沙角C電廠主變壓器低壓側(cè)套管

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 摘 要：沙角C電廠2臺(tái)進(jìn)口主變壓器自投運(yùn)以來(lái)一直存在低壓側(cè)套管升高座發(fā)熱的問(wèn)題，為此，分析出現(xiàn)發(fā)熱問(wèn)題的原因并提出相應(yīng)的改造措施。實(shí)施改造后，低壓側(cè)套管升高座沒(méi)有出現(xiàn)低溫過(guò)熱的問(wèn)題，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。

　　關(guān)鍵詞：變壓器；低壓側(cè)套管升高座；發(fā)熱；改造? 沙角C電廠1號(hào)、3號(hào)主變壓器由GECALSTOM公司生產(chǎn)，1993年出廠。變壓器容量為716 MVA，有載調(diào)壓型，強(qiáng)油風(fēng)冷，額定電壓高壓側(cè)和低壓側(cè)分別為525±（8×1.25%）kV和19 kV，接線方式為Y0/△11.繞組和上層油溫允許的溫度升高分別為55 ℃，50 ℃。自1996年投產(chǎn)移交以來(lái)，主變壓器低壓側(cè)套管升高座就一直存在發(fā)熱異常的問(wèn)題， 影響變壓器的安全運(yùn)行。

　　1、低壓側(cè)套管升高座改造前情況

　　沙角C電廠主變壓器低壓側(cè)套管升高座及其與變壓器箱體連接的螺栓發(fā)熱情況一直比較嚴(yán)重。用紅外攝像儀檢查主變壓器在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)低壓側(cè)升高座連接螺絲的溫度較高，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1.變壓器低壓側(cè)上部油箱壁局部溫度超過(guò)90 ℃，使變壓器局部長(zhǎng)期在低溫過(guò)熱的情況下運(yùn)行。由于螺絲發(fā)熱嚴(yán)重，造成密封膠圈老化，在環(huán)境溫度變化較大時(shí)，低壓側(cè)套管升高座滲漏油現(xiàn)象比較嚴(yán)重，也影響主變壓器的安全運(yùn)行。?? ?

　　2、過(guò)熱故障的分析

　　2.1變壓器繞組磁通的影響? 變壓器繞組中的磁通包括主磁通和漏磁通。無(wú)論主磁通或漏磁通，都可分為軸向分量和徑向分量。軸向分量分布較簡(jiǎn)單，沿繞組高度變化較小。徑向分量沿繞組高度分布復(fù)雜，它引起渦流損耗的分布很不均勻，隨變壓器容量的變化而變化，不僅隨繞組的軸向高度變化，還隨繞組的徑向尺寸變化，尤其在端部的變化大，其最大值出現(xiàn)在端部附近。

　　由于變壓器的內(nèi)繞組離鐵心近，漏磁的徑向值高于外繞組，如變壓器繞組為低、高排列，則低壓繞組的徑向漏磁高；當(dāng)漏磁通通過(guò)低壓側(cè)套管升高座時(shí)，由于空氣的磁導(dǎo)率較低，從而大量的漏磁通通過(guò)導(dǎo)磁較好的連接螺栓，使得螺栓桿內(nèi)磁通密度加大，高密度的交變磁通在螺桿中產(chǎn)生巨大渦流，造成螺栓嚴(yán)重發(fā)熱，甚至燒紅。?

　　 2.2故障檢測(cè)的方法 大型變壓器的漏磁密度高，可產(chǎn)生很大的雜散損耗，從而導(dǎo)致局部過(guò)熱現(xiàn)象，也會(huì)導(dǎo)致絕緣油色譜分析結(jié)果異常。在局部過(guò)熱的情況下，變壓器油中CH?4和C?2H?4的體積分?jǐn)?shù)大，故障涉及固體絕緣時(shí)，油中CO和CO?2的體積分?jǐn)?shù)也大，基于此特性，可以用氣體圖形法和比值法來(lái)判斷故障的性質(zhì)。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 15164—1994《油浸式電力變壓器負(fù)荷導(dǎo)則》中的規(guī)定：變壓器內(nèi)部裸金屬?（指沒(méi)有包裹或挨近纖維絕緣物的金屬引線、接頭及外殼附件等）?溫度不應(yīng)超過(guò)180 ℃。沙角C電廠變壓器，低壓側(cè)套管升高座連接螺栓發(fā)熱并不是非常嚴(yán)重，熱點(diǎn)溫度低于國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的限定值，不會(huì)導(dǎo)致油的絕緣性能損壞，發(fā)熱點(diǎn)遠(yuǎn)離變壓器線圈對(duì)主絕緣也影響不大。

　　經(jīng)咨詢沈陽(yáng)變壓器廠并同ALSTOM廠家商議得出：要徹底解決此問(wèn)題，需對(duì)低壓側(cè)套管升高座的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，具體做法是在低壓側(cè)套管升高座間增加磁通短路片，即用短路板先將3個(gè)低壓側(cè)套管升高座連接起來(lái)，再把每個(gè)升高座與變壓器外殼連接起來(lái)，使漏磁通產(chǎn)生的渦流在升高座與主變壓器外殼間均勻分布，增大渦流流通回路，這樣才可較好地解決發(fā)熱問(wèn)題。 改造具體步驟如下：

　　a） 在主變壓器大小修時(shí)，把變壓器絕緣油水平面降低到低壓側(cè)套管升高座以下；

　　b） 揭開低壓側(cè)套管升高座，更換密封膠墊?（原有密封膠墊由于發(fā)熱嚴(yán)重已變黑、變脆，沒(méi)有一點(diǎn)彈性）

　　c） 打磨低壓側(cè)套管升高座緊固螺絲的接觸表面，保證短路片與低壓側(cè)套管升高座接觸良好；沙角C電廠主變壓器低壓側(cè)套管升高座發(fā)熱的解決方法

　　d） 把定做好的銅質(zhì)短路片，通過(guò)固定螺栓安裝在低壓側(cè)套管升高座上；

　　e） 升高座相與相間用短路母排相連；

　　f） 用6塊不銹鋼板把每相升高座的短路母排與變壓器箱殼焊接在一起，用2塊鋼板把相間連接的短路母排與變壓器箱殼焊接在一起。

　　4、低壓側(cè)套管升高座改造后的情況

　　通過(guò)對(duì)比低壓側(cè)套管升高座改造前后的溫度，可以看到：改造后低壓側(cè)套管升高座螺栓的溫度有較大幅度的下降。從絕緣油色譜分析的結(jié)果也可看出：絕緣油的老化程度有明顯下降，總烴絕對(duì)產(chǎn)氣率也有較大程度的下降并達(dá)到注意值以下。同時(shí)在1號(hào)主變壓器低壓側(cè)套管升高座改造的施工過(guò)程中，我們對(duì)變壓器內(nèi)部進(jìn)行了檢查，內(nèi)部沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何電氣故障及絕緣老化跡象，這也進(jìn)一步證實(shí)了變壓器低壓側(cè)套管升高座發(fā)熱是造成絕緣油色譜分析異常的主要原因。為此，2003年1月1號(hào)，沙角C電廠在對(duì)主變壓器實(shí)施改造并取得效果后，立即在3號(hào)主變壓器同樣實(shí)施了低壓側(cè)套管升高座改造工作。??

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　大容量升壓變壓器局部過(guò)熱是很普遍的現(xiàn)象，解決局部發(fā)熱是制造廠家的技術(shù)難點(diǎn)，不易完滿解決。沙角C電廠這次低壓側(cè)套管升高座改造有一定的效果，但要對(duì)以后的運(yùn)行情況加強(qiáng)觀察和分析：定期用紅外攝像儀檢查溫升、加強(qiáng)絕緣油的監(jiān)督工作等，以保證設(shè)備安全運(yùn)行。沙角C電廠新定的德國(guó)ALSTOM變壓器，已經(jīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)行了更改，整個(gè)低壓側(cè)套管升高座已經(jīng)用合金鋁來(lái)制造。