磁屏蔽放電引起的變壓器乙炔含量超標(biāo)故障處理措施

房雪利

摘 要：在變壓器運行過程中一旦出現(xiàn)乙炔含量超標(biāo)的情況，極易產(chǎn)生渦流問題，若不能夠得到及時有效的處理，會導(dǎo)致變壓器自身構(gòu)件局部過熱，導(dǎo)致變壓器損耗加大，甚至存在嚴重的安全隱患。本文就磁屏蔽放電所引起的變壓器乙炔含量超標(biāo)故障進行簡要分析，提出可行的故障處理措施，以保證變壓器的安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：磁屏蔽；變壓器；乙炔；故障處理措施

中圖分類號：TM406 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）01-0180-01

本文以某電廠為例，探討發(fā)電機變壓器實際運行過程中受到磁屏蔽放電的影響而出現(xiàn)的乙炔含量超標(biāo)故障問題。該電廠發(fā)電機變壓器電壓等級為500kV，容量為840MVA，以強迫油循環(huán)水冷為基本冷卻方式。在變壓器實際運行過程中，為有效降低負載損耗，確保其滿足使用標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，在變壓器高壓側(cè)上夾件腹板磁屏蔽外側(cè)，沿著上夾件加裝一定數(shù)量的L型磁屏蔽，確保其保持良好的水平狀態(tài)。結(jié)合磁屏蔽的具體情況采取雙螺栓固定或單螺栓固定的方式，在單相上一夾件一點接地方式對磁屏蔽進行處理。

1 故障現(xiàn)象及初步分析

在電廠變壓器實際運行過程中，通過絕緣油取樣監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，變電廠變壓器陸續(xù)出現(xiàn)C2H2超標(biāo)的情況，相關(guān)數(shù)值上升至峰值后趨于穩(wěn)定狀態(tài)，但其它特征氣體的變化并不明顯。相關(guān)技術(shù)人員進行檢查發(fā)現(xiàn)，與C2H2上漲的同時鐵心接地電流也不斷增大。相關(guān)技術(shù)人員對絕緣油進行色譜分析后發(fā)現(xiàn)，特征氣體中C2H2增長的幅度較大，并其含量已經(jīng)超出變壓器運行的標(biāo)準(zhǔn)值，此種情況下判斷其存在低能量放電故障。待監(jiān)測到鐵心-夾件接地電流的實際變化情況后，結(jié)合其對地總電流加以全面分析，可以判定鐵心對夾件形成環(huán)流。

2 故障排查

為準(zhǔn)確把握變壓器故障原因，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采取有效措施對故障進行排查。將變壓器進行排油后，安排專門人員對變壓器可視部位進行全面檢查，可以發(fā)現(xiàn)變壓器上夾件L型磁屏蔽部位存在故障點，主要包含三方面問題：一是變壓器L型磁屏蔽部位對芯柱或局部鐵心進行放電，并且實際放電磁屏蔽部位呈集中狀態(tài)，距離過近導(dǎo)致出現(xiàn)變壓器故障。二是在變壓器結(jié)構(gòu)中，酚醛絕緣墊的主要作用是對變壓器L型磁屏蔽進行有效固定，而在故障排查過程中發(fā)現(xiàn)酚醛絕緣墊出現(xiàn)裂紋，磁屏蔽外包絕緣存在裂紋，磁屏蔽焊點開裂，絕緣護套也出現(xiàn)不同程度的破損。三是故障排查過程中發(fā)現(xiàn)第三個L型磁屏蔽端部絕緣紙板受到嚴重磨損，并且絕緣紙板脫落后與鐵心柱發(fā)生搭接，相關(guān)技術(shù)人員在將磁屏蔽拆卸后發(fā)現(xiàn)鐵心被燒蝕嚴重，已經(jīng)出現(xiàn)坑狀燒蝕痕跡。

3 故障原因分析

在對變壓器故障進行準(zhǔn)確排查后，以進人檢查缺陷的實際情況進行全面分析，可以得知變壓器L型磁屏蔽對鐵心放電的原因具有一定復(fù)雜性，主要包含以下幾個方面因素：

一是變壓器鐵心在具體結(jié)構(gòu)中所采用的低損耗冷軋硅鋼片疊裝規(guī)格為0.27mm，其主要形式為6級階梯接縫，每36層為一級，而在變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，部分L型磁屏蔽與鐵心柱的實際距離較短，極易出現(xiàn)放電情況，嚴重影響變壓器的安全穩(wěn)定運行。

二是磁屏蔽端面中心的連接方式主要以焊接為主，在變壓器實際運行過程中設(shè)備不斷振動，在長期作用下極易出現(xiàn)開裂問題，導(dǎo)致磁屏蔽硅鋼片出現(xiàn)變形，最終導(dǎo)致變壓器在實際運行過程中出現(xiàn)間歇放電的情況。

三是磁屏蔽絕緣為皺紋紙包繞后加單層紙板護套結(jié)構(gòu)，絕緣過薄易磨損。

四是酚醛絕緣墊強度較差易發(fā)生開裂破損，壓緊螺帽被震松后，磁屏蔽產(chǎn)生松動與鐵心柱摩擦，導(dǎo)致端部絕緣層被磨破，嚴重時發(fā)生脫落，使得L型磁屏蔽對鐵心絕緣受損形成間歇性放電，產(chǎn)生大量的C2H2。

五是在電磁力作用下出現(xiàn)最嚴重的情況為L磁屏蔽與鐵心搭接在一起，鐵心通過夾件形成多點接地，導(dǎo)致鐵心、夾件對地電流發(fā)生躍變并形成較大的穩(wěn)定接地電流，6B鐵心接地電流高達2.8A即為該原因引起。

4 故障處理方式及改進措施

根據(jù)以上原因分析，結(jié)合現(xiàn)場實際缺陷進行了處理，并制定以下改進措施：

（1）更換可能形成放電的12片L型磁屏蔽，新磁屏蔽水平段被剪短約22mm，從而增大了端面與鐵心之間的距離。（2）加強外包絕緣強度，將原有皺紋紙包繞絕緣或單層紙板護套改為3層-4層0.5mm絕緣紙板包繞并綁扎固定，進一步減小了磁屏蔽對鐵心再次發(fā)生放電的概率。（3）使用專用工具分開燒蝕粘連的硅鋼片并進行去毛刺處理，在片間塞入1mm紙板隔開硅鋼片，防止受損硅鋼片片間粘連程度加劇。（4）更換破損絕緣墊，并在壓緊螺母緊固后涂抹螺母鎖定膠。

5 故障處理結(jié)果

在本次故障分析與處理過程中，通過對處理后的變壓器進行跟蹤監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣油中特征氣體含量正常，各組分未見異常情況。由此可知本次對磁屏蔽放電所引起的變壓器乙炔含量超標(biāo)故障的處理時有效的，能夠保證變壓器的安全穩(wěn)定運行。

6 結(jié)語

通過研究分析可知，在變電器實際運行過程中，磁屏蔽放電所引起的變壓器乙炔含量超標(biāo)故障問題會嚴重影響變壓器的正常運行，而其以往方式下的磁屏蔽固定措施和絕緣處理方式缺乏合理性，仍有待進一步完善。電廠變壓器由于磁屏蔽放電所出現(xiàn)的變壓器乙炔含量超標(biāo)故障的出現(xiàn)，極易引發(fā)絕緣油中C2H2超標(biāo)，因此在故障處理過程中，相關(guān)生產(chǎn)廠家在對磁屏蔽進行設(shè)計、安裝以及固定的過程中應(yīng)當(dāng)高度重視磁屏蔽相關(guān)問題，結(jié)合變壓器的實際情況及時對設(shè)備缺陷進行優(yōu)化改進，促進各項問題的妥善解決，從而保證電廠變壓器的安全穩(wěn)定運行。

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