摘要:文章通過分析安康電廠幾起變壓器事故原因,闡述了主變在運行中存在的幾個事故多發點,提出我廠對主變及其附屬設備改造及運行維護的對策。　　
　　關鍵詞:主變;色譜分析;高壓出線套管;冷卻器;主變保護　　
　　安康水電廠是目前陜西省已經建成的最大水電站,電站共有四臺20萬kW機組和一臺5.25萬kW的機組,總裝機容量82.25萬kW,在西北電網中擔任調頻、調峰合事故備用任務。發變組采用單元接線方式,出口電壓13.8kV,1#發變組聯結至110kV母線;2#、3#、4#發變組聯結至330kV母線;330kV與110kV系統通過5#聯絡變壓器聯絡運行。三回330kV線路通過安-金-柞Ⅰ、Ⅱ線和安-喜-漢-馬線與陜西關中主電網聯絡,5回110kV出線向安康地區電網供電。全部機組已于1992年末全部投入運行。　　
　　主變壓器是水電廠中重要設備之一,其可靠穩定運行對電力生產有著重要意義,安康水電廠1號主變為240MVA,110/13.8kV、雙卷三相升壓變壓器,2-4號主變為240MVA、330/13.8kV、雙卷三相升壓變壓器,5號主變為180MVA、330/110/10.5kV、三相有載調壓變壓器。變壓器中性點采用常規敞開式設備。我廠的四臺主變及5B聯絡變的安全運行在系統中是非常重要的,關系到電力生產的順利進行。所以在日常運行中,都應該重點巡回,根據安康水電廠近幾年的事故統計,我們發現其中變壓器事故占到很大的比重,所以我們必須詳細分析其事故原因才能夠找出事故多發點的內在規律和缺陷。這有助于我們平時的運行和對事故的控制預防。　　
　　1色譜分析異常與處理
　　　　
　　2002年2月我廠在進行4號主變定期色譜分析中發現CH4、C2H4、C1+C2增長很快,且C1+C2超過規程要求的注意值。通過對4號主變進行試驗發現鐵心絕緣為零,變壓器空載時測得鐵心的接地電流為25A,進一步確定4號主變存在鐵心多點接地故障。將變壓器油全部排完在現地進人對變壓器內部進行了檢查。由于條件所限未找到故障點,吊罩后經仔細檢查發現A相鐵芯柱上端靠近旁軛側第一硅鋼片松動后滑出,并搭接在鐵心夾緊件上,構成鐵芯多點接地。
　　
　　這次事故的發生,一方面說明檢修水平有待提高;另一方面暴露我廠氣體檢測分析系統存在缺陷,變壓器運行中絕緣油的多起缺陷,因該裝置由于安裝位置不太合適,處于變壓器取油口油管死角,未能可靠報警,存在誤報警現象。所以建議改進氣體檢測分析系統的安裝位置。
　　
　　　變壓器在運行中,絕緣油和固體絕緣材料在電熱的作用下分解產生的各種氣體中,對判斷故障有價值的氣體有甲烷、乙烷、氫、一氧化碳、二氧化碳。正常的老化過程產生的氣體主要是一氧化碳和二氧化碳,而原有的微量氫氣含量基本不變或變化很小,故障情況發生的氣體含量與正常的情況不同,油中溶解的氣體能有效地發現判斷過熱或放電型的故障,充油設備不同故障類型產生的氣體組合。
　　
　　　各種不同類型的故障產生的氣體組分中都有氫氣,并且根據不同類型故障和故障發展情況,油中含氫氣不同程度地不斷積累上升,H2和CO產生是變壓器絕緣系統開始裂解的標志。通過檢測油中氫氣含量,可以預防和發現變壓器早期故障。
　　　　
　　我廠有三臺SSP-240000/330/一臺SSP-240000/110型升壓變壓器和一臺OSSPSZ-180000/330聯絡變壓器安裝一套加拿大SYROTECInc.制造的HYDRAN20li檢測系統,5臺主變現地各安裝一臺201Ti傳感器,組成RS-485網絡。因該系統裝設位置不當,不能正確反應設備障礙,為確保變壓器的安全穩定運行,在變壓器出現隱患時及時找到故障部位,我認為應該加強我廠變壓器在線檢測系統,這樣可以早期發現變壓器故障及其原因,并能預報故障發展趨勢,可以減少變壓器不必要停運,降低運行維護成本,增加設備可調小時數,從而提高變壓器的運行維護效益。統計表明,大多數變壓器故障有一個漸變的過程,實現變壓器在線檢測可以及時發現早期故障隱患,避免災難性事故發生。這對于降低運行成本是大有益處的,在改進我廠原有的HYDRAN20li檢測系統的情況下,根據當前比較成熟的技術,我們可以考慮采取一下技術改造進行主變的在線檢測:①紅外成像技術。運行中檢測帶電設備內外部故障,主要發現和診斷主變壓器的熱故障,發現套管引線頭等接觸不良過熱十分有效。紅外成像技術還可以判斷油枕缺油、冷卻器油泵承磨損、套管介損高、變壓器內部局部過熱等。②絕緣老化分析。采用絕緣油對介損試驗、酸值和PH值是試驗等監督變壓器。通過側變壓器絕緣油中糠醛含量、分析絕緣老化情況。③局部放電分析。局部放電監測對發現潛伏缺陷十分靈敏有效。但傳感器成本較高,測試系統復雜,檢測系統效果和抗干擾情況需做進一步完善研究。
　　
　　2、變壓器保護故障與處理
　　
　　2000年10月17日4B冷卻器巡回發現油壓只有0.08～0.09MPa,4B油枕位已看不見,瓦斯繼電器內已有氣體,但輕瓦斯未動作。主變大量漏油,若非發現及時,將釀成重大事故,甚至發生變壓器爆炸的危險。
　　
　　2003年7月17日,1B主變釋壓保護動作,1FB事故跳閘,對系統造成很大沖擊,后經檢查系主變釋壓保護誤動作,原因不明,最后為安全起見,將變壓器釋壓保護改投信號,并將變壓器釋壓保護動作接點由并聯改為串聯。2009年3月5B主變過激磁不明原因動作,我廠重新調整5B過激磁保護運行方式并安排檢查全廠二次回路存在的隱患,過激磁保護由跳閘改投信號,根據主變保護連續出現的運行狀況結合陜西省電力公司要求對0-5號主變的非電氣量保護也做了相應的修改:①正常運行方式下,0-5號主變壓力釋放保護投信號;②0-5號主變、330kV電抗器沖擊合閘時,壓力釋放保護投跳閘,充電正常后改投信號;③0-5號主變兩臺釋壓器動作接點由串聯方式改為并聯方式;④0-5號主變、330kV電抗器充電及正常運行時,氣體保護重瓦斯投跳閘,輕瓦斯投信號。當進行下列工作時,運行中的重瓦斯保護應由跳閘改投信號;⑤0-5號主變冷卻器溫度及全停保護投信號。這些措施的實施極大的改善了變壓器保護運行的安全性與可靠性,給生產帶來明顯的經濟與安全效益。
　　
　　3、變壓器冷卻器故障與處理　　
　　2001年9月29日,5B取水樣不合格。油化驗結果微水24PPM(應不大于15PPM)耐壓試驗46kV(合格標準大于45kV),可以判斷5B內絕緣油已進水,而5B在系統中有非常重要的地位,而此時正處于汛期,機組大發,因5B檢修而致使1F停機備用這給系統帶來重大損失,此次故障的發生給全廠的安全生產帶來負面影響。
　　
　　2002年4月,在進行3B預防性試驗時,發現3B低壓側介損超標(數值為0.9%),鐵心絕緣電阻很低(數值為80兆歐)。隨后對3B冷卻器逐臺打開水室進行泄漏檢查。檢查結果發現3B五臺冷卻器中1、2、3、4號冷卻器均有內漏情況。進一步對變壓器油進行耐壓試驗和微水測量,測量結果微水值為18.4ppm,超過了標準要求。通過試驗和檢查表明3B絕緣由于冷卻器的內漏而受潮,須進行干躁處理。3B受潮處理工作歷時9天。期間完成的主要工作有三項:主要冷卻器的更換工作;主變絕緣的干燥處理工作;變壓器油的處理工作。　　
　　這些事故的發生,是因為我們的主變冷卻器存在著設計陳舊和設備老化的缺陷,造成主變冷卻器系統成為事故多發點。我廠2-5號主變冷卻器原采用遼寧鞍山冷卻器廠生產的YSS-300型強油水冷卻器。自4FB1990年投產以來相繼投入運行,在冷卻器上下漲口,各水閥、油閥盤根、法蘭、放氣塞等部位均有不同程度地滲漏,尤其是冷卻器山下漲口油漬最為麻煩,其檢修措施較為復雜,形成平時無力檢修或小修都無法處理此缺陷。如果冷卻器內部冷卻銅管的漲口密封損壞,假如此時冷卻水壓在運行中突然高于油壓,水將進入變壓器油中,則瓦斯保護動作事故停機或其他更嚴重的事故。針對此狀況,我廠2002年以后陸續對主變冷卻器系統進行了改造,收到了良好的經濟和安全效益。
　　
　　通過以上分析,我們平時在運行中應該注意冷卻器的油水壓差問題,注意根據水頭高低要求冷卻水壓勤調節,在投運和試驗時要主要其投泵順序,做正反沖時,也應禁止產生水錘,進行每一周的水樣檢查時一定要認真細心,每臺泵每臺變壓器都不能遺漏,一旦發現水樣異常,就有關立即匯報。對照色譜認真分析。針對這些情況,我廠也對冷卻器進行了更新改造,徹底解決了冷卻器的泄漏問題,冷卻器采取了板式結構,提高了對油水壓差的要求,可以抵抗較大的壓力沖擊,針對冷卻器閥門易泄漏的特點,將所有進出口閥都改成碟閥,對油水壓的檢測采用現地LCU的實時檢測,可以可靠及時的監控冷卻器的運行狀態。這些措施大大提高了變壓器運行的安全運行。
　　
　　4、變壓器高壓套管事故與處理　　
　　1999年9月5日,5B因B相套管不合格而發生爆炸,而導致330kV和110kV系統解列,安康地區大面積停電,全廠停電的事故。　　　　
　　此次事故的發生之前,類似事故也發生多起,同是由我廠變壓器一個老問題引起的,即我廠的5臺主變壓器套管原采用的西安高壓開關廠的SF6油氣套管,因質量問題幾臺變壓器均發生過套管爆裂或短路接地,造成機組事故,給全廠帶來很大的損失,高壓套管結構復雜,工況特殊,連續幾起事故為我廠設備中急需認真對待的設備薄弱點。在運行當中,要多觀察高壓套管的運行工況,專門配置了紅外測溫儀,主要發現和診斷主變壓器的熱故障,發現套管引線頭等接觸不良過熱十分有效,另外還要注意事故后故障間隔G3氣室的氣壓,若故障間隔G3氣室壓異常降低應詳細檢查高壓套管的運行狀況,預防事故進一步擴大。廠里根據高壓套管普遍存在的制造缺陷積極采取措施將原SF6油氣套管更換為ABB的干式套管,收到了良好的效果,極大保障了主變穩定的運行。
　　
　　　綜上所述,安康水電廠主變運行中色譜分析異常,高壓套管,主冷卻器及繼電保護是其事故多發點,在日常主變的運行維護當中應該加強巡視,多做檢查。而完善主變在線檢測系統對變壓其安全穩定運行有著重大意義,在對曾經發生過的事故只有做到“三不放過”的原則,才能吸取教訓,有針對性的檢查維護,更好的為以后的運行工作服務。隨著對設備的不斷更新改造,相信主變的安全運行水平會得到更大的提高。為我廠及陜西電力系統的電力生產做出更大的貢獻。
　　參考文獻:　　
　　[1]李平.當前煤礦機電管理中的問題探析[J].煤礦開采,2006,(4)