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应用油色谱分析判断大型变压器内部故障类

应用油色谱分析判断大型变压器内部故障类

点击数:7986 次   录入时间:03-04 11:56:25   整理:http://www.55dianzi.com   应用案例

马头发电总厂7主变压器(以下简称主变)参数如下:型号为SFP8*240000/220,阻抗电压13.7%空载电流0. 62%空载损耗252.7kW短路损耗646.7kW油质量33.8t,冷却方式为强迫油循环式。1982年8月保定变压器厂生产,1983年投运。

  ~1985年发电机先后2次发生端部短路事故,主变都受到低压侧出口短路冲击。该变压器1983~1985年油色谱分析正常,从1985年开始,发现主变总烃升高,且C2H2含量升高,究其原因显然与主变承受短路电流冲击有关。为消除总烃超标故障,1986 ~1994年曾经4次吊罩检查,1994年在现场对该变压器的上轭铁进行了重新叠铁。修后1994 ~1999年底运行比较稳定,总烃含量一直在注意值(150ML/L)以内,从2000年1月开始变压器总烃逐步升高,6个月总烃上升到702.9ML/L,色谱分析数据见表1,1999 ~2001年负荷变化情况见表2. 1故障原因分析由表1、表2发现,随着负荷的增长,变压器总烃异常升高。按照三比值法(022)判断变压器内部存在局部700 *C的高温部位。从2000* 06―18脱气开始,2001*01*29计算绝对产气速率为53. 66mL/d,从2000年1月至6月,主变总烃升高与其所带负荷的增加密不可分。发电机无功负荷增大,定子电流升高,发电机出口电压升高。由变压器原理可知,变压器结构确定后,铁芯的磁通正比于端电势(即近似电压)由于电压的升高造成总烃上升,根据变压器的结构设计资料,结合历次检修资料、历年的油色谱分析报告及1994年处理上轭铁的状况,认为变压器总烃升高的根本原因是变压器铁芯存在故表1色谱分析数据取样油中所含气体/WL/L三比值时间总烃编码脱气表2发电机负荷统计时间有功功率/MW无功功率/定子电流/kA时间有功功率/无功功率/定子电流/腿一10腿一11腿一12障点。变压器无功负荷增大、磁通升高是引发铁芯故障、造成总烃升高的直接原因。

  2修复的必要性如果保持现状,定期进行脱气处理,不能消除设备存在的故障,给安全生产留下严重隐患。

  鉴于机组通流改造及发电机增容方案已经确定,发电机有功功率由200MW增容到220MW,发电机定子额定电流由8625A增加到9额定容量为240MV*A,实际利用转移容量为213MV*A.发电机增容后视在功率为258.压工作厂变消耗8%变压器实际转移容量238.1MV*A.随着发电机增容改造,变压器负荷电流的增大,如果不彻底处理主变铁芯故障而维持现状,很可能由于主变总烃含量过高而限制发电机的出力。

  根据主变存在的铁芯故障状况,过去曾经过4次吊罩处理,没有从根本上消除故障点,本次大修如仍然就地解体根据历次检修经验很难保证彻底消除铁芯故障点。因此,经河北省电力公司组织专家3检查结果修复方案3.1解体检查情况经解体检查,变压器三相线圈绝缘状况良好,分接开关没有烧痕和过热迹象。拆下铁芯上轭铁后发现B相铁芯立柱的低压侧有5~6片铁芯过热的痕迹,面积最大的约有200mmX130mm,有的芯片上的漆膜已脱落。另外,从拆下的轭铁芯片和铁芯立柱上明显可见,铁芯的穿心螺杆处孔洞大多已成喇叭口状。

  3.2修复方案3.2.1利用原铁芯修复将变压器芯片压平、脱油、干燥、重新涂漆,再进行叠铁。主变原硅钢片型号为ZP脱落,片间绝缘电阻变小,引起涡流增大,铁芯局部过热故障将再次出现。

  3.2.2更换故障铁芯35硅钢片市场上找不到,如果使用现在的硅钢片,厚度为0. 3mm,相差比较大。2种硅钢片混用,在45*接缝处薄厚不一,漏磁增大,也可能造成局部发热,所以此方案不可行。

  3全部更换铁芯按新型变压器技术参数设计,采用0.的硅钢片,将原上下轭铁穿钉螺丝结构改为新型绑扎结构,从根本上解决了穿钉螺丝孔周围铁芯过热的问题。

  4技术经济比较4.1技术分析使用原硅钢片存在以下隐患:由于上轭铁穿心螺杆处的铁芯已成喇叭口状,喇叭口高度大部分已达5 ~6mm,且喇叭口处芯片厚度已经变薄,即使采用滚压工艺,也难以将变形部分压平,在叠铁时就有可能损伤其他芯片的漆膜,由此可能在运行中造成铁芯局部过热,很难完成增容后机组发电量的传输,无疑将造成巨大的经济损失。

  有资料记载变压器返厂大修时,也曾采用原铁芯片重新涂漆工艺,但组装后铁芯空载损耗骤增,最后不得不被迫更换铁芯。若该主变采用此工艺,也存在这种风险,一旦这种现象重演,肯定会延误较长时间,不能按预定工期完成变压器检修任务,影响发电机组的投运,造成的经济损失不可估量。

  因此,从安全运行角度和检修工艺的可靠性方面综合考虑,更换铁芯方案应为首选方案。

  4.2经济效益比较新铁芯采用日本进口的硅钢片,厚度为0.3mm,技术指标明显优于原0.35mm厚的芯片。新铁芯采用全斜接捆绑式结构,与原来穿心式结构相比,铁耗明显降低。新铁芯损耗的设计值为164kW,而旧铁芯的铭牌损耗值为252. 7kW,而铁芯经涂漆处理再叠铁后,损耗值要增加6%~8%,按7%计算,使用旧铁芯其损耗值将达到270.4kW. 500h、平均上网电价0. 3196元/(kW*h)计算采用新铁芯后,年减少的空载损耗折合人民币:(270.4*164)X5500X0.3196=18.7(万元)此电价按全公司平均售电价,因为空载损耗为无成本电价。(下转第54页)色印刷,双月25日出版是由河北省电力公司主管河北省电机工程学会、河北省电力研究院合办的河北省唯一的电力科技刊物是河北省优秀科技期刊并入编中国学术期刊(光盘版)主要刊登发电、输配电(包括农电)用电、电力建设、科研设计、技术改造等方面的论文与经验成果,主要栏目有:科技论文、经验介绍、计算机应用、讨论与建议、设计与施工、事故分析、科技管理、产品信息等。

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