劉德祥　白秋杰　段明慧

【摘要】故縣水電廠尋峪變電站SFS7L7-16000/110型油浸風(fēng)冷變壓器，油樣預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器油中總烴、氫氣含量分別為1268.11、168.39PPm超過(guò)注意值，經(jīng)采用國(guó)標(biāo)《變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則》特征氣體三比值法分析，發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在（300～700）℃中溫過(guò)熱點(diǎn)，該過(guò)熱點(diǎn)可引起保護(hù)動(dòng)作跳閘事故，進(jìn)一步發(fā)展會(huì)引起燒壞元件等事故，綜合以上原因經(jīng)分析。認(rèn)為該故障已嚴(yán)重影響該變壓器的安全運(yùn)行且故障位置難以確定，必須盡快進(jìn)行故障處理，需吊罩檢查，確定故障性質(zhì)及故障點(diǎn)，并進(jìn)行徹底處理。

【關(guān)鍵詞】電力變壓器；過(guò)熱；鐵芯多點(diǎn)接地；分析處理；預(yù)防措施

1.概況

該變壓器作為近區(qū)負(fù)荷的供電設(shè)備，擔(dān)負(fù)著周邊地區(qū)35KV尋沙線(xiàn)、尋河線(xiàn)、尋杜線(xiàn)、尋崇線(xiàn)和變電站10KV生產(chǎn)生活用電供電任務(wù)，主要為生活用戶(hù)、礦區(qū)用戶(hù)和當(dāng)?shù)貐^(qū)域供電。其中35KV線(xiàn)路兩回，10KV線(xiàn)路四回，對(duì)周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和安全生產(chǎn)起著重要作用。

2.綜合分析

對(duì)變壓器內(nèi)部存在（300～700）℃中溫過(guò)熱點(diǎn)可能引起過(guò)熱故障原因的分析：

2.1變壓器鐵芯層間扭曲變形搭接或者機(jī)械損傷，小粘結(jié)片面造成鐵芯層間短路，引起的局部過(guò)熱；

2.2變壓器鐵芯立柱穿心螺桿絕緣墊片老化或損壞，造成鐵芯連接性短路，磁通集中形成渦流引起局部過(guò)熱；

2.3變壓器中運(yùn)行油因鐵芯點(diǎn)過(guò)熱，絕緣材料老化，油質(zhì)劣化引起惡性循環(huán)使絕緣性能變壞，造成低電阻短路過(guò)熱；

2.4產(chǎn)生過(guò)熱故障原因有：導(dǎo)線(xiàn)過(guò)電流；鐵芯局部短路；鐵芯多點(diǎn)接地，形成環(huán)流；分接開(kāi)關(guān)接觸不良；接線(xiàn)焊接不良，電磁屏蔽不良，使漏磁集中；油道堵塞，影響散熱等現(xiàn)象。

經(jīng)綜合分析結(jié)果不容樂(lè)觀，盡快消除此類(lèi)隱患，避免以后不能正常運(yùn)行，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。此類(lèi)缺陷已嚴(yán)重影響到變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命，分析和消除此類(lèi)故障意義重大。

3.檢查論證

因?yàn)樵摴收鲜且环N軟故障，目測(cè)看不到，如果通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)吊罩檢查找不到故障點(diǎn)，就需要運(yùn)輸?shù)綇S家大修。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)研究決定先對(duì)尋一號(hào)主變壓器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊罩檢查修復(fù)。

3.1吊罩后我們首先對(duì)變壓器鐵芯、線(xiàn)圈表面進(jìn)行了檢查未發(fā)現(xiàn)明顯故障點(diǎn)；

3.2對(duì)鐵芯穿心連桿端部絕緣部分進(jìn)行檢查，絕緣墊良好；

3.3對(duì)各部絕緣材料檢查，外觀良好，未見(jiàn)老化過(guò)熱碳化現(xiàn)象；

3.4調(diào)節(jié)變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)，測(cè)量各擋位繞組直流電阻值在合格范圍內(nèi)；

3.5懷疑是懸浮物造成，現(xiàn)場(chǎng)用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃后，解除鐵芯一點(diǎn)接地連線(xiàn)，測(cè)量鐵芯絕緣為0；

3.6現(xiàn)場(chǎng)用合格的變壓器油進(jìn)行澆灌沖洗，未能消除故障。

通過(guò)以上檢查，確認(rèn)了該故障屬于鐵芯多點(diǎn)接地造成，變壓器鐵芯多點(diǎn)接地，是變壓器較常見(jiàn)故障之一，現(xiàn)場(chǎng)處理都有一定的難度。因?yàn)樵摴收宵c(diǎn)類(lèi)型較多，查找難度大，如果消除不了就要返廠大修。

4.確立方案

4.1消除變壓器鐵芯多點(diǎn)接地現(xiàn)場(chǎng)可利用的方法比較：

1）用直流焊機(jī)進(jìn)行大電流沖擊法，沖擊電流不好確定，沖擊時(shí)間長(zhǎng)易造成鐵芯絕緣受損。

2）采用2500V兆歐表對(duì)電容器進(jìn)行充電，再由電容器對(duì)變壓器鐵芯進(jìn)行放電，電容器電壓和放電時(shí)間不好確定。

通過(guò)研究比較，決定用電容器放電沖擊法進(jìn)行處理，水電廠實(shí)驗(yàn)室有實(shí)驗(yàn)儀器，變壓器線(xiàn)圈和鐵芯在空氣中暴露容易受潮，時(shí)間不宜超過(guò)12小時(shí)，故障查找和排除有一定困難，鐵銹、焊渣、懸浮物、油泥沉積造成的多點(diǎn)接地，更是難于查找。

4.2現(xiàn)場(chǎng)條件確立方案：

方案一：用電容器放電沖擊法處理變壓器鐵芯多點(diǎn)接地

利用電容器瞬間放電產(chǎn)生的巨大電流熔化或燒斷殘留雜物，或者電容器瞬間巨大沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力使殘留雜物脫離原來(lái)位置?？紤]到對(duì)鐵芯絕緣的保護(hù)，故放電電壓不能高于2.5KV。

方案二：變壓器返廠處理

如現(xiàn)場(chǎng)條件限制，缺陷無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)處理，則返廠處理。返廠處理需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)阶儔浩鲝S家，然后在該廠車(chē)間內(nèi)進(jìn)行處理，處理完后再加油運(yùn)回現(xiàn)場(chǎng)。

方案比較：方案一，用電容器放電沖擊法處理變壓器鐵芯多點(diǎn)接地，基本不產(chǎn)生費(fèi)用，雖然存在一定風(fēng)險(xiǎn)，但是風(fēng)險(xiǎn)是在可控范圍內(nèi)的；方案二，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法處理時(shí)采用變壓器返廠處理，但運(yùn)輸費(fèi)用較高，檢修費(fèi)更高，耗時(shí)較長(zhǎng)，可以徹底消除過(guò)熱故障。經(jīng)比較與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況結(jié)合確定采用方案二。

5.故障處理

經(jīng)過(guò)吊罩檢查，確定該故障屬于鐵芯多點(diǎn)接地造成。對(duì)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障因?yàn)闊o(wú)法看到或者判斷接地點(diǎn)的位置或形式，可能是鐵芯尖端毛刺或懸浮物引起的接地故障。

利用電容器瞬間放電產(chǎn)生的巨大電流可以熔化尖端毛刺或燒斷殘留雜物，沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力使懸浮附著物移開(kāi)原來(lái)位置可以消除此類(lèi)故障。經(jīng)過(guò)縝密研究和分析，決定先用兩臺(tái)6.3KV 2.39μF并聯(lián)補(bǔ)償電容器加2500V電壓進(jìn)行嘗試，利用現(xiàn)場(chǎng)2500V搖表對(duì)電容充電20秒，要求緩慢升壓至2500V，然后戴高壓絕緣手套取下充電線(xiàn)夾，斷開(kāi)電容器和兆歐表的連接線(xiàn)，用事先連接好電容器連接線(xiàn)的絕緣桿與變壓器鐵芯外引線(xiàn)接觸，短接變壓器鐵芯與電容器的兩端時(shí)，聽(tīng)見(jiàn)鐵芯內(nèi)部“砰”的短路放電聲，放電沖擊完成。拆除所有試驗(yàn)引線(xiàn)，測(cè)量鐵芯對(duì)地絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)絕緣電阻值升至2500MΩ，確定鐵芯多點(diǎn)接地故障已消除。測(cè)量線(xiàn)圈絕緣電阻、介損及漏泄電流與預(yù)試時(shí)基本相同，變壓器在各項(xiàng)指標(biāo)驗(yàn)證合格后投入了運(yùn)行。

6.工作條件和要求

1、對(duì)故障變壓器申請(qǐng)停電檢修，并做好各方面安全措施。

2、現(xiàn)場(chǎng)要具備重要的條件：合適的起重機(jī)

3、制定檢修項(xiàng)目及進(jìn)度表。

4、制定施工技術(shù)措施，組織措施及安全措施。

5、檢修前一切材料，備品應(yīng)提前運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)并妥善保管。

6、對(duì)檢修用車(chē)吊，起重工具，運(yùn)輸工具和千斤頂?shù)?，并進(jìn)行必要的鑒定，同時(shí)準(zhǔn)備好搭架子的一切，油務(wù)準(zhǔn)備將變壓器排出的油，用油罐車(chē)運(yùn)至廠房進(jìn)行處理。

7、檢修現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)提前清理干凈，準(zhǔn)備好檢修現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)電源盤(pán)，接好臨時(shí)照明，并備有足夠的消防器材。

8、由于變電站沒(méi)有專(zhuān)用的變壓器檢修場(chǎng)地，尋1號(hào)主變檢修需在室外進(jìn)行，應(yīng)在檢修前選擇合適的天氣，必須備足防塵防雨設(shè)施。

9、排油要求

變壓器現(xiàn)場(chǎng)第一次排油，將變壓器油排至主變低壓側(cè)觀察孔以下約20mm，排油前對(duì)器身進(jìn)行油循環(huán)加熱，使器身溫度高于周?chē)鷾囟?0℃以上，方可排油。

吊罩前進(jìn)行第二次排油，把油排凈，排出的油用油罐車(chē)運(yùn)至廠房油處理室進(jìn)行處理，排油時(shí)環(huán)境溫度不得低于0℃，變壓器器身溫度要高于環(huán)境溫度10℃以上。

7.預(yù)防措施

7.1利用停電檢修時(shí)，在變壓器鐵芯外接地端子引線(xiàn)上裝設(shè)電流表，可以發(fā)現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障。在經(jīng)過(guò)放電沖擊法消除接地現(xiàn)象后，加強(qiáng)監(jiān)視，防止故障再次形成。

7.2當(dāng)出現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí)，要在經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)定和全面分析檢查后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇處理方案，切不可盲目進(jìn)行放電沖擊或電焊燒除，以免造成鐵芯絕緣損壞擴(kuò)大故障范圍。

7.3每次變壓器吊芯大修時(shí)，要打開(kāi)底部排污閥同時(shí)清除油箱底部的油泥鐵銹等雜物，并用合格的變壓器油進(jìn)行清洗至干凈。

7.4定期對(duì)變壓器潛油泵及冷卻器進(jìn)行檢查，防止由于軸承磨損或金屬剝落，必要時(shí)進(jìn)行拆除解體檢修，減少由于此類(lèi)問(wèn)題造成的變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障。

7.5在變壓器大修時(shí)，要嚴(yán)格按照變壓器檢修規(guī)程上的要求進(jìn)行，監(jiān)督并提高對(duì)檢修工藝的要求，檢查主變內(nèi)部的清理效果，對(duì)鐵芯槽和各間隙處要用合格油進(jìn)行沖洗或氮?dú)膺M(jìn)行吹掃清理。

7.6從變壓器運(yùn)行中鐵芯接地故障來(lái)看，主要要加強(qiáng)加油過(guò)程的防護(hù)和監(jiān)督，防止異物殘留或進(jìn)入變壓器內(nèi)部或油中，作為檢修技術(shù)部門(mén)應(yīng)做好監(jiān)督和檢查，并簽字確認(rèn)合格后，方可投入運(yùn)行。

7.7無(wú)法直觀看到或經(jīng)過(guò)檢查不容易發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)的接地故障，采用本文介紹的處理辦法可能會(huì)減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約時(shí)間，提高現(xiàn)場(chǎng)檢修消缺質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]《變壓器安裝使用說(shuō)明書(shū)》

[2]《變壓器檢修規(guī)程》

[3]《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》

[4]《電業(yè)安全工作規(guī)程》有關(guān)部分

作者簡(jiǎn)介

劉德祥，男，河南明珠洛河水力發(fā)電有限公司水電廠檢修分場(chǎng)電氣班電氣檢修技師。

白秋杰，男，河南明珠洛河水力發(fā)電有限公司水電廠檢修分場(chǎng)電氣班電氣檢修技師。

段明慧，男，河南明珠洛河水力發(fā)電有限公司水電廠檢修分場(chǎng)電氣班電氣檢修技師.