淺談電氣設備預防性試驗的重要性

秦曉麗

（國家電投南陽熱電有限責任公司河南省 南陽市 473000）

淺談電氣設備預防性試驗的重要性

秦曉麗

（國家電投南陽熱電有限責任公司河南省 南陽市 473000）

電氣設備是發(fā)電廠實現(xiàn)對外供電、實現(xiàn)電力輸送的重要設備，通過對系統(tǒng)內外多起電氣事故的案例分析，強調了電氣設備預防性試驗的重要性，預防性試驗是發(fā)現(xiàn)電氣設備潛在故障的有效手段，為了保障電氣設備的安全運行，必須嚴格按照電氣預防性試驗規(guī)程進行定期的預防性試驗

預防性試驗；介質損耗；色譜分析

1 概述

電氣設備是發(fā)電廠實現(xiàn)對外供電、實現(xiàn)電力輸送的重要設備，發(fā)電機、變壓器、高壓斷路器、電流互感器、電壓互感器、輸電線路等實現(xiàn)了電力傳輸?shù)闹匾δ?，把動力送到了各廠礦企業(yè)，把光明送到了千家萬戶。電氣設備在運行過程中，通過在線或離線參數(shù)及時反映設備的運行狀態(tài)，如有明顯的異常情況，能夠及時發(fā)現(xiàn)并快速處理，恢復設備的正常運行狀態(tài)。但對于電氣設備中潛在的缺陷，必須通過有效的電氣預防性試驗來發(fā)現(xiàn)設備存在的潛在缺陷，及時進行正確的處理。近幾年，某210MW機組，利用試驗數(shù)據(jù)進行跟蹤分析，有效避免了勵磁變、主變和電壓互感器的潛在缺陷，及時進行了修復和更換，避免了電氣設備重大事故的發(fā)生。

2 案例分析

2.1 勵磁變故障分析與處理

某電廠＃1機勵磁變隨機組在2008年3月投運，其參數(shù)為：

型號：ZSCB-2500/15.75

額定電壓：15.75、0.85kV

額定電流：91.65A

接線組別：Y，d11

短路阻抗：6%。

在運行巡檢過程中，偶爾聽到輕聲放電聲，仔細檢查發(fā)現(xiàn)，該勵磁變上部屋頂微微滲水。在處理了屋頂滲水后，每次停機跟蹤對該勵磁變進行定子絕緣測試。7月12日，300MΩ；9月16日，30MΩ；10月26日，15MΩ。通過數(shù)據(jù)分析，勵磁變絕緣狀況正在逐步劣化。檢查勵磁變表面，B相高壓繞組環(huán)氧樹脂已形成明顯相對地放電通道，裂痕十數(shù)條，深度1～5mm，B相高壓繞組接線柱外部環(huán)氧層已擊穿。隨即在10月30日對該勵磁變進行了交流耐壓試驗，倍頻感應耐壓試驗（200Hz），交流耐壓試驗在高壓側電壓升至16kV勵磁變B相高壓繞組即出現(xiàn)明顯放電，感應耐壓在低壓側施加兩倍額定電壓時（頻率175Hz）B相高壓繞組上下部周邊多處放電。確定原因為：勵磁變受潮導致繞組相間短路，隨即返回制造廠順特電氣有限公司對B相高壓繞組需重新制造更換，A、C相高壓繞組清潔后進行絕緣修補處理，三相低壓繞組清潔后進行烘干處理，全面安全出廠試驗合格過后，投入運行，目前運行狀況良好。

2.2 主變壓器故障分析與處理

某電廠主要參數(shù)：

型號SFP10-250000/220

額定電壓：242/15.75kV

額定電流：596.4/9164.3A。

2012年6月25日，機組停運檢修，對#2主變高壓套管進行介損試驗時，試驗結果顯示為A相（tanδ=－1.326Cx=0.168pF），末屏對地絕緣10000MΩ。B相測試結果為（tanδ=0.327Cx=509pF）；C相測試結果為（tanδ=0.337Cx=510pF）。通過更換儀器反復試驗證實：A相高壓套管存在嚴重故障隱患。隨即在次日對主變A相高壓套管抽取油樣作色譜分析（見表1）。

表1 套管有色譜分析表

根據(jù)變壓器油的色譜分析，明顯可見總烴、乙炔、氫含量組分多項指標遠超規(guī)定值，由此可判斷套管內部發(fā)生了明顯的持續(xù)的電弧放電，必須更換主變A相套管，主變才能安全運行。對故障套管解體后發(fā)現(xiàn)：因套管末屏開路引發(fā)套管內部電弧放電并伴隨發(fā)熱，放電和發(fā)熱使套管法蘭芯部密封橡膠墊老化、碳化和變性，經(jīng)多次放電，套管內部電容屏已遭破壞，油中黑色物質系油在放電過程中碳化、固體絕緣在高溫下分解所致。因套管已不能可靠密封，在套管內部放電過程中，產(chǎn)生大量氣體使其內部壓力升高，使套管內故障油通過升高座，少量滲入變壓器內部造成油污染。變壓器油中乙炔、氫氣含量超標，即由此因起。

圖1

套管解體發(fā)現(xiàn)測試端子引線已斷開，斷面整齊，斷面處有黑色粉末。

圖2

主變套管更換后，經(jīng)過一系列試驗后投入運行，至今運行狀況良好。

某200MW機組，同型號的主變SFP-250000/220W3，該主變在運行中，壓力釋放閥動作、重瓦斯動作，差動保護動作，變壓器跳閘。隨后對變壓器做了色譜分析，乙炔嚴重超標，將該變壓器返回生產(chǎn)廠家進行徹底大修。更換了全部線圈、高低壓引線及套管、全部絕緣件。通過解體檢修發(fā)現(xiàn)，造成本次故障的主要原因是線圈匝間短路引起的，線圈匝間短路主要是因為該變壓器受到外部多次雷電沖擊，在雷電沖擊電壓作用下，線圈首端的電位梯度較高，對變壓器的縱絕緣影響較大，對匝絕緣造成了一定的損傷，經(jīng)過多次雷電沖擊電壓累積效應的作用，導致變壓器線圈首端附近的匝間絕緣受損嚴重，失去絕緣作用，從而引起變壓器在正常運行期間發(fā)生匝間短路。變壓器內部短路后，產(chǎn)生了較大的能量，造成了變壓器線圈嚴重損毀，油箱變形，部分附件損壞。變壓器C相高壓線圈發(fā)生短路故障后，C相高壓線圈燒損嚴重，并且將其它的A、B相線圈及所有絕緣件嚴重污染，所有絕緣件表面掛有炭黑，且有大量銅粉塵。處理方案是：更換三相所有線圈及絕緣件、引線等；更換損壞的變壓器組件；徹底清理鐵芯、油箱、開關被污染的表面等，修復費用高達580萬元。

圖3

被燒毀的變壓器繞組，需要全部更換。

2.3 電壓互感器故障分析與處理

2013年9月14日，運行監(jiān)盤發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)控線路保護報警“差動保護呼喚信號”、“PT斷線”、“光纖電流差動保護裝置異?！毙盘?，就地檢查發(fā)現(xiàn)220kV北母電容式電壓互感器C相滲油并伴有煙霧和焦糊味。逐相對北母PT紅外測溫，C相溫度達80多度。隨倒換運行方式將該設備退出運行，進行電氣預防性試驗，PT下節(jié)介損測試A、B相無異常，C相遠超臨界值，下節(jié)電容測試A、B相無異常，C相明顯增大，電容量超標47%；解開接地端對電磁單元尾部進行絕緣測試，A、B相均高于1000MΩ，C相僅1MΩ；對PT二次繞組進行絕緣測試，A、B相均高于1000MΩ，C相接近0值。對PT-C相電磁單元取油樣作色譜分析，總烴、乙炔、氫氣均嚴重超標，其中乙炔含量達74.64μl/L。油微水分析因油中含水量過大，超微水儀上限，無法測出。油樣外觀因含水量過高呈乳化渾濁狀，并伴隨明顯焦糊味。故障原因為電磁單元油箱上蓋密封面密封失效導致進水受潮，絕緣油電氣強度下降，最終導致電磁單元線圈弧光放電短路。密封不良進水導致絕緣破壞是造成上述故障的主要原因。隨即更換三只一組電壓互感器。

3 結束語

通過以上案例分析，對設備缺陷的準確判斷至關重要，及時可靠的進行處理才能保證機組長周期的安全運行。知識的學習和運用，經(jīng)驗的提煉和積累都相當重要，學無止境。只要不斷的用知識充實自己、武裝自己，才能更好的服務于生產(chǎn)。目前，在河南公司技術監(jiān)督月報第四期中，發(fā)現(xiàn)陜縣風電#1主變油兩次色譜分析結果氫氣含量超出注意值（150μl/L）。建議陜縣風電生產(chǎn)管理人員加強運行監(jiān)視，縮短檢測周期，盡快進行解體檢修工作，以確保設備可靠運行。

TM506

A

1004-7344（2016）16-0251-02

2016-5-20

秦曉麗（1966-），女，高級工程師，副總工程師，學士學位，主要從事火力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)及技術管理方面的工作。