变压器问题及情况计量解析和应对

  事故及缺陷率统计表按台次计算按容量计算发电供电发供电发电供电发供电事故率事故变压器损坏部位分类统计15位变压器发生绝缘事故9台次,合计22台次,容量2159MVA,占总事故台次的81.4%,总事故容量的71.5%.其中线台次,变压器绝缘结构受到破坏,机械强度丧失;线台次;引线台次。

  变压器的缺陷部位主要表现在铁芯、引线、套管和分接开关。其中铁芯21台次,容量4261.5MVA,占总缺陷台次的32.3%、总缺陷容量的38.2%;引线MVA,占总缺陷台次的17.7%、总缺陷容量的15.6%;套管11台次,容量1710MVA,占总缺陷台次的17.7%、总缺陷容量的15.3%;分接开关9台次,容量1450MVA,占总缺陷台次的13.8%、总缺陷容量的13%。

  事故及缺陷变压器分布特点按电压等级分布19901998年发生的27台次变压器事故有16台次是220kV及以上电压等级,其中供电单位9台次;65台次变压器缺陷都是220kV及以上电压等级的,其中供电单位42台次。

  按制造厂家分布事故变压器按制造厂和运行时间分类统计19901998年27台次变压器事故中,沈阳变压器厂11台次,容量1091.5MVA,其中供电9台次,容量1040MVA,占总事故台次的34.6%、总事故容量的34.7%;保定变压器厂6台次,容量741.5MVA,占总事故台次的23.1%、总事故容量的23.8%,。

  19901998年65台次变压器缺陷中,沈阳变压器厂23台次,容量3374MVA;其中发生于供电20台次,容量2554MVA;保定变压器厂13台次,容量3631.5MVA,发生于供电2台次,容量240MVA;济南变压器厂2台次,容量210MVA;进口8台次,容量960MVA,山东电力设备厂12台次,容量1740MVA,其中发生于供电6台次,容量690MVA,。

  缺陷变压器按制造厂和运行时间分类统计按运行时间分布27台次变压器事故中,运行五年以内的事故变压器15台次,占总事故变压器台次的55.6%,其中运行1年5台次,运行2年2台次,运行3年6台次,运行4年2台次;65台次变压器缺陷中,运行五年以内的缺陷变压器32台次,占总缺陷变压器台次的49.2%,其中运行1年5台次,运行2年10台次,巨型变压器运行3年7台次,运行4年5台次,运行5年5台次。

  变压器事故及缺陷原因分析19901998年全省110kV及以上电压等级的变压器发生绝缘事故27台次,发现及消除重大缺陷65台次。主要原因是:3.1变压器短路强度不够从上述统计分析中看出,变压器本身抗短路能力不够是引发变压器事故的主要原因。我省27台次的变压器事故中34.6%的变压器外部短路一两次即遭损坏,特别是新变压器抗短路能力问题尤为突出,究其原因大致有以下几方面:(1)在变压器结构设计上,对作用在变压器绕组上的电动力仅按静力学计算,不能正确反映出变压器承受突发短路电流冲击时的各种应力。因为从变压器的结构上看,线圈通常是由以绝缘垫块隔开的纸包铜所构成,绝缘垫块的弹性与压紧程度有关,即与作用力有关。由于电动力是按照复杂的规律变化的。因此变压器发生突发短路时绕组各部分的作用力和形变的关系也是复杂的,并随时间变化。所以还必须对动态过程进行分析。

  (2)绕组的轴向压紧力不够。发生这种问题的原因有以下两方面,一是有的厂家没有根据国内材料和工艺现状,一味追求节省端部绝缘距离、降低附加损耗,盲目采用同一绝缘压板结构,忽视对垫块的密化处理;二是工艺质量差,造成高、低压绕组的上部有明显的高度差,带来质量上的重大陷患。

  (3)压板的材质和采用的形状影响轴向强度,有的变压器层压木压板采用两块半圆压板,有的压板强度不够,在变压器发生突发性短路后被折断的现象时有发生,更为严重的使用多块压板采用搭积木的方式。如菏泽电厂0号启备变。

  引线固定支点不够、支架不牢固。变压器发生短路后,使变压器夹持引线的木支架断裂和木螺杆折断,或者使变压器在大电流冲击电动力作用下,引线部分发生弹性变形,造成引线在运行电压下发生绝缘击穿。内绕组与铁芯柱间支撑不够。部分变压器内绕组内衬的是软纸筒,在径向力的作用下,往往使内绕组向铁芯方向挤压,造成主绝缘破坏烧损铁芯的情况屡有发生。

  变压器的结构不合理、制造工艺及材料质量控制不严由于变压器的结构不合理、制造工艺及材料质量控制不严使变压器先天不足,主要有以下几方面原因:(1)导线有毛刺,检查不到包上纸带,将纸带扎破,该处匝绝缘薄弱。金属毛刺会发生尖端放电,运行中造成局部击穿。如十里泉电厂5号主变,经对完好导线抽查证明确有毛刺现象。

  (2)装配工艺粗糙,变压器铁芯接地现象严重。变压器装配过程中杂物掉在变压器油箱里不注意彻底清理,运行部门在吊检或处理铁心接地时发现木块、焊渣、钢丝等杂物,金属性杂物留在铁心底部造成铁心短路或多点接地,有的变压器拉筋板槽内遗留工艺块,造成拉筋板过热引起绝缘纸碳化,导致铁芯故障。

  (3)线圈压紧装置紧力不够或受力不均。这些变压器多为新变压器或经改造修复后的。由于压得不紧,造成压钉和压钉碗之间悬浮电位放电(钢压板),有的遭受大电流冲击后出现压钉碗脱落。

  附件质量问题分接开关分接开关故障也屡有发生,主要是生产制造检查不严,运行维护无法改变。表现在有载分接开关的切换部分引出触头在绝缘筒上固定不良,运行中松动,选择部分的绝缘条框架变形,使选择开关接触不良甚至合不到位,造成触头过热或放电烧损;切换开关油箱密封不良造成漏油,使变压器油箱中油色谱分析可燃性气体含量增高;无载分接开关触头松动过热,操作杆金属接头悬浮放电等。

  套管的主要问题是介质损超标、下部漏油等,按要求及时测定介质损耗和取油样进行色谱分析是检出套管缺陷的有效措施,有的套管由于厂家结构设计不合理,给安全运行带来很大困难。近几年发现的11台套管缺陷都是绝缘性缺陷,由于监督到位,没有酿成事故,应引起制造部门的重视。

  冷却系统冷却系统管道法兰密封垫和管道焊接质量差造成吸潮、进气影响大型变压器安全运行。聊城局蒋庄站1号主变发现强油系统负压区法兰和管道焊接处进气,导致轻瓦斯频繁动作,更换前后散热器的疏散管管径不一,被迫第二次停电处理。

  安装、检修、运行维护问题检修人员不熟悉开关结构,盲目调整并编造试验数据;变压器在承受短路后检查不及时,对内部缺陷不能及早发现处理导致变压器损坏。变压器发生短路事故后,保护失灵、开关拒动、失去直流电源等原因,致使短路切除时间长,在电热的共同作用下加重变压器绕组损坏。

  安装或检修时引线压接不良,造成运行后压接处过热现象比较普遍。这类故障在过去和现在都有发生。特别是高压引线铜头与套管将军帽配合不紧密,低压引线与套管导电杆接触不良等。

  缺乏绕组变形测量手段,变压器短路后无法判断内部绕组位移情况,不能有效的避免事故。从具体的变压器短路事故实例来看,当变压器发生短路损坏事故时,损坏的绕组往往是低压绕组,特别是对于低压和中压绕组有变形、绝缘已经受到破坏但未发生绝缘故障的变压器,常规的电气试验和吊罩检查不能发现,使这类变压器在再次遭受短路冲击或系统电压波动时酿成绝缘事故。

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