220?kV主變油中總烴量超標的原因分析及處理

黃建江

(湛江電力有限公司，廣東 湛江 524099)

220?kV主變油中總烴量超標的原因分析及處理

黃建江

(湛江電力有限公司，廣東 湛江 524099)

介紹了某電力公司3號主變的概況及主變油中總烴量超標的故障，通過電氣試驗、內檢分析、直阻測量等方法分析得出總烴量超標的原因，采取相應處理后消除了故障，最后總結了故障處理的經驗和方法。

主變壓器；總烴量；冷卻器；潛油泵

1 主變概況

某電力公司3號主變?yōu)樯蜿栕儔浩鲝S生產的SFP9-396000/220TH型變壓器，其額定電壓為220/20 kV，額定電流為944．8/11 431．5 A。此變壓器于1997年5月出廠，1999年6月投運至今，共經歷4次A級檢修、8次C級檢修。在最近一次檢修期間，該變壓器容量由360 000 kVA增容為396 000 kVA，改造投運后其總烴量監(jiān)視一直正常。

2 總烴量超標情況

2014-01-22，化學分析班定期對廠內變壓器油色譜進行分析，發(fā)現(xiàn)3號主變總烴含量異常。經過4次取樣及其他比對試驗，發(fā)現(xiàn)其總烴量都在1 000 μL/L以上，遠遠超過標準DL/T722—2000要求的注意值150 μL/L。此次3號主變油的取樣分析數據如表1所示。

表1 2014-01-22主變油的取樣分析數據 μL/L

在確定3號主變總烴嚴重超標后，決定將3號機組緩慢降負荷停機。經與中調溝通，3號機組于2014-01-23T06：34調峰停機。

3 檢查處理及原因分析

3.1 負荷、電流及油溫分析

對3號機組在2013年10月至2014年1月的負荷、3號主變的電流及油溫進行了跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)在此期間機組負荷為160～310 MW，主變電流為400～750 A，油溫為40～56 ℃，均沒有超過相應額定值。

3.2 電氣試驗

2014-01-25，對停運的3號主變進行絕緣、直阻、泄漏電流及介損的電氣試驗，結果均無異常。

3.3 內檢及分析

2014-01-26，對變壓器進行了熱油循環(huán)試驗。1月27日放油后，與廠家技術人員進行了2次內檢，沒有發(fā)現(xiàn)異常。內檢后再組織廠家、廣東電科院專家及廠內專業(yè)人員開會分析討論，認為3號主變內部應該存在故障。初步判斷故障性質為裸金屬局部過熱，熱點溫度大于700 ℃；估計故障未涉及固體絕緣，故障點可能在導電回路也可能在導磁回路，但故障點在導磁回路的可能性較大；氣體中所含的微量C2H2極有可能是在高溫下產生的，但也不能完全排除導電回路故障的可能性。由于內檢無法確定故障點，決定進行現(xiàn)場吊罩徹底檢查。2月3日吊罩后對主變鐵芯、套管及各接頭進行了全面的檢查，卻未發(fā)現(xiàn)異常，之后對設備內部緊固件進行了檢查緊固，回裝后恢復至初始狀態(tài)。

3.4 直阻測量

2014-02-11，由廣東電科院對3號主變繞組進行了直阻測量。測量數據如表2和表3所示。

表2 低壓繞組直流電阻測量結果

表3 高壓繞組直流電阻測量結果

從以上試驗結果可知：3號主變低壓側(無中性點引出)繞組直流電阻不平衡率為0．49 %，符合不應大于1 %的規(guī)程要求；3號主變高壓側(有中性點引出)繞組直流電阻不平衡率為0．57 %，符合不應大于2 %的規(guī)程要求。

3.5 局放試驗

2014-02-12，由廣東電科院對3號主變進行了局放試驗，試驗過程未見異常，試驗結果符合相關規(guī)程要求，如表4所示。

表4 3號主變局放試驗結果

3.6 空載試驗

2014-02-13，由廣東電科院對3號主變進行了空載試驗。對3次單相空載試驗結果進行橫向比較，未發(fā)現(xiàn)異常?？蛰d試驗數據如表5～7所示。

表5 高壓開路空載試驗數據(低壓BC相加壓、AC相短接)

表6 高壓開路空載試驗數據(低壓AB相加壓、BC相短接)

表7 高壓開路空載試驗數據(低壓AC相加壓、AB相短接)

3.7 負載試驗

2014-02-14，由廣東電科院對3號主變進行了負載試驗。對各相負載損耗及阻抗電壓試驗結果進行橫向比較，未發(fā)現(xiàn)相與相間有明顯差異。負載試驗數據如表8所示。

表8 負載試驗數據

3.8 故障原因確定

2014-02-14，相關電氣試驗完成后，經廠內技術人員及相關專家初步分析，認定試驗結果均無異常。2月16，17日對主變冷卻器進行了運轉檢查，冷卻器的聲音、表體溫度未見異常。2月18日至2月20日將主變低壓側聯(lián)線解開，由220 kV升壓站向主變反送電，空載運行52 h，并連續(xù)對主變色譜進行取樣分析。同時，在3號主變本體安裝在線油色譜分析儀，每隔2 h采集1次數據。將分析儀采集的數據與人工取樣分析的數據進行比對，發(fā)現(xiàn)數據基本一致。同時發(fā)現(xiàn)，當未啟動主變冷卻器潛油泵運行時總烴量最高只有5．89 μL/L，當反充電開始時，只啟動2號和5號冷卻器運行，即啟動潛油泵運行后，發(fā)現(xiàn)總烴量略有增加，但最高只到37．25 μL/L。

為了進一步查找原因，決定對冷卻器進行切換啟動，以觀察總烴量的變化。此時發(fā)現(xiàn)，當啟動主變4號冷卻器運行時其總烴量不斷上升，而停止4號冷卻器時其總烴量由送電前的32 μL/L緩慢升至112 μL/L。當反充電試驗結束后，主變只保留4號冷卻器運行時，發(fā)現(xiàn)其總烴量仍不斷上升，于是對4號冷卻器進行進一步的檢查。發(fā)現(xiàn)4號冷卻器的電流比其他冷卻器的電流偏大，且三相電流嚴重不平衡，如表9所示；并且其潛油泵電機的直阻嚴重不合格，具體數據為：A-B相為6．2 Ω，A-C相為6．1 Ω，B-C相為4．5 Ω。將4號冷卻器停運，此時其總烴量最高上升到161 μL/L。而停運4號冷卻器后，啟動其他冷卻器運行時，發(fā)現(xiàn)其總烴量不變。可見造成總烴量超標的原因是4號冷卻器潛油泵電機故障。

將4號冷卻器電源隔離，拆開4號冷卻器潛油泵電機，發(fā)現(xiàn)電機線圈有一部分已過熱燒黑，因此對4號潛油泵電機進行更換后，恢復主變運行。經過一段時間的運行，進行采樣油色譜分析，結果總烴含量正常。至此3號主變總烴量超標的原因最終確定為：變壓器的油冷卻系統(tǒng)附屬設備4號潛油泵的電機定子線圈發(fā)生故障，最終導致高溫引起主變總烴量超標。

表9 冷卻器三相電流值A

4 結束語

通過對本次變壓器總烴量超標原因的查找，得知在處理此類問題時，應該采取先易后難、先外后內的查找方法，逐一進行排查。在先期查找時，除應對變壓器冷卻風扇的聲音、表體溫度進行檢查外，還應對其附屬設備潛油泵等做進一步排查，不能認為造成總烴超標的原因只是變壓器本體內部故障。另外，該變壓器投產至今雖經過多次檢修，但檢修部門均未對冷卻器潛油泵進行檢查維護，致使?jié)撚捅秒姍C絕緣老化造成過熱故障，從而引起主變總烴量超標。因此，檢修部門應對運行時間較長的設備，開展定期檢修維護工作，并及時完善檢修規(guī)程及檢修作業(yè)文件，增加對主變附屬設備的檢查維護及試驗內容，避免設備超期服役造成故障。

2014-06-05。

黃建江(1972-)，男，電氣工程師，主要從事發(fā)電廠電氣運行維護工作，email：13560538886@139．com。