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通过状态监测发现主变内部故障的实例及处理

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/16 12:00:27   

 关键词:  变压器 监测


摘要:本文介绍了江苏省涟水县供电公司通过状态监测发现主变压内部故障并进行及时处理的实例,提出了电气设备检修从以时间为基础的定期维修逐渐向以状态为基础的检修的实践,其关键在于对电气设备的状态监测。
关键词:主变压器;状态监测;状态检修
近年来,电网设备的装备水平和健康状况有了较大的提高,设备故障率逐年下降,同时通过各种在线监测和带电检测等手段,根据设备运行状态的变化,有效发现设备故障前兆,迅速确定故障部位和性质,从而达到及时处理故障,及时消除设备隐患,确保电网安全运行的的目的。监测主变绝缘油中微量气体是监测变压器设备状态的主要手段,通过对主变绝缘油中微量气体特别是氢气、甲烷、乙炔和总烃含量的变化趋势的分析比较,可直接反映变压器内部故障的类型和严重程度,因此也是主变压器状态监测的主要手段。
一、通过状态监测发现主变内部故障的实例
1、发现过程
江苏省涟水县供电公司110kV引北变电所1#主变型号为SZ9-31500/110,冷却方式:ONAN,出厂编号:BAO532,2001年04月30日投入运行。2005年5月12日,涟水县供电公司检修工区试验油务班根椐工作计划安排,对110kV引北变1#主变本体进行周期性色谱分析,结果发现氢气含量超过标准值(实测值325.72,标准值为150),其余气体均符合规程要求。为此,公司要求试验人员对引北变1#主变进行跟踪测量,5月19日下午试验人员复取油样进行色谱分析,从分析数据看,氢气含量有明显升高,并有乙炔含量(0.18)。为了确保试验结果的准确性,当日将油样送往地区公司(淮安供电公司)再次进行色谱分析,结果同样是氢气超标,乙炔含量为(0.9)。涟水县供电公司迅速与制造厂取得联系,经双方技术人员分析讨论,初步判断为#1主变有载分接开关油串入本体,不影响主变运行,同时继续加强监测。
5月22日、24日涟水公司再次对引北变#1主变本体进行取油样色谱分析,结果氢气、乙炔仍在继续上升,5月27日再次取油样送往地区公司复测,复测结论:编码110电弧放电、氢气产气量超出150。

表1:110KV引北变#1主变色谱分析报告时间性质氢气甲烷乙烷乙烯乙炔总烃一氧化碳二氧化碳县公司分析报告2004.5.12定检325.7228.321.520.74030.58529.073720.362004.5.19复检766.7429.974.755.340.1840.04786.422960.162004.5.22跟踪821.9633.633.811.950.1239.51820.332453.962004.5.24跟踪949.2334.284.662.280.3741.59940.063631.17地区公司分析报告2004.5.19复检55737.16.74.50.949.155923772004.5.27复检1906100.620.213.13.0136.93841153202、处理过程



5月28日,涟水县供电公司及时对110kV引北变10KV负荷进行了调整,将1#主变停役。首先检查是否存在本体与有载分接开关串油,检修人员先从有载分接开关注油孔放油,直至有载开关油枕放不出来油,有载开关油位表指示仍没有变化,分析可能是有载分接开关油位表损坏,接着对有载开关分接头做了直流电阻试验,结查试验数值正常,为此检修人员又将有载开关吊出,放尽有载开关油桶内的油,过一段时间后,检查桶内无油渗出,排除了本体与有载分接开关串油的可能,并更换了有载开关油位计。
5月29日,供电公司和制造厂相关技术负责人就引北变#1主变色谱分析异常重新确定了处理方案,决定对引北变#1主变进行放油,打开主变本体人孔,进入本体内部进行检查。5月30日,经对主变本体放油后,检修人员打开人孔,进入本体内,经检查发现,有载调压3档B相分接头与本体连接处有明显放电现象(见图),并有焦味,同时发现该螺丝有松动,连接处不平滑。其它内部检查均正常。现场对3档分接头用砂纸打磨,除去放电痕迹,拧紧螺丝,并对其它螺丝进行检查、紧固,对主变本体油进行滤油脱气处理。
图:1#变压器3档B相与有载开关分接头连接处放电痕迹对比图

6月1日对主变本体直流电阻(高、低压)、泄漏电流、介质损(含套管)、有载开关等试验,数值正常,同日下午恢复运行。投运前对本体进行色谱取样作为原始值,并在投运后四天内色谱跟踪监视,无数值变化后又适当延长周期,一个月内无变化后恢复了正常周期。
二、故障分析及启示
从对110kV引北变1#主变本体内检查发现,有载调压3档B相分接头处有明显放电现象,并有放电气味。主要原因是该处螺丝松动且接触面不太平滑,接触电阻增大,引起放电,导致主变本体绝缘油中氢气含量超标并有乙炔气体。
此次发生的异常主要原因为主变本体3档与有载开关连接处螺丝松动及平面不光滑所致,而它相螺丝检查都不松动,因此出厂时未拧紧可能性很大,由于出厂未紧固,运行中有载调压操作时振动导致该处螺丝进一步松动,最终导致放电。
从近年来连续出现主变内部故障来看,由于国网公司、省电力公司对大型设备采取集中招投标政策,部分大型变压器制造厂中标的设备数量远超过其实际生产能力,在供货期相对较紧的情况下,放松了产品制造质量的要求,导致产品出厂就存在缺陷,在设备运行过程逐步暴露出来。因此设备运行单位在设备制造过程中,要加强对变压器的监造工作,同时加强相关专业人才的培训,在制造过程中能够全过程参与监造与验收。
状态监测发现设备故障对设备管理提出了更高的要求,要有长期的设备运行、检修和试验资料的积累,主变本体油色谱分析固然重要,但数据分析不能仅局限于与规程比较,从这次故障可以看出,与历史数据的比较也是非常重要的。
三、结束语
设备管理是电力企业管理的重要组成部分,供电设备检修管理的优劣,对设备健康状况、运行性能以及供电可靠性影响极大。供电企业长期以来一直延续的以时间周期为基础的定期试验、检修制度,已不能适应现有设备的运行需要,从定期检修过流到状态检修,是电力系统发展的必然趋势。对于主变压器的状态评估应以油色谱分析为先导,同时结合电气试验和运行情况,来指导变压器的状态检修工作,经状态评估运行正常的变压器可以填写状态评估卡,经综合诊断分析,确认变压器无问题,可酌情延长大修周期。经监测和试验检查,判定主变压器有内部故障危及安全运行时,应立即进行大修。

参考文献:
[1]万达,王建明,吴益明.变压器的故障诊断与检修策略[J].江苏电机工程,2004,23(1-6).

作者简介:
胥保成,江苏盐城人,工程师,从事电气专业技术和管理工作。
江苏省涟水县供电公司,江苏涟水223400

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