淺談發(fā)電廠(chǎng)變壓器事故處理與警示

馬海珍

【摘 要】電力變壓器作為電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一，維護(hù)其正常運(yùn)行是整個(gè)系統(tǒng)可靠供電的基本保證。一旦發(fā)生故障，將會(huì)導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失，因此變壓器的安全運(yùn)行是避免電網(wǎng)出現(xiàn)故障的第一道防線(xiàn)。本文以黃鹿壩電廠(chǎng)為例，淺談變壓器故障前的預(yù)防及故障后的事故處理，并對(duì)變壓器的評(píng)估方法進(jìn)行了探索。

【關(guān)鍵詞】變壓器；事故；處理；警示

電力變壓器作為電力系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一，維護(hù)其正常運(yùn)行是整個(gè)系統(tǒng)可靠供電的基本保證[1]。一旦發(fā)生故障，將會(huì)導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失，因此變壓器的安全運(yùn)行是避免電網(wǎng)出現(xiàn)故障的第一道防線(xiàn)[2]。本文以黃鹿壩電廠(chǎng)為例，淺談變壓器故障前的預(yù)防及故障后的事故處理。

黃鹿壩電廠(chǎng)建于1972年，地處甘肅省武都縣城西18km拱壩河下游，屬于梯級(jí)開(kāi)發(fā)引水式小型水電站，為二級(jí)電站。當(dāng)時(shí)總裝機(jī)容量為14600kW，建立初期為隴南市武都區(qū)的龍頭企業(yè)，為全區(qū)生產(chǎn)和生活直接供電，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。然而，自1972年到2014年近42年的發(fā)展歷程中，黃鹿壩電廠(chǎng)機(jī)組嚴(yán)重老化，事故頻發(fā)，在此期間發(fā)生過(guò)幾起燒毀變壓器的事故。

1 故障概況及處理

1.1 黃電2#廠(chǎng)用變12B燒壞

由生產(chǎn)技術(shù)科主持，檢修分廠(chǎng)參加，運(yùn)行一分場(chǎng)配合，對(duì)黃電2#機(jī)進(jìn)行甩負(fù)荷試驗(yàn)，當(dāng)甩掉100%負(fù)荷后（3502DL切斷）正當(dāng)觀測(cè)和記錄數(shù)據(jù)的瞬間，12甲柜內(nèi)電弧光火星四濺，停機(jī)后檢查發(fā)現(xiàn)：12甲柜內(nèi)A相高壓保險(xiǎn)管熔斷破裂，12B、A相高壓繞組局部燒壞，外殼四周多處有燒黑痕跡，事后，對(duì)事故原因進(jìn)行分析，主要原因有二，其一、該變壓器A相繞組局部匝間絕緣薄弱，受到發(fā)電機(jī)端電壓升高的沖擊，形成匝間短路；其二、該變壓器高壓保險(xiǎn)管額定電流偏大，分析性能差，沒(méi)及時(shí)切斷，由設(shè)備原因引起的，屬設(shè)備障礙。

1.2 燒壞變壓器型號(hào)

型號(hào)：STL2500/38.5±5%/6.3

額定容量：2500kVA

額定電壓：38.5/6.3kV

空載電流：1.905A

空載損耗：6000W

短路損耗：27050W

接線(xiàn)方式：Y/△—11

冷卻方式：油浸自冷

制造廠(chǎng)家：蘭州電器廠(chǎng)

1.3 變壓器試驗(yàn)方法

1）絕緣電阻：使用2500 V及500 V兆歐表，測(cè)量高對(duì)地，低對(duì)地，高對(duì)低的絕緣電阻，測(cè)得的絕緣電阻值，高壓2500 V，低壓500 V為合格。

2）直流電阻：使用直流電阻測(cè)試儀，測(cè)量高壓繞組及低壓繞組的三相電阻是否平衡。

3）泄漏電流：使用泄露電流測(cè)試儀。

高壓：施加直流電壓20kV，低壓施加直流電壓10kV，時(shí)間；1分鐘內(nèi)測(cè)得的泄漏電流值越小越好，最高不得超過(guò)30uA。

4）介質(zhì)損耗試驗(yàn)

使用介質(zhì)損耗快速測(cè)試儀，用7500 V 的檔，測(cè)得的介質(zhì)損耗值要符合規(guī)程規(guī)定值。

5）交流耐壓試驗(yàn)：施加電壓為額定電壓的3倍電壓，觀察1分鐘，無(wú)放電無(wú)擊穿為合格。

2 變壓器故障評(píng)估方法

2.1 三相繞組直流電阻的測(cè)量

即對(duì)三相繞組直流電阻進(jìn)行側(cè)量，同時(shí)檢查直流電阻的不平衡率以及直流電阻的變化情況，這樣能有效地發(fā)現(xiàn)變壓器繞組的受損情況。

2.2 記錄出線(xiàn)重合閘動(dòng)作

中低壓出線(xiàn)，特別是低壓出線(xiàn)，當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生短路時(shí)，易遭到短路沖擊，當(dāng)變壓器承受短路能力的機(jī)械強(qiáng)度存在弱點(diǎn)時(shí)就會(huì)給變壓器造成隱蔽的缺陷，如果檢測(cè)不及時(shí)就可能引起事故的發(fā)生，因此在平時(shí)關(guān)注中要善于記錄變壓器遭受短路電流的沖擊次數(shù)，而不是只等待檢修和年度預(yù)防性試驗(yàn)，安排必要的檢測(cè)，對(duì)早期發(fā)現(xiàn)隱患也是必要和有效的。

2.3 油中溶解氣體分析

油中溶解氣體分析方法是檢查變壓器內(nèi)部故障早期診斷的有效方法，其原理是當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，巨大的短路電流會(huì)使其內(nèi)部局部溫度迅速升高至數(shù)千攝氏度，從而導(dǎo)致變壓器的絕緣油分解為各種氣體，氣體成分主要包括CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO、CO2、H2，通過(guò)檢測(cè)氣體含量即可完成故障判斷[3]。這種方法不僅被IEEE所認(rèn)可，而且被實(shí)踐所證實(shí)。

2.4 變壓器頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)

變壓器頻率響應(yīng)實(shí)驗(yàn)主要是測(cè)試變壓器繞組變形情況。該實(shí)驗(yàn)方法主要是對(duì)變壓器線(xiàn)圈在10kHz-1000kHz頻率范圍內(nèi)施加正弦電壓信號(hào)[4]，測(cè)量繞組在各頻率下的響應(yīng)，由計(jì)算機(jī)繪制成頻率的響應(yīng)曲線(xiàn)。通過(guò)比較通電壓等級(jí)不同相間、同繞組歷次的頻率響應(yīng)曲線(xiàn)，可以定性的分析變壓器繞組變性狀況。

3 預(yù)防措施

變壓器能夠長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行，除對(duì)變壓器自身的高質(zhì)量要求外，工作人員也應(yīng)該能牢固的掌握其性能，熟練的判斷和正確的操作變壓器。不僅從理論上來(lái)認(rèn)識(shí)又要從變壓器的實(shí)際構(gòu)造來(lái)認(rèn)識(shí)，更要從長(zhǎng)期的實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)，只有這樣才能正確地掌握變壓器的運(yùn)行規(guī)律，當(dāng)變壓器處于異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)才能做出準(zhǔn)確的判斷才能及時(shí)正確地處理異常情況。

1）制定事故預(yù)案，加強(qiáng)工作組的仿真培訓(xùn)，提高工作人員的實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)技術(shù)水平。

2）強(qiáng)化變壓器運(yùn)行中的檢查，是避免事故發(fā)生的重要途徑。如運(yùn)行中注意檢查油質(zhì)顏色、油面高低；變壓器聲音是否正常；變壓器上層油溫是否超過(guò)允許范圍；瓦斯繼電器有無(wú)動(dòng)作等。當(dāng)天氣變化時(shí)，更應(yīng)進(jìn)行一些特殊檢查，大雪天，各部觸點(diǎn)在落雪后，不應(yīng)立即熔化或有放電現(xiàn)象；大霧天，各部有無(wú)火花放電現(xiàn)象等等。

4 結(jié)語(yǔ)

事故隱患，即人的不安全行為、管理上的缺陷和物的不安全狀態(tài)是導(dǎo)致事故發(fā)生的直接原因。因此，在平時(shí)的工作中要通過(guò)加強(qiáng)職工安全教育，建立生產(chǎn)安全文化氛圍，采取有效的事故處理措施，加強(qiáng)事故預(yù)防，定期維護(hù)和檢查運(yùn)行狀態(tài)，能夠減少和避免電廠(chǎng)變壓器短路現(xiàn)象，提高變電設(shè)備運(yùn)行效率，提高電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙文穎，吳瑞新，謝寶義，等.電力變壓器故障分析與檢測(cè)方法[J].計(jì)測(cè)技術(shù)，2003，4：23-26.

[2]唐黎標(biāo)，等.變壓器常見(jiàn)故障檢測(cè)和解決方法[J].電工電氣，2014，5：61-62.

[3]韓長(zhǎng)利，仇明，李智，等.用油色譜分析方法檢測(cè)變壓器故障[J].變壓器，2011，48（8）：57-60.

[4]于鴻潔，等.電力系統(tǒng)常用變壓器故障檢測(cè)方法.動(dòng)力與電氣工程[J].2014，33：70-71.

[責(zé)任編輯：田吉捷]endprint