結合一起電力變壓器故障實例,首先對(duì)該變壓器試驗結果以及油色譜進行了(le)分(fēn)析,進而根據分(fēn)析結果對(duì)變壓器故障做(zuò)出了(le)診斷,最後對(duì)該變壓器進行解體檢修。
1故障情況
2012年8月(yuè)17日下(xià)午4時(shí)37分(fēn),某110kV變電站#1主變保護動作,主變兩側斷路器跳閘。該110kV變電站主要爲城(chéng)區(qū)供電,供電壓力較大(dà)。#1主變自2006年投運以來(lái)運行情況一直良好,一年内大(dà)部分(fēn)時(shí)間負載率都處于60%以上。曆年來(lái)各種電氣預防性試驗以及油色譜分(fēn)析均按照(zhào)規定試驗周期安排進行,且試驗結果都正常,在日常檢修過程中也(yě)未曾發現異常。本次事故發生後檢查變壓器外觀良好、無異常,壓力釋放閥以及瓦斯繼電器都沒有動作,變電站其他(tā)電氣一次設備經檢查也(yě)未發現異常。事故前電力系統運行方式爲正常運行方式,無倒閘操作,氣候條件良好。
2變壓器試驗分(fēn)析
對(duì)與#1主變有關的(de)110kV和(hé)10kV配電裝置、保護裝置進行了(le)試驗分(fēn)析,結果如下(xià):
(1)變壓器繞組的(de)絕緣電阻以及電容量經試驗,與前一次例行檢修試驗的(de)結果相比,基本吻合,無較大(dà)差異。直流電阻試驗結果符合标準要求。(2)表1爲變壓器低電壓阻抗試驗結果。從表1中可(kě)以看出,低電壓阻抗有2.15%的(de)不平衡度,超出标準2%。
2次低電壓阻抗試驗
次低電壓阻抗試驗并不是在相同檔位條件下(xià)進行的(de),前一次例行檢修試驗是在1檔,但本次事故是在3檔,所以縱向阻抗難以進行比較,但試驗結果是符合規律的(de)。而橫向比較阻抗則發現有2.15%的(de)不平衡度,這(zhè)說明(míng)變壓器三相繞組發生了(le)一定程度的(de)變形。不過根據變壓器運行經驗,這(zhè)一數據一般不用(yòng)作對(duì)變壓器絕緣損壞情況進行判斷。因此,單純從事故前後兩次變壓器繞組阻抗試驗結果分(fēn)析,并沒有發現較爲明(míng)顯的(de)異常,難以對(duì)故障做(zuò)出判斷。但變壓器有功功率測試數據卻有很大(dà)的(de)異常,U相的(de)有功功率近乎于V相和(hé)W相的(de)兩倍。正常運行條件下(xià),不可(kě)能出現如此大(dà)的(de)損耗偏差。考慮到這(zhè)個(gè)損耗主要是由試驗電流在變壓器繞組中所産生的(de)有功損耗,如果排除掉接頭以及引線的(de)影(yǐng)響,那麽極有可(kě)能出現的(de)故障情況就是繞組的(de)匝間短路故障,所以初步判斷爲U相繞組匝間短路故障。
3油色譜分(fēn)析
在晚上7時(shí),對(duì)變壓器油采樣,并進行了(le)油色譜分(fēn)析,結果顯示分(fēn)解氣中可(kě)燃性氣體含量上升,有微量C2H2,爲8.0μL/L。表2爲#1主變事故跳閘前後曆次油色譜分(fēn)析結果。從表中可(kě)以看出事故發生前後,變壓器油的(de)色譜分(fēn)析數據出現了(le)較大(dà)的(de)變化(huà),而事故兩天後,即8月(yuè)19日再次取樣分(fēn)析結果出現了(le)躍變,變壓器油的(de)色譜發生了(le)顯著(zhe)的(de)變化(huà)。如果是由于變壓器分(fēn)接開關油室漏油所造成的(de)變壓器油色譜異常,其變化(huà)趨勢是比較緩慢(màn)的(de),隻要對(duì)色譜進行跟蹤分(fēn)析就能掌握分(fēn)接開關漏油的(de)變化(huà)規律。而如果是由于變壓器内部缺陷,例如過熱(rè)或者放電等所造成的(de)故障,将會産生大(dà)量故障氣體。一般情況下(xià)故障發生後就會立即切斷變壓器冷(lěng)卻通(tōng)風系統的(de)電源,故障氣體将會自由擴散,其擴散速度較爲緩慢(màn),短時(shí)間内不一定能擴散至采樣口。因此,事故發生後立即采樣進行油色譜分(fēn)析未必能全面反映故障性質,需經過一定時(shí)間以後采取分(fēn)析才能充分(fēn)反映故障情況。而本次事故的(de)油色譜分(fēn)析結果表明(míng),故障原因基本可(kě)以排除是由于分(fēn)接開關油室滲漏所引起的(de)。
4故障診斷與檢修
4.1故障診斷
(1)在低電壓條件下(xià),U相的(de)有功功率損耗近乎是V相和(hé)W相的(de)兩倍,損耗增大(dà)說明(míng)U相繞組的(de)電阻異常,U相繞組出現匝間短路故障的(de)可(kě)能性極大(dà)。
(2)油色譜分(fēn)析發現事故發生前後有較大(dà)變化(huà),而事故兩天後再次采樣的(de)分(fēn)析數據變化(huà)更爲顯著(zhe),所以可(kě)以判斷變壓器内部發生故障的(de)可(kě)能性極大(dà)。
4.2解體檢修
随後對(duì)#1主變進行解體檢修,吊罩後發現U相的(de)高(gāo)壓側繞組下(xià)部調壓區(qū)域上方上部4餅位置,有2餅繞組已經燒損,且有明(míng)顯的(de)局部變形。從繞組被燒損的(de)情況,可(kě)以判定故障原因爲繞組匝間的(de)絕緣遭受破壞,導緻匝間短路,進而燒損繞組,發生本次跳閘事故。
結語
在電力變壓器出現故障進行故障診斷的(de)過程中,不能片面理(lǐ)解試驗結果和(hé)标準規範,要全面掌握設備的(de)性能、标準規範以及相關試驗技術,結合電氣試驗、油質分(fēn)析以及設備的(de)損壞程度等多(duō)方面因素,進行綜合的(de)分(fēn)析,最後對(duì)變壓器故障做(zuò)出準确的(de)判斷。此外,油色譜分(fēn)析是一種十分(fēn)有效的(de)電力設備絕緣試驗項目,能夠有效提高(gāo)充油電力設備故障診斷的(de)準确性,對(duì)于電力系統的(de)安全穩定運行可(kě)以起到很好的(de)監督作用(yòng)。
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