电力变压器现场送电常见问题分析及注意事项.pdf

第 4 1 卷第 8期 2 0 0 4 年 8 月 多 返 咨 7犯4 月困 口 A 厌 V o i.4 1 A u g u s tN o .820 0 4 电力变压器现场送电常见问题分析及注意事项 高 宏武 ，郑闯 胜2 ( 1 . 山东电力设备厂，山东 济南 2 5 0 0 2 2 ; 2 . 中原油田转供电管理处， 河南 蹼阳 4 5 7 0 0 1 ) 摘要 : 总结了电力变压器在现场送电时易发故障的种类， 并进行了 原因 分析. 指出了 现场送电时的 注意事项 及事故防范措施。 关键词: 电力变压器; 中图分类号: T M4 0 6 送电;问题;注意事项 文献标识码: B文章编号: 1 0 0 1 - 8 4 2 5 ( 2 0 0 4 ) 0 8 - 0 0 3 3 - 0 4 1 前言 电力变压器是电网的重要组成部分， 其性能优 劣及运行状况直接影响到电网的安全可靠运行。 在变压器的运输及现场安装过程中，由于使 用、 建设、 检测、 制造、 监督等各方的职能不同， 对电 网和设备性能的了解也不同， 在设备投运前的阶段 很容易出现问题，有的甚至造成了直接经济损失， 少则几万元， 多则甚至上百万元， 给国家及相关单 位带来重大经济损失及不良社会影响。因此， 有必 要总结近几十年来在变压器抢修与制造方面的经 验，对送电过程中的易发事故或故障进行整理、 分 类， 分析原因， 并总结变压器合闸送电时的注意事 项及防范措施， 以供参考。 2 故障分类及原因分析 根据电力变压器的结构特点、 本体与附件运输 要求及现场安装情况，结合多年来从事变压器抢 修、 现场服务的经验， 对所造成的故障及原因分析 如下 2 . 1 变压器冲撞 ( 1 ) 变压器本体在运输过程中因道路不平、 超 速运输、 急刹车等， 容易造成变压器冲撞。 ( 2 ) 卸车时起吊不稳， 起吊、 下落速度过快， 也 易造成变压器冲撞。 ( 3 ) 吊车起重能力不足， 轻则造成变压器被冲 撞， 重则酿成恶性事故。 ( 4 )装载变压器本体的车辆停放场地坡度过 大， 车辆不能依靠摩擦力实现自锁， 并且没有采取 限位措施， 造成车辆滑车， 严重者可造成翻车等严 重后果。 例如， 1 9 9 9 年， 某变电站的主变在卸车时， 变压 器本体吊离运输平车2 0 0 m m时， 起吊用的钢丝绳突 然断裂， 使变压器与平车在竖直方向上发生严重冲 撞。 2 0 0 2 年， 江西某单位订购的主变到厂后， 由于平 车存放地导轨坡度较大，导致承载变压器本体的车 辆滑车， 使变压器本体受到水平方向的严重冲撞。 以 上两起案例均造成变压器绝缘强度大幅度降低及部 分零部件的严重损坏，以致不得不对变压器进行现 场吊罩检修。 2 . 2 绕组绝缘击穿或“ 放炮” ( 1 ) 由于变压器长期存放时密封不良， 造成绕组 表面受潮。 ( 2 ) 变压器绕组在空气中暴露时间过长， 造成绕 组表面结露、 受潮。 ( 3 ) 变压器送电后， 风冷却器未能及时投运， 造 成绕组温度升高而得不到必要的冷却， 促使绝缘迅 速老化造成绕组绝缘烧坏， 导致金属导线间强烈放 电而造成重大事故。 例如， 2 0 0 2年为西北某自备电厂生产的一台 1 7 0 M V A电力变压器( 型号为S F P 1 0 - 1 7 0 0 0 0 / 1 1 0 ) , 试运单位因设备长期轻载而在送电试运行时未开风 冷却器造成绕组烧坏， 致使变压器不得不返厂大解 体、 更换绕组， 重新装配。 ( 4 ) 在变压器送电前， 本体与风冷却器之间的蝶 阀未打开或因接线失误使潜油泵反转，导致风冷却 器不能正常工作， 起不到对变压器的冷却作用， 造成 绝缘老化而烧坏绕组。 ( 5 ) 变压器本体内不清洁， 油中 金属与非金属异 物造成悬浮电位， 导致油隙的逐渐击穿。 尤其是金属 颗粒在变压器运行中随变压器油进人绕组内部， 造 成绕组绝缘击穿。 万方数据 盈理第 4 1 卷 ( 6 ) 变压器在运输过程中被严重冲撞， 造成内部 结构损坏， 使绝缘损坏或绝缘距离超差， 但未进行检 查、 修复而擅自送电， 也会引起导体间的放电。 ( 7 ) 由于绕组匝绝缘受损， 特别是s 弯换位处绝 缘损坏而造成短路、 烧坏高压绕组。 此类事故最为常 见， 例子很多， 在此不一一列举。 2 . 3 箱体爆裂 ( 1 ) 压力释放阀不起作用， 主要表现为压力释放 阀动作压力整定值有误、 动作锁片未拆除、 本体油箱 通往压力释放阀的蝶阀未打开。 ( 2 ) 油箱本体通往储油柜的蝶阀未打开， 使油箱 内的压力无法调节，尤其是在变压器本体温度升高 时， 油箱压力无处释放， 造成油箱爆裂。 例如2 0 0 2 年， 为某热电厂生产的2 0 M V A厂备 变( 型号为S F Z 9 - 2 0 0 0 0 / 1 1 0 ) ， 由于施工单位在变压 器送电前未将油箱通往储油柜的蝶阀打开，使变压 器运行时由于温度升高引起的油体积膨胀得不到调 节， 导致油箱爆裂。 ( 3 ) 通往储油柜的呼吸管堵塞， 造成储油柜的压 力调节到极限状态， 油箱内压力仍得不到释放时， 会 造成变压器本体变形， 严重时也可能造成油箱爆裂。 2 .4 接线端子熔化或烧蚀 ( 1 ) 联接螺栓未拧紧。 ( 2 ) 接线端子表面处理不干净。 一般可将接线端 子表面镀锡， 以保证最大有效接触面积; ( 3 ) 接线端子表面严重凹凸不平。 2 .5 火灾 ( 1 ) 现场焊接过程中， 同时对本体进行真空注油 或变压器本体渗漏油， 极易引发火灾。 ( 2 ) 操作现场存在易燃物品， 且对火种管理不 善， 如现场吸烟、 电气焊作业等。 ( 3 ) 夜间作业时， 照明线路发热。 该类事故虽然很少， 但损失很大， 事故案例很有 代表性与针对性， 而防范措施则较为简单， 恕不举例 说明。 2 .6 分接开关烧坏 ( 1 ) 开关分接调整不到位。 ( 2 ) 分接开关接线端子压接不牢口 ( 3 ) 由于无励磁分接开关触头调节不到位， 送电 前未测量直流电阻， 造成送电时高电压加在绕组断 开处， 烧坏绕组和开关。 例如 1 9 9 8 年，为某变电站生产的1 2 0 M V A变 压器( 型号为S F P S 7 - 1 2 0 0 0 0 / 2 2 0 ) ， 因安装单位对无 励磁分接开关的调节不到位而烧坏绕组。 2 0 0 3 年为 某电厂生产的 1 7 0 M V A变压器 ( 型号为S F P S 9 - 1 7 0 0 0 0 / 2 2 0 ) ， 因安装单位对开关调节操作不到位而 烧坏开关， 变压器本体返厂检查修理。 3 现场送电时注愈事项 根据现场送电的工作经验、有关资料及标准要 求，在变压器安装过程中及送电以前应检查以下各 项是否符合要求， 这可有效防止事故的发生。 ( 1 ) 检查变压器本体至风冷却器、 储油柜、 压力 释放阀的所有蝶阀是否处于全开状态。 ( 2 ) 检查压力释放阀是否处于工作状态， 其整定 压力是否符合标准及设备要求。 ( 3 ) 设备运抵现场后， 最好进人油箱内部检查其 清洁及装配情况， 如有杂物需及时清理。 ( 4 ) 检查变压器运输车辆停放场地， 如有不平， 必须采取适当措施。 尤其是利用滚木运输时， 由于变 压器重量大、 惯性大， 一旦失去控制， 难以采取有效 措施进行补救。 ( 5 ) 套管上部油位最好在中间或偏下位置。 当环 境及变压器本体温度变化， 尤其是温度较高时， 充分 利用气体对油压力的调节作用，防止渗漏油及潮气 进人套管。 ( 6 ) 变压器进行真空注油或热油循环时， 由于本 体中油温度较高， 必须严格控制火源。 ( 7 ) 检查有载、 无励磁分接开关挡位调节是否准 确、 到位， 是否符合变压器运行要求。 ( 8 ) 检查各接线板、 紧固螺栓是否牢固可靠， 避 免接触电阻增大， 造成接线板烧蚀等不良 后果。 ( 9 ) 检查风冷却器控制箱中各风冷却器状态设 置是否符合相关设备安装使用说明书要求。 ( 1 0 ) 检查油流继电器动作方向、 油泵旋转方向 是否正确。 正常工作状态下， 油泵运转平稳， 无杂音， 油流继电器指针动作稳定、 无摆动。 油泵工作不正常 或反转时， 油泵内发出“ 咔咔” 声等异常声音， 油流继 电器指针来回摆动， 不平稳。 ( 1 1 ) 检查铁心、 油箱是否可靠接地。 ( 1 2 ) 检查冲撞记录仪记录情况。 如有超标记录， 必须通知变压器制造单位，采取相应措施后方可送 电。 ( 1 3 ) 检查油位是否在适当位置， 确认通向储油 柜及散热器的蝶阀已打开， 呼吸器与大气连通， 干燥 剂良好， 散热器风扇工作正常。 ( 1 4 ) 无论从哪一侧送电， 送电前必须测量分接 开关直流电阻， 数据正常方可继续操作， 并将测量数 据备案。 如在送电过程中分接开关需要调整分接， 每 调整一次， 必须测量一次直流电阻， 数据正常后方可 万方数据 第 8 期 高宕武、 郑国胜: 电力变压器现场送电常见问题分析及注意事顶 继续操作， 并按要求备案。 ( 巧) 主变做五次冲击试验前， 先启用故障录 波。 ( 1 6 ) 冲击试验前停用主变通风， 在最后一次冲 击时投人主变通风， 以便于观察、 发现变压器内部 异常现象及声音。 ( 1 7 ) 在进行五次冲击试验时， 根据 电力变压 器手册 要求， 应检查套管有无放电现象， 变压器内 声音是否正常， 油温变化是否正常。还应检查压力 释放阀有无动作。 ( 1 8 ) 主变分接开关挡位由调度通知决定。特殊 位置应认真阅读设备说明书以确认是否超出设备 正常工作范围， 如不能确定时必须征得制造单位代 表同意后方可操作。 ( 1 9 ) 主变带电前先投人变压器所有保护。 ( 2 0 ) 根据测温装置使用说明书要求， 必须将箱 顶上的温度计座内注人变压器油。 ( 2 1 ) 注油到额定油位后， 将储油柜放气塞关 闭， 油位表的指示要与真实油位相符， 不允许存在 假油位现象。 ( 2 2 ) 吊罩或进人检查时， 充氮运输或存放的产 品必须先注油排氮， 杜绝窒息事故。器身暴露时间 严格限制在制造单位要求的时间以内。 ( 2 3 ) 主变冲击合闸前后各做一次主变油色谱 分析等项目 试验， 结果作为原始数据保存。 ( 2 4 ) 变压器绝缘电阻和吸收比试验应合格。 ( 2 5 ) 根据气体继电器使用说明书要求， 排尽变 压器及气体继电器内的气体。 ( 2 6 ) 变压器静放时间必须达到规程规定和制 造单位要求的时间。 ( 2 7 ) 对采取强油循环冷却的变压器， 送电前按 要求开启全部油泵， 并运行一定时间( 要求由制造 单位提供) ， 不必开风扇， 以利于排尽变压器本体与 冷却器内气体， 并应多次对套管、 升高座、 冷却装 置、 气体继电器、 压力释放阀、 联管等所有带放气塞 的部位进行放气， 直至有油溢出， 以排尽变压器中 所有的气体。 4 防范措施 以上从技术角度对电力变压器常见事故作了分 析， 并指出了注意事项。但从管理及协作的角度， 在 现场安装中也需要采取适当防范措施以 保证变压器 的及时安全送电。主要有以下几点: ( 1 ) 在变压器的总装、 试验过程中， 用户应派人 进行现场监造， 提前熟悉设备性能及操作中的注意 事项。 ( 2 ) 变压器安装前， 建设、 安装、 试验、 监督等使 用单位应首先认真阅读制造单位提供的变压器及其 零部件安装使用说明书等技术文件，尤其要了解变 压器与各单位操作规程及电网的接口部分的相关参 数要求。 ( 3 ) 送电前， 使用、 建设、 检测、 制造、 监督各方现 场办公， 各负其责， 对设备进行全面检查、 测试。 ( 4 ) 设备运抵用户工作场地后， 变压器制造单位 跟踪进行技术服务或现场指导安装。 ( 5 ) 试验单位将变压器的冲击合闸试验的文件 发给变压器制造、 项目 建设单位， 进一步检查设备性 能与电网参数是否吻合。 ( 6 ) 在各方确认无误后， 方可进行冲击合闸。 ( 7 ) 现场倒送电期间， 各方必须严格按照指挥命 令进行操作、 测量， 未得到命令， 任何人不得搜自 进 行操作。 5 结束语 以上综述了我们所抢修的变压器的故障并进行 了故障原因分析。 在为用户修好变压器的同时， 利用 变压器制造与抢修技术方面的优势，无偿为用户进 行相关电器知识的培训， 搞好技术服务， 在用户新装 电气设备的投运中取得了良好效果。 参考文献 : 1 变压器手册 编写组. 电力变压器手册 M . 沈阳: 辽宁 科学技术 出版社 .1 9 9 0 A n a l y s i s o n C o mmo n P r o b l e ms o f P o we r T r a n s f o r me r s i n F i e l d a n d I t s Ca u t i o n G A O H o n g - w u , Z H E N G G u o - s h e n g ( 1 .S h a n d o n g P o w e r E q u i p m e n t W o r k s , J i n a n 2 5 0 0 2 2 , C h i n a ; 2 . C e n t r a l P l a i n s O i l F i e l d , P u y a n g 4 5 7 0 0 1 , C h i n a ) 万方数据 第 4 1 卷 2 0 0 4 第 8期 年8月 那活 T RAAVOA祖滋 V o l.4 1 A u g u s tN o .82 0 0 4 变 压 器 油 中 溶 解 气 体 在 线 色 谱 监 测 综 述 尚丽平 ，曹 铁泽 ,2刘先勇2 ,3 周方洁2 ( 1 燕山大学，河北 秦皇岛 0 6 6 0 0 4 ; 2 . 宁波理工监测设备有限公司， 浙江 宁波 3 1 5 8 0 0 3 浦 匕 京理工大学。北京 1 0 0 0 8 1 ) 摘要 : 综述了国内外变压器油中溶解气体在线色谱监测技术的现状， 提出了 有待解决的问 题及今后的 发展方 向 关键词: 变压器;油中溶解气体;在线监浏;气相色语 中图分类号: T M4 0 6文献标识码; B文章编号: 1 0 0 1 - 8 4 2 5 ( 2 0 0 4 ) 0 8 - 0 0 3 6 - 0 4 1 前言 变压器是电力系统中的重要电气设备之一， 它 一旦发生故障， 将会带来严重后果。油中溶解气体 分析是诊断油浸式大型电力变压器潜伏性故障最 有效的方法之一o f 。采用故障特征气体在线监测手 段可以克服传统离线试验周期长， 从取样、 运送到 测量环节多， 操作繁琐的缺点， 能在线持续监测气 体组分， 贮存长期的检测结果， 提供完整的趋势信 息， 对及时发现潜在故障， 确定变压器的维护周期， 进行寿命预测， 实现状态检修具有决定性的作用。 变压器油中溶解气体监测包括单组分气体 ( H z ) 、 总可燃气体( T C G ) 、 多组分气体以及对故障诊 断有利的全组分气体的监测。目 前采用的全组分在 线监测技术主要有在线色谱技术以及傅立叶红外 光谱技术。其中， 在线色谱技术的发展相对较成熟， 实用化程度较高。国外最早在2 0 世纪8 0 年代初由 日本关西电力和三菱电机公司采用色谱分离技术 研制出“ 变压器油中气体自动分析装置” ， 并投人现 场使用。我国从2 0 世纪9 0 年代初开始研制在线色 谱监测装置， 经过多年的探索与实践， 已逐步走向应 用化阶段z 1 近年来，由于变压器在线监测技术的不断进步 和电力行业状态检修的迫切需要， 各种变压器油中 气体在线色谱监测仪不断涌现团 ， 国内外关于这方 面的报道很多。尽管其可检测的气体种类和体积分 数范围参差不齐、 检测方法也各有千秋， 但其最佳检 测指标却不断提高并向实验室气相色谱逼近4 1 。在 线色谱监测技术涉及面广， 现场条件苛刻， 近年来一 直处于发展完善之中。 2 典型的在线色谱监测仪 2 . 1 T r u e g a s 气体分析仪 美国S e r v e r o n 公司的T r u e g a s 变压器气体分析 仪， 以9 9 . 9 9 9 9 %的超高纯氦气为载气， 以热导池为 检测器，可测量8 种气体，包括H Z , C O , C 仇、 仇、 C H 4 , C A , C A 和 C Z H Z . 该监测仪的原理15 1 是: 把经散热器降温后的变 A b s t r a c L T h e f a u l t t y p e s i n f i e l d p o w e r t r a n s m i s s io n o f p o w e r t r a n s fo r m e r s a r e s u m m a r iz e d . T h e f a u l t r e a s o n s a r e a n a l y z e d . T h e c a u t i o n s i n f i e l d p o w e r t r a n s m i s s i o n a n d t h e f a u l t p r e v e n t i v e m e a s u r e s a r e p r e s e n t e d . K e y w o r d s ; P o w e r t r a n s f o r m e r ; P o w e r t r a n s m i s s i o n ; P r o b l e m; C a u t i o n 收稿日期: 2 0 0 3 - 1 1 - 2 4 作者简介: 高宏武( 1 9 6 9 - ) ， 男 与开发工作; 郑国胜( 1 9 6 3 - )男 、 山东济南人. 山东电力设备厂技术开发部工艺师、 工程师， 从事电力变压器制造工艺的制定 ， 河南孟州人. 中原油田转供电管理处电力高级工程师， 从事供电普理工作 万方数据