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干式变压器事故原因分析及处理


干式变压器事故原因分析及处理
作者:余绍平,… 文章来源:电力安全技术 点击数: 更新时间:2008-8-27 10:13:40 【字体: 小 大】 湖北安全生产信息网(安全生产资料大全) 寻找资料>>

以礼河发电厂四级电站装机容量为 4×36 MW,1972 年建成发电。装有 2 台主变压器 和 3 台厂用变压器,电站厂用变压器采用明

备用方式,其中 1,2 号厂用变为主厂用变 压器,3 号厂用变为备厂用变压器。3 号厂用变压器由西安变压器电炉厂生产,型号为 S G—320,额定容量:320 kVA,额定电压:10±5%/0.4 kV,接法:△/Y0—11,阻抗:5. 56%。出厂日期:1970 年 4 月。 2005-03-28T21:27,3 号厂用变压器发生事 故,XB,ZA 绕组引出线绝缘击穿,YC 绕组引出线靠 Y 点处断裂和靠 YC 引出线处的一匝 高压绕组断裂。经检修人员历时 4 天的抢修,于 4 月 1 日下午 6:00 修复后成功投入运 行。 1 事故经过 2005-03-28,四级电站 4 台机组正常运行,厂用电分段运行。21:27,运行人员听 见剧烈的爆炸声响,控制室发出“3 号厂用变压器事故”的报警信号。运行人员随即进 入厂房进行检查,检查到厂房运输洞门前时,发现 3 号厂用变高压侧架空线与电缆之间 的跌落保险爆炸, 三相保险全部损坏。 进入厂房检查 3 号厂用电系统的相关设备时发现: 3 号厂用变高压侧开关电流速断保护动作跳闸;低压侧开关“无压保护”动作跳闸;自 投开关自动投入对三段厂用电系统供电;变压器室有焦臭味,摇测变压器绝缘电阻,高 压侧为 1 500 M 剑?脱共辔 0 M(带低压电缆)。 2 设备损坏情况 拆开 3 号厂用变压器防护罩检查发现: (1) 高压绕组引出线 XB,ZA 绝缘套管击穿(在引线上套有 20 的环氧绝缘管); (2) 高压绕组引出线 YC 靠近 Y 点处断裂; (3) B 相高压绕组靠近 Y 点的一匝绕组断裂; (4) 事故点附近绕组烧焦。事故点位置见图 1。 3 原因分析 3.1 XB,ZA 引线绝缘套管击穿的原因

从高压绕组 XB,ZA 引线绝缘套管击穿的位置来看,引线绝缘结构和固定方式不合 理是造成绝缘套管击穿的主要原因。XB,ZA 引线的绝缘结构和固定方式为:两根引线采 用 8 的铜棒分别从 AX 相绕组的 X 引出点连接到 BY 相绕组的 B 引出点和从 CZ 相绕组的 Z 引出点连接到 AX 相绕组的 A 引出点(高压侧为三角形接线),两根引出线经绝缘包扎后

套有 20 的环氧绝缘管(管壁厚为 3 mm),两根绝缘管紧靠在一起并用 2 的麻绳绑扎后固 定在支撑架上。两引线虽经绝缘包扎后套上环氧绝缘套管,但两引线紧靠在一起固定在 支撑架上,两引线间距离较近,随着引线绝缘材料的老化,绝缘性能逐渐降低,从而造 成引线绝缘击穿而引发的变压器事故。 3 号厂用变压器于 1972 年投运,至今已运行了 33 年,设备绝缘老化也是不争的事 实。因此,绝缘老化是造成引线绝缘击穿的又一原因。 3.2 YC 引线及 B 相一匝绕组断裂的原因 XB,ZA 引线绝缘套管击穿后发生两相短路,形成强大的短路电流,流过 BY 相绕组 的电流剧增,电动力也急剧增加,在强大电动力的作用下,使 YC 引线和 B 相靠近 Y 点 处拉断。 4 处理措施 在对变压器进行了清扫,对事故点周围进行了重点清理,经过进一步检查和高压试 验,确定变压器没有其它损坏后,随即组织检修人员对 3 号厂用变压器进行了抢修。 4.1 B 相绕组断裂匝的修复 由于绕组是用带绝缘的铜排绕制并经热模压成形的,匝与匝之间是相互绝缘的,因 此直接对该断裂匝进行对焊,会烧坏邻近绕组的匝间绝缘,造成新的匝间短路事故。经 研究决定,将断裂匝两端橇起,分别向外拉出 50 mm 左右,然后用 6 的铜线将两个断点 连接起来(因没有与绕组铜排相同的材料,所以采用 6 的铜线代替)。检修人员首先对断 裂匝两端点进行整形, 并除去断裂匝两端点和连接铜线表面的氧化层, 以保证焊接质量; 并用浸湿的石棉布对焊接点周围的绕组和绝缘附件进行保护,防止焊接过程中烧伤绕组 绝缘,形成新的匝间短路。 4.2 YC 引出线(靠 Y 引出点)的焊接 在焊接过程中要注意,两接头表面的氧化层一定要清理干净,以保证焊接质量;焊 接过程中,焊接点附近的绕组和绝缘附件一定要用浸湿的石棉布保护好,防止烧坏高压 绕组的匝间绝缘和绝缘附件。 在断裂匝和 YC 引出线断裂点焊接好后,对焊接点及 YC 引线进行修理、整形,并用 干净的压缩空气对变压器进行了彻底清扫,然后用环氧粉云母带浸环氧树脂胶对断裂匝 和 YC 引线进行绝缘包扎。 4.3 XB,ZA 引线的绝缘处理 XB,ZA 引线在设备制造时套有环氧绝缘管,环氧绝缘管在此次事故中击穿,剥开环 氧绝缘管,发现 ZA 引线与 8 引线连接处严重烧损,XB 引线和 ZA 引线的环氧管内的绝缘 严重烧焦。检修人员对 ZA 引线与 8 引线连接处严重烧损的部位重新进行了焊接,将 XB, ZA 引线的老绝缘剥除,并对引线表面进行清洗后,采用环氧粉云母带浸环氧树脂胶对引 线进行半叠绕包扎,包扎层数 8 层,并在云母带外包一层热缩带。绝缘包扎完后,在两 引线之间垫一块厚为 30 mm、宽为 50 mm、长度与 XB、ZA 引线长度相当的环氧绝缘板将 两引线隔开,并用 2 的叠波绳将两引线和环氧绝缘板固定在引线支撑架上。绝缘包扎完 后,对整台变压器的高低压绕组用干净的压缩空气进行清扫,清除灰尘及异物后,在新 包的绝缘表面刷一层环氧绝缘浸漆,然后用红外灯进行干燥。 修复后变压器各绕组的直流电阻值基本平衡,绕组经交流耐压试验合格,说明修复 方法可行。


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