１２．５ＭＶＡ電爐變特殊故障原因剖析及對策

【摘 要】 根據一座12.5MVA電爐變壓器在正常運行中發生兩次輕瓦斯氣體，從氣相色譜分析、電爐變吊芯檢查及短網外部結構綜合進行剖析，查出故障發生的原因并有效的采取措施排除故障。

【關鍵詞】 電爐變壓器 輕瓦斯氣體 色譜分析 電爐短網 分析 對策

1 引言

電爐變壓器是鐵合金設備的重要組成部分之一，電爐變壓器的運行特點：停送電頻繁，即24h，正常交接班，出爐壓放電極，約8～12次。加上冶煉工藝的特性，負載波動較大。爐內物料的塌料，爐內物理、化學反應機理，很容易造成二次電流俱增，甚至二次側電極短路現象，對電爐變的沖擊危害較大(電爐變壓器屬在惡劣工況下運行的電氣設備)。一座12.5MVA礦熱爐變壓器，型號：HKSSPz—12500／35在正常運行中產生兩次輕瓦斯氣體，并排氣送電運行正常。根據氣體產生的原因等諸多方面因素進行綜合分析，查出故障的原因

并采取有效的措施，避免了停爐停產等諸多方面的經濟損失。

2 電爐變壓器的故障現象

一座12.5MVA的礦熱爐生產硅錳產品。2007年4月份投產運行，在將近2個月的運行中，先后發生兩次輕瓦斯氣體報警信號。第一次輕瓦斯報警信號是在爐子正常運行時，由于爐內的物理化學反應大塌料時，造成二次電流俱增，額定電流一次206.2A，當時運行260A(行業允許超載運行20％～30％)，出現輕瓦斯報警信號，后停電排瓦斯氣體送電正常，未發現異常情況。第二次輕瓦斯信號是在爐子交接班送電時，由于電極升降機構沒有提升到位，送電時二次負載較重，一次A、B兩相過流跳閘，同時輕瓦斯報警，經排瓦斯氣體點燃、易燃，后經試送電運行正常。兩次輕瓦斯氣體產生的報警引起高度重視，一方面加強電爐變壓器監視運行及增加外側溫等措施，防止事故擴大，另一方面，避免停爐停產經濟損失，盡快查找設備隱患，現從如下三方面綜合分析。

3 電爐變壓器故障原因的分析

3.1 取變壓器油樣進行氣相色譜分析

氣相色譜分析——是氣體先溶于油中，超過油的溶解限度時會形成游離氣體，這些氣體的組成(含量ul／1)與故障的類型及嚴重程度密切相關，所以，氣相色譜分析，能盡早發現變壓器內部是否存在故障，并可隨時監視故障部位及發展狀況。因此說明，氣相色譜分析是電氣設備試驗必不可少的項目之一。

氣相色譜分析數據報告見表1。

分析意見：總烴超標、氫氣、乙炔已超過注意值，根據三比值法編碼規則，編碼組合為：0—2—0，參考故障類型：150～300℃范圍過熱性故障，引線外包絕緣脆化，繞組油道堵塞，鐵心的局部短路等故障。建議跟蹤分析、監視運行。

初步判斷：電爐變壓器內部某一部位有過熱(溫度l50～300℃)性故障；過熱部位接觸的絕緣油氧化分解產生氣體。由于該電爐變二次出線端子48套，內部出線連接點較多、并且運行電流較大(額定電流51550A，行業允許超載運行20％～30％，實際運行電流在61860A)，因此推測故障涉及在二次部位。

3.2 電爐變壓器現場吊芯檢查分析

為了盡快消除設備隱患，防止故障擴大及停產停爐經濟損失。根據電爐變壓器故障現象及氣相色譜報告分析，和電爐變廠家技術人員共同商討，決定采取現場吊尺寸較長，而減小短網各支路電抗值，短網各支路每相(16個銅管支路)間距控制在100mm。而傳統的短網各支路間距200mm，所以，中間部位各支路抵消漏磁通較好，那么，短網的電抗值較低。造成中間部位不平衡電流大于480A電爐變設計的平衡短接線面積。由于短網各支路電抗有較大的差異，造成電爐變每相16個出線端子負荷不能均衡分配，使中間短接平衡線發熱絕緣加速老化變黑脆化脫落，高熱部位接觸絕緣油氧化分解產生氣體。

5 結論

該電爐變壓器出現的輕瓦斯氣體，經三個方面綜合分析，查出問題存在的原因，采取有效的措施，消除故障隱患。經半年多的運行未出現其它異常情況，該故障的解決避免了電爐變吊運、返廠、維修、停產等經濟損失，取得較好的經濟效益。

6 參考文獻

1 趙家禮，張慶達，變壓器故障診斷與維修，北京：機械工業出版社，1996.

2 崔立軍，變壓器理論與設計，北京：科學技術文獻出版社，1994.

3 李宏力，色譜分析軟件，2005.

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