記錄分析
★在試驗(yàn)方法和試驗(yàn)儀器儀表均無誤的條件下,試驗(yàn)參數(shù)分析應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果變化規(guī)律的縱向與橫向?qū)Ρ?,避免僅僅考查結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)樵囼?yàn)結(jié)果的變化規(guī)律反映的是電氣性能或運(yùn)行工況的變化情況。此外,對(duì)某些異常或有疑問的結(jié)果,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行重復(fù)檢測(cè)或?qū)Ρ葯z測(cè),以排除偶然因素及試驗(yàn)手法、儀器儀表差異的影響。(環(huán)境影響,管理因素,方法影響)
★設(shè)備投運(yùn)前的試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果:型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)。(注意試驗(yàn)條件的差異)
★預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果:變壓器本體的各項(xiàng)試驗(yàn)、套管試驗(yàn)、有載開關(guān)試驗(yàn)、絕緣油試驗(yàn)的歷次記錄。(儀器儀表及方法一致性)
★特殊類型試驗(yàn)檢測(cè)如現(xiàn)場(chǎng)操作波試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)、繞組變形、局部放電、紅外熱成象檢測(cè)、噪聲測(cè)量等結(jié)果分析。
(破壞性試驗(yàn)應(yīng)盡可能減少)
★變壓器本體非電量及各繞組側(cè)保護(hù)設(shè)置、保護(hù)定值設(shè)置和變更、保護(hù)定值的校驗(yàn)。根據(jù)保護(hù)定值和危害性因素分析,判斷內(nèi)部狀況。
3.變壓器類設(shè)備檢修及缺陷處理記錄
★運(yùn)行和檢修中發(fā)現(xiàn)及處理的缺陷是反映設(shè)備質(zhì)量狀況的重要依據(jù),應(yīng)根據(jù)設(shè)備缺陷的類型、發(fā)生缺陷時(shí)的外部工況、不同廠家、不同時(shí)期、不同型號(hào)等特點(diǎn)進(jìn)行綜合比較分析,從而發(fā)現(xiàn)易導(dǎo)致缺陷的外部因素和不同設(shè)備缺陷出現(xiàn)的內(nèi)在規(guī)律。
★運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的缺陷,歷次大、小修主要項(xiàng)目、發(fā)現(xiàn)和處理的缺陷及檢修工作記錄。
★檢修前、后的各項(xiàng)試驗(yàn)記錄,并與出廠值和預(yù)試值比較分析。
★檢修中改進(jìn)及更換的零部件清單。分析更換后的零部件對(duì)設(shè)備整體運(yùn)行狀況或某方面性能造成的影響。
★與變壓器、互感器運(yùn)行相關(guān)的外圍設(shè)備的更換改進(jìn)情況,如:套管CT、斷路器、避雷器更換,中性點(diǎn)及接地裝置、母線和出線等一次回路改造,繼電保護(hù)和控制回路更新等。
★季節(jié)性檢修及日常維護(hù)記錄,如:處理滲漏、補(bǔ)充絕緣油、焊接、加裝絕緣監(jiān)測(cè)裝置、冷卻裝置切換、更換壓力釋放器、更換吸濕劑、連接部位測(cè)溫等。
★按反措要求進(jìn)行的技術(shù)改造,改進(jìn)運(yùn)行組織技術(shù)措施,設(shè)備完善工作記錄。
4.變壓器類設(shè)備危害性運(yùn)行因素統(tǒng)計(jì)分析
變壓器類設(shè)備危害性因素為可對(duì)設(shè)備內(nèi)部的絕緣、機(jī)械強(qiáng)度、零部件等造成永久性損傷的外部作用。(變電站周邊環(huán)境治理)
★變壓器三側(cè)斷路器過流開斷記錄(動(dòng)作次數(shù)、過流倍數(shù)、最大過流持續(xù)時(shí)間、重合閘動(dòng)作次數(shù))。
★變壓器中、低壓側(cè)速斷動(dòng)作記錄(動(dòng)作次數(shù)、動(dòng)作整定值)。
★變壓器差動(dòng)動(dòng)作記錄(動(dòng)作次數(shù)、保護(hù)動(dòng)作原因、故障位置)。
★變壓器本體輕、重瓦斯保護(hù)及有載開關(guān)的輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作記錄(動(dòng)作次數(shù)、動(dòng)作原因)。(壓力釋放動(dòng)作)
★變壓器三側(cè)避雷器動(dòng)作記錄(相別、動(dòng)作次數(shù)、累計(jì)動(dòng)作次數(shù))。
★年度變壓器事故及障礙原因、責(zé)任、損壞部位、技術(shù)對(duì)策綜合分析。
5.變壓器類設(shè)備檢測(cè)檢修周期及帶電監(jiān)測(cè)
★變壓器預(yù)防性試驗(yàn)的項(xiàng)目和周期。與規(guī)程規(guī)定對(duì)照進(jìn)行分析后,根據(jù)變壓器狀況的需要調(diào)整試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)周期。
★已開展的帶電監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、帶電監(jiān)測(cè)周期,帶電監(jiān)測(cè)與預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析。
★與變壓器專業(yè)工作有關(guān)的技術(shù)監(jiān)督重點(diǎn)工作內(nèi)容。
6.油色譜分析與判斷
★油中氫氣的生成量相對(duì)較多,且與溫度相關(guān)性不明顯;明顯可見的乙炔氣體僅在接近1000度時(shí)才生成;甲烷、乙烷和乙烯有各自唯一的依賴溫度(隨著溫度升高,烷類氣體產(chǎn)出比例有所降低,烯炔類氣體產(chǎn)出比例上升)。
★無論故障點(diǎn)溫度高或低,氫氣和甲烷是熱故障產(chǎn)出最普遍的氣體。
★隨著故障點(diǎn)溫度的升高,甲烷的分壓濃度有所下降,成為游離氣體的比例增加(氣體繼電器中甲烷含量最大)。
★乙炔和乙烯是“溫度敏感型”氣體,在低溫下含量很少,溫度較高時(shí)增加較多。
★乙烷與甲烷類似,隨著溫度的升高,分壓濃度有所下降。
★一氧化碳、二氧化碳?xì)怏w與固體絕緣老化,密封情況密切相關(guān)(負(fù)壓區(qū)域滲漏)。
7.改進(jìn)運(yùn)行措施和運(yùn)行方式
★減少危害性影響因素,控制變壓器繞組運(yùn)行電壓,合理控制變壓器頂層油溫,加強(qiáng)輔助設(shè)施維護(hù),加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)和帶電檢測(cè)。
8.綜合評(píng)估及運(yùn)維檢修策略
★根據(jù)以上對(duì)變壓器運(yùn)行、監(jiān)測(cè)、檢修等因素的分析綜合評(píng)定變壓器等級(jí)。
★安排年度預(yù)防性試驗(yàn)、檢修、技改工作計(jì)劃。
★確定變壓器大、小修工作內(nèi)容和停電計(jì)劃,確??煽啃灾笜?biāo)的完成。
★配合電網(wǎng)其它部分的技術(shù)改造。
9.組部件易發(fā)缺陷異常分類
★本體油箱:滲漏,漏磁局部發(fā)熱,螺栓導(dǎo)流發(fā)熱,異常震動(dòng),暫態(tài)過程局部放電
★儲(chǔ)油柜:缺油,油位異常,內(nèi)漏,膠囊卡澀,油中含氣量增加
★冷卻器(散熱器):滲漏,震動(dòng),油中含氣量增加,滲漏,溫度異常,噪音
★套管:油位異常,末屏接地不良,內(nèi)漏,滲漏,端子松動(dòng),油中含氣量增加
★鐵心及夾件:局部過熱,局部放電,漏磁渦流發(fā)熱,多點(diǎn)接地,異常振動(dòng),油中含氣量增加,直流偏磁振動(dòng),剩磁涌流
★有載開關(guān)(無勵(lì)磁開關(guān)):切換次數(shù)超標(biāo),滲漏,觸頭燒蝕,輕瓦斯信號(hào),自動(dòng)濾油機(jī)故障,滑檔,接觸不良,分頭位置不對(duì)應(yīng)
★呼吸器:堵塞,吸潮,閥門關(guān)閉,缺油
★內(nèi)部電磁屏蔽:懸浮放電,局部過熱
★潛油泵:磨損,振動(dòng),溫度異常,線圈放電,色譜異常
★風(fēng)扇:振動(dòng),過熱
★氣體繼電器:誤動(dòng),二次線短路,干簧管破損
★壓力釋放閥:滲漏,誤動(dòng),二次線短路,受潮
★套管升高座:積氣,端子板滲漏,局部發(fā)熱
10.高壓試驗(yàn)及檢測(cè)對(duì)應(yīng)故障樹
★絕緣電阻:整體受潮,異物雜質(zhì)短路,絕緣破損
★局部放電:繞組缺陷,器身異物,局部積氣,屏蔽接地不良,鐵心毛刺或局部短路,引線或屏蔽罩松脫,套管電容芯異常
★色譜分析:股間短路,局部過熱,鐵心毛刺或局部短路,鐵心多點(diǎn)接地,滲漏油,潛油泵故障,有載開關(guān)滲漏,無勵(lì)磁開關(guān)接觸不良,油流帶電,電氣連接螺栓松動(dòng)
★直流電阻:導(dǎo)線斷股,電氣連接螺栓松動(dòng),分接開關(guān)接觸不良
★介損:套管整體受潮,套管電容屏短路,油老化受潮,繞組整體受潮
★紅外測(cè)溫:油位異常,連接部位接觸不良,漏磁發(fā)熱,閥門位置異常,油泵異常,風(fēng)機(jī)異常,散熱器堵塞,損耗異常
★變比,直流泄漏電流,繞組變形,交流耐壓,噪聲,糠醛,絕緣油試驗(yàn)等:與上述試驗(yàn)檢測(cè)相互印證,增加判斷準(zhǔn)確性。