600MW火電主變連續(xù)輕瓦動(dòng)作及處理淺析

陳少磊，陳驍駿

（福建華電可門(mén)發(fā)電有限公司，福建 福州 350512）

某海濱4×6 0 0 M W大型火電機(jī)組主變采用特變電工沈變公司5 0 0 k V 7 2 0M V A戶(hù)外型、三相雙繞組銅導(dǎo)線(xiàn)無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓型低損耗升壓變壓器，具體型號(hào)參數(shù)如下：

型號(hào)：S F P－7 2 0 0 0 0/5 0 0 T H 額定容量：7 2 0M V A

額定電壓：5 2 5/2 0 k V 接線(xiàn)組別：Y N,d 1 1

冷卻方式：O D A F 絕緣油：#2 5 克拉瑪依煉油廠(chǎng)

其中#3主變于2 0 0 8年8月通過(guò)1 6 8小時(shí)試運(yùn)行，并于1 0月份停運(yùn)檢修，2 0 0 8年1 2月中旬再次并網(wǎng)發(fā)電。

1 主變輕瓦動(dòng)作事件經(jīng)過(guò)

從某年12月至次年4月期間，#3主變共出現(xiàn)四次主變輕瓦動(dòng)作報(bào)警，均出現(xiàn)在#3機(jī)組并網(wǎng)后不久，動(dòng)作記錄如下：①12-16，22:26:14:435ms，主變輕瓦動(dòng)作；②01-12，21:02:04:860ms，主變輕瓦動(dòng)作；③02-02，19:14:35:730ms，主變輕瓦動(dòng)作；④04-11，03:13:20:645ms；主變輕瓦動(dòng)作。

以第一次為例，某年12月16日晚22點(diǎn)26左右，電廠(chǎng)主控室光字牌“發(fā)變組異?！遍W爍報(bào)警，檢查發(fā)變組繼保小室發(fā)變組保護(hù)裝置E柜非電量保護(hù)裝置顯示“主變輕瓦斯動(dòng)作”；發(fā)變組告警信號(hào)無(wú)法復(fù)歸，檢查發(fā)變組非電量保護(hù)回路正常；同時(shí)就地檢查主變本體溫度、油溫指示、繞組溫度指示正常、油枕油位、冷卻風(fēng)扇工作正常；測(cè)量主變本體端子箱輕瓦告警節(jié)點(diǎn)閉合，上主變本體檢查瓦斯繼電器上部氣室（集氣盒）氣體容積超過(guò)報(bào)警值（輕瓦告警定值為260ml），確認(rèn)為瓦斯繼電器輕瓦告警正確動(dòng)作。

2 變壓器瓦斯繼電器輕瓦動(dòng)作原因分析

變壓器瓦斯繼電器輕瓦動(dòng)作機(jī)理是：變壓器內(nèi)部有氣體產(chǎn)生，通過(guò)安裝在本體與油枕之間連管的瓦斯繼電器時(shí)，氣體使繼電器內(nèi)部油面下降，干簧接點(diǎn)導(dǎo)通，使“輕瓦告警”信號(hào)發(fā)出。

據(jù)此分析，變壓器內(nèi)部產(chǎn)生氣體的可能原因有下面幾種：①因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以至空氣進(jìn)入變壓器。②因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮筒以下。③變壓器故障產(chǎn)生少量氣體④變壓器發(fā)生穿越性短路故障。在穿越性故障電流作用下，油隙間的油流速度加快，當(dāng)油隙內(nèi)和繞組外側(cè)產(chǎn)生的壓力差變化大時(shí)，氣體繼電器就可能誤動(dòng)作。穿越性故障電流使繞組動(dòng)作發(fā)熱，當(dāng)故障電流倍數(shù)很大時(shí)，繞組溫度上升很快，使油的體積膨脹，造成氣體繼電器誤動(dòng)作。⑤氣體繼電器或二次回路故障。

某年12月16日#3主變“輕瓦告警”出現(xiàn)后，及時(shí)對(duì)瓦斯繼電器氣室聚集的氣體和主變油樣進(jìn)行取樣；排掉瓦斯繼電器氣室內(nèi)聚集的氣體后，#3主變非電量保護(hù)裝置“輕瓦告警”信號(hào)消失；對(duì)采集到的氣體樣品和變壓器油樣進(jìn)行檢驗(yàn)分析，各項(xiàng)指標(biāo)正常。分析此次#3主變“輕瓦告警”原因應(yīng)為基建安裝時(shí)濾油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密以至空氣進(jìn)入變壓器，#3主變內(nèi)部無(wú)故障。

3 采取的預(yù)防措施

要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須對(duì)#3主變采取濾油處理，才能徹底消除變壓器油內(nèi)殘留的空氣成分，穩(wěn)妥起見(jiàn)，還應(yīng)進(jìn)行變壓器器身檢查。從安全經(jīng)濟(jì)性角度考慮，將濾油工作安排在#3機(jī)組大修時(shí)進(jìn)行。在這段期間，為了保障#3主變的安全穩(wěn)定運(yùn)行，采取如下措施：

（1）正常運(yùn)行時(shí)采取的措施。對(duì)正常運(yùn)行中變壓器進(jìn)行日常巡檢和點(diǎn)檢時(shí)，應(yīng)特別注意變壓器本體溫度、油面溫度、繞組溫度、油枕油位，作好數(shù)據(jù)記錄；并確保冷卻器、潛油泵等冷卻裝置工作正常；注意檢查變壓器各個(gè)部位的接縫處有無(wú)漏油滲油情況，如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時(shí)處理；按照規(guī)定對(duì)瓦斯繼電器進(jìn)行校驗(yàn)，檢查二次回路接線(xiàn)是否良好，及時(shí)緊固回路上的端子。

（2）異常事故發(fā)生時(shí)應(yīng)采取的運(yùn)行措施。當(dāng)出現(xiàn)輕瓦告警時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)立即檢查發(fā)變組非電量保護(hù)裝置，確認(rèn)是否為輕瓦告警；同時(shí)應(yīng)就地檢查變壓器本體，查看變壓器油面溫度、繞組溫度、油枕油位，確認(rèn)冷卻器風(fēng)扇是否工作正常及時(shí)通知檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，配合檢修人員進(jìn)行檢查，對(duì)出現(xiàn)過(guò)“輕瓦告警”的變壓器應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視，確保輕瓦告警、重瓦跳閘保護(hù)正確投入。

（3）異常事故發(fā)生時(shí)應(yīng)采取的措施。接到運(yùn)行人員通知“輕瓦告警”后，相關(guān)人員應(yīng)第一時(shí)間趕到現(xiàn)場(chǎng)。檢查變壓器油面溫度、繞組溫度、油枕油位，確認(rèn)冷卻器風(fēng)扇、潛油泵是否工作正常；檢查各部分接合部分時(shí)候存在漏油；嘗試復(fù)歸發(fā)變組保護(hù)裝置柜上的告警；如無(wú)法復(fù)歸，測(cè)量主變本體端子箱輕瓦告警節(jié)點(diǎn)是否閉合，檢查瓦斯繼電器上部氣室（集氣盒）氣體容積是否超過(guò)報(bào)警值（輕瓦告警定值為260ml）；確認(rèn)為瓦斯繼電器輕瓦告警正確動(dòng)作；及時(shí)對(duì)瓦斯繼電器氣室聚集的氣體和主變油進(jìn)行取樣，檢驗(yàn)色譜、油中含氣量，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

4 #3主變?yōu)V油并進(jìn)行器身內(nèi)部檢查

4.1 拆引線(xiàn)、排油要點(diǎn)

修前取油樣試驗(yàn)。

變壓器、濾油機(jī)用油管連接閉環(huán)油路進(jìn)行熱油循環(huán)，當(dāng)油溫達(dá)到60℃、在晴朗、干燥、無(wú)塵土飛揚(yáng)的天氣開(kāi)始排油。排油前，油罐內(nèi)油化驗(yàn)合格。排油時(shí)打開(kāi)變壓器放油閥，打開(kāi)連接氣體繼電器蝶閥開(kāi)始排油。排油完畢后，濾油機(jī)與油罐連成閉合油路，進(jìn)行熱油循環(huán)。

4.2 器身檢查

（1）施工條件與要求.在露天進(jìn)行時(shí)，應(yīng)選在無(wú)塵土飛揚(yáng)及其它污染的晴天進(jìn)行；器身暴露在空氣中的時(shí)間應(yīng)不超過(guò)如下規(guī)定：空氣相對(duì)濕度≤65%為12h，空氣相對(duì)濕度≤75%為8h。器身暴露時(shí)間是指從變壓器放油時(shí)起至開(kāi)始抽真空或注油時(shí)為止。檢查器身時(shí)，應(yīng)由專(zhuān)人進(jìn)行，穿著專(zhuān)用的檢修工作服（連體服）和鞋，并戴清潔手套，照明應(yīng)采用低壓行燈。進(jìn)行器身檢查所使用的工具應(yīng)由專(zhuān)人保管并應(yīng)編號(hào)登記，防止遣留在油箱內(nèi)或器身上；進(jìn)入變壓器油箱內(nèi)檢修時(shí)，需考慮通風(fēng)，防止工作人員窒息,進(jìn)入前先用氧量計(jì)測(cè)氧量。

（2）繞組檢查內(nèi)容。①相間隔板和圍屏檢查；②繞組表面檢查；③繞組各部墊塊有無(wú)位移和松動(dòng)情況檢查；④繞組絕緣檢查；⑤用手指按壓繞組表面檢查其絕緣狀態(tài)。

（3）引線(xiàn)、絕緣支架及分接開(kāi)關(guān)檢查.①引線(xiàn)及引線(xiàn)錐檢查；②繞組至分接開(kāi)關(guān)的引線(xiàn)檢查；③絕緣支架檢查；④分接開(kāi)關(guān)檢查：螺絲無(wú)松動(dòng)，觸指用0.05mm塞尺應(yīng)塞不進(jìn)。

（4）鐵芯檢查。①檢查鐵芯外表是否平整，有無(wú)片間短路或變色、放電燒傷痕跡，絕緣漆膜有無(wú)脫落，上鐵軛的頂部和下鐵軛的底部是否有油垢雜物；②檢查鐵芯上下夾件、繞組壓板的緊固程度和絕緣狀況，絕緣壓板有無(wú)爬電燒傷和放電痕跡。測(cè)量絕緣情況（不小于10000MΩ）；③檢查壓釘、絕緣墊圈的接觸情況；④檢查鐵芯的拉帶緊固情況；⑤檢查鐵芯間和鐵芯與夾件間的油路；⑥檢查鐵芯接地片的連接及絕緣狀況（不小于10000MΩ）。

（5）油箱檢查：①清掃油箱內(nèi)部，清除積存在箱底的油污雜質(zhì)。②清掃強(qiáng)油循環(huán)管路，檢查固定于下夾件上的導(dǎo)向絕緣管，連接是否牢固，表面有無(wú)放電痕跡。③檢查磁(電)屏蔽裝置，有無(wú)松動(dòng)放電現(xiàn)象，固定是否牢固。④檢查內(nèi)部油漆情況，對(duì)局部脫漆和銹蝕部位應(yīng)處理。

4.4 真空注油

（1）準(zhǔn)備工作.將使用的油經(jīng)真空濾油機(jī)進(jìn)行脫水、脫氣和過(guò)濾處理，油質(zhì)須符合下述要求后待用。①耐壓：≥60kV（標(biāo)準(zhǔn)油杯試驗(yàn)）；②含水量：≤10×10-6；③含氣量：≤1%；④TGΔ：≤0.5%；5：其它性能符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

（2）真空注油。①抽真空及注油應(yīng)在無(wú)雨和無(wú)霧，濕試不大的天氣進(jìn)行；②注油前先對(duì)除儲(chǔ)油柜以外的整個(gè)變壓器抽真空，真空度應(yīng)為殘壓不大于0.13kPa，維持24h后方可真空注油；③將準(zhǔn)備好的合格油，用80閘閥同時(shí)注油（即油箱和器身內(nèi)部同時(shí)注油）注油速度不超過(guò)6t/h，直到油箱注滿(mǎn)油為止，注油過(guò)程應(yīng)維持規(guī)定的真空度；④再維持真空2h，即可進(jìn)行油循環(huán)；⑤真空無(wú)法建立采取的措施：抽真空時(shí)若遇真空無(wú)法建立，應(yīng)立即對(duì)漏氣點(diǎn)進(jìn)行處理；若長(zhǎng)時(shí)間仍無(wú)法處理，為避免變壓器器身暴露空氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可采取對(duì)變壓器注入熱油，注油速度不超過(guò)6t/h，直到油箱注滿(mǎn)油為止；通過(guò)真空濾油機(jī)進(jìn)行熱油循環(huán)，油箱中油溫度維持在（60～70℃），循環(huán)時(shí)間不小于96h。熱油循環(huán)結(jié)束后取油樣進(jìn)行化驗(yàn)，應(yīng)達(dá)到4.4.1.1條規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）熱油循環(huán)。為消除檢修過(guò)程中器身絕緣表面的受潮，必須進(jìn)行熱油循環(huán)。通過(guò)真空濾油機(jī)進(jìn)行熱油循環(huán)，整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)（包括變壓器）的真空度，在整個(gè)熱油循環(huán)過(guò)程均為殘壓不大于0.13KPa，變壓器不能注滿(mǎn)油（油面至頂蓋100mm～200mm)。油箱中油溫度維持在（60～70℃），循環(huán)時(shí)間不小于72h。熱油循環(huán)結(jié)束后取油樣進(jìn)行化驗(yàn)，應(yīng)達(dá)到4.4.1.1條規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）靜置、補(bǔ)油及密封試驗(yàn)。熱油循環(huán)結(jié)束后解除真空，關(guān)閉所有與真空泵聯(lián)結(jié)的閥門(mén)。安裝瓦斯繼電器，打開(kāi)主體與氣體繼電器連接的蝶閥、氣體繼電器排氣閥，通過(guò)真空濾油機(jī)向變壓器繼續(xù)補(bǔ)入合格變壓器油。氣體繼電器排氣閥出油后，停止補(bǔ)油，打開(kāi)主體與儲(chǔ)油柜連接的蝶閥。變壓器密封試驗(yàn)：用真空濾油機(jī)向箱內(nèi)注油，使箱內(nèi)油壓維持在（24～29kPa），12h應(yīng)無(wú)滲漏。（必須關(guān)閉連通儲(chǔ)油柜的真空蝶閥，儲(chǔ)油柜不承受此試驗(yàn)）打開(kāi)儲(chǔ)油柜與變壓器主體連接的真空蝶閥，整個(gè)變壓器靜置72h，變壓器應(yīng)無(wú)滲漏，再打開(kāi)所有放氣塞放氣，確保內(nèi)部空氣全部趕出。注油后必須靜置72h以上，方可進(jìn)行絕緣試驗(yàn)。

4.4 修后試驗(yàn)

檢修結(jié)束后，按照電力設(shè)備交接及預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行變壓器修后試驗(yàn)。

4.5 注意事項(xiàng)

變壓器油操作必須避免雨天進(jìn)行，而要在晴天、相對(duì)濕度80%以下進(jìn)行以確保質(zhì)量，而且必須使用耐油軟管或金屬波紋管；不得將螺栓、螺母、抹布等非產(chǎn)品件丟放在器身上；不得攜帶不必要的工具和其它物品進(jìn)行器身檢查；通過(guò)記錄工具、材料的數(shù)目等方法避免安裝工作完成后將工具、材料遺留器身上；在器身檢查時(shí)注意不要損傷器身絕緣。

5 結(jié)論

在#3主變連續(xù)輕瓦報(bào)警動(dòng)作后，能夠采用科學(xué)的方法進(jìn)行分析判斷，得出#3主變油內(nèi)含空氣量較多、內(nèi)部無(wú)故障的正確結(jié)論，避免了盲目的檢修擴(kuò)大化。在機(jī)組大修時(shí)，又能?chē)?yán)謹(jǐn)細(xì)致的進(jìn)行每一步的檢修，確保檢修質(zhì)量，真正做到應(yīng)修必修，修必修好。