220 kV变压器线圈工艺控制问题分析及处理.pdf

图1雷电冲击故障波形0引言某220 kV变电站重建工程是某市主管部门2020年重点项目，该变电站是区域重点枢纽站，作为周边重要企事业单位和居民的重要电源，对工期和质量都有较高要求。产品型号：SSZ-240000/220；相数：三相；额定容量：240 000/240 000/120 000 kVA；额定频率：50 Hz；额定电压：220/115/37 kV；监造设备为一台220 kV主变。该项目220 kV主变在出厂试验阶段出现雷电冲击试验不合格的情况，后经制造厂整改处理，在项目单位、监造单位共同监督见证下出厂试验通过，满足了项目进度和质量要求。1监造过程中发现的主要问题220 kV主变出厂试验（雷电冲击试验），高压C相第一次100%全波冲击时有异常响声，波形发生异常，波尾变短，示伤电流出现振荡（图1）1，静放12 h取油样进行分析（表1），油中出现乙炔（C2H2），乙炔含量如下：器身上部0.5滋L/L、中部0.15滋L/L、下部0.37滋L/L，试验结果不符合技术协议及标准要求2。#2主变雷电冲击试验项目不合格，属于重大质量问题，如不及时处理会对项目进度和质量造成重大影响。220 kV变压器线圈工艺控制问题分析及处理杨骁（国网天津市电力公司物资公司，天津 300000）摘要：为全面贯彻落实 质量强国建设纲要 和 关于加强重大设备监理工作的通知 要求，加强电网物资质量管理，近年来输变电设备监造工作越来越受到重视，监造人员现场发现问题和分析问题的能力和水平也对监造工作的成果及效果产生了很大影响。鉴于此，以现场发现的一质量问题为案例，对设备监造流程、处理过程以及分析问题的角度和方法进行了较为详细的说明和分析。关键词：区域重点枢纽站；雷电冲击试验；故障风险点；三到位；三齐备中图分类号：TM405文献标志码：A文章编号：1671-0797（2023）17-0062-04DOI：10.19514/32-1628/tm.2023.17.017设备管理与改造Shebei Guanli yu Gaizao62图2高压C相击穿痕迹及放大图2问题产生的原因分析C相雷电冲击试验故障后，在现场监造人员见证下，制造厂对主变放油、吊罩检查，发现高压C相出线下侧有放电痕迹，同时在高压出线角环与调压线圈二分接线揻弯处发现击穿点。为进一步确定产品故障，器身入炉脱油，出炉后拆除上铁轭，整体拔出C相线圈检查，围屏外侧清楚可见爬电痕迹（图2）。拆除C相压板拔出高压出线成型角环，角环外侧发现放电痕迹，调压线圈打开揻弯处，检查二分接线揻弯处绝缘，发现击穿点。进一步拆除至高压线圈露出后，发现一处击穿点，从高压出头向左数起，第5个撑条间隔第50饼处最外层导线上发现绝缘破损。综合以上检查现象，制造厂家各部门进行现场分析，认为击穿路径如下：调压线圈二分接线揻弯处为放电起始点（图3），50饼沿调压线圈外侧围屏纸板外表面（未穿透）一路爬到高压出线角环上，角环未打透，沿角环内层绝缘爬向内层围屏纸板，直至打到高压线圈上（图4、图5）。根据试验现象：100%试验电压下击穿，分析认为是二分接线揻弯处处理不当，存在尖角引起放电，从而导致试验故障。3问题处理过程及运用的主要方法问题发生后，监造单位立即向制造厂发出“监造表1油色谱分析取样日期CO22020-12-22452020-12-19352020-12-22422020-12-21362020-12-21352020-12-21402020-12-2251取样部位器身下部器身下部器身中部器身上部器身中部器身下部器身上部试验状态试验前雷电冲击后半小时雷电冲击后半小时雷电冲击后半小时雷电冲击后静放一晚雷电冲击后静放一晚雷电冲击后静放一晚气体组分及含量/（滋L/L）CH40.230.240.250.240.510.350.44C2H400000.150.050.11C2H60000000C2H200000.500.150.37H2CO11121111331213图3调压二分接引线图4高压出线角环Shebei Guanli yu Gaizao设备管理与改造63图7雷电冲击复试波形工作联系单”并向项目单位发送“即时报”，同时对驻厂监造过程记录进行排查，查找可能的漏监点和风险点。经排查，监造资料齐全，监造过程规范完整，未出现可能的监造漏监点和风险点。制造厂与监造组、项目单位召开现场分析会，制造厂在认真分析可能的故障风险点的情况下，出具了分析报告及处理方案。监造组根据供应商提供的处理方案对整改过程进行全程监督见证。供应商按照处理方案对C相高压、调压线圈进行修复（图6），将破损引线绝缘剔除后重新加包，更换已经损坏的围屏纸板、角环，检查合格后，重新回装线圈，监造组根据制造厂家的处理方案，对制造厂家的处理过程进行全程监督。处理完成后，制造厂家进行了雷电冲击试验复试，高压C相雷电冲击试验复试通过（图7）3。项目单位及监造组专业人员全程见证了出厂试验过程，监造组对制造厂家的分析报告和整改方案提出了一些建议，项目单位对方案进行了审核，项目图5高压线圈波及部位图6调压、高压线圈修复完成设备管理与改造Shebei Guanli yu Gaizao64（上接第61页）断路器起火故障进行了分析验证，通过现场调查，结合同批次产品的耐压、机械特性等综合性测试，得出真空泡绝缘破坏是导致本次故障的直接原因，而断路器的合闸弹跳时间超标是造成本次故障的根本原因。为了防范此类故障的再次发生，从工艺、调试、驱动更换等方面制定了相应的策略和解决方案，对断路器合闸弹跳时间超标造成的故障起到了重要防范作用。参考文献1 徐国政，张节容，钱家骊，等.高压断路器原理和应用M.北京：清华大学出版社，2006.2 王季梅.真空开关的发展概况和应用J.中国电力，1994（2）：14-17.3 电力设备预防性试验规程：DL/T 5962021S.4 ANDREA M，PHILIPPE P，崔国顺.合闸弹跳时间对真空断路器性能的影响（英文）J.中国电机工程学报，2010，30（36）：1-6.收稿日期：2023-05-08作者简介：孙志宇（1994），男，江苏连云港人，硕士研究生，助理工程师，研究方向：变电检修。单位及监造组对后续整改过程和整改后出厂试验复试进行了见证监督，确保了设备生产进度和质量满足项目需求。4问题处理结果及成效高压C相雷电冲击试验复试通过，该问题闭环。出厂试验出现雷电全波冲击试验不合格的问题后，监造单位积极协同厂家、项目单位共同研判故障原因，制造厂精准定位了缺陷位置和击穿机理，监造组全程参与原因分析及方案制定，并提出疑问及建议。制造厂整改及时，整改后试验复试顺利通过，满足了项目产品质量和生产进度要求。5总结及建议本次220 kV高压C相雷电冲击试验故障是C相二分接线揻弯处处理不当存在尖角，绝缘处理不当，从而造成出厂试验未通过，在后续处理及验证中也证实了这一点。制造厂线圈绕制工艺细节控制不严格，缺少关键环节自检、专检流程。通过以上案例分析提出以下几点总结及建议4：（1）严格落实监造设备出厂“三到位、三齐备”制度。出厂试验是设备质量出厂前的最后一道关，一定要严格执行，不能漏项和降低试验标准，项目单位、监造单位应监督到位。（2）制造厂要严格控制薄弱环节的关键工艺控制。本次质量缺陷发生部位在分接开关处的线圈揻弯处，制造厂对关键工序要进行重点关注，应由业务熟练的人员进行操作，并增加专检流程。（3）监造单位应组织学习并及时总结，对于每一次出现的问题都能做到举一反三，制造厂出现的问题，反映了制造厂在某个环节存在薄弱点或者漏洞，监造单位应引起重视，对于每一次的处理过程，监造人员应全程进行旁站见证，同时应重点关注设备后续试验情况。参考文献1 电力变压器 第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙：GB/T 1094.32017S.2 变压器油中溶解气体分析和判断导则：GB/T 72522001S.3 电力变压器 第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则：GB/T 1094.42005S.4 质量管理体系要求：GB/T 190012022S.收稿日期：2023-05-24作者简介：杨骁（1990），男，辽宁人，经济师，研究方向：电力设备质量监督。Shebei Guanli yu Gaizao设备管理与改造65