變壓器存在缺陷

一、低壓側(cè)升高座過熱

某發(fā)電廠從法國阿斯通公司進(jìn)口的 3臺500kV、716MVA主變壓器，由于設(shè)計(jì)制造的缺陷，變壓器頂部磁屏蔽不良，導(dǎo)致低壓側(cè)升高座相間部位存在渦流發(fā)熱，情況相當(dāng)嚴(yán)重。用紅外攝像儀檢查，有的變壓器在高峰負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，低壓側(cè)升高座螺絲最高溫度高達(dá)171℃，嚴(yán)重時(shí)甚至熱到發(fā)紅，溫度達(dá)700℃，致使變壓器低壓側(cè)上部油箱壁局部溫度超過90℃。變壓器長期在局部低溫過熱的情況下運(yùn)行。由于規(guī)程中沒有對升高座是否過熱的檢查規(guī)定，一般單位大都未進(jìn)行過檢測。

二、變壓器鐵芯多點(diǎn)接地

變壓器鐵芯多點(diǎn)接地是造成變壓器局部過熱的一個(gè)重要原因，也是在生產(chǎn)現(xiàn)場中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。有個(gè)發(fā)電廠的一臺500kV變壓器，鐵芯接地最大電流高達(dá)數(shù)百安培，變壓器油色譜分析顯示內(nèi)部已出現(xiàn)過熱故障，若不及時(shí)處理，有可能在近期發(fā)生事故。

三、消防設(shè)施不完善

有的單位雖然已按消防規(guī)程要求，對變壓器裝配了各種消防設(shè)施，如設(shè)置了儲油坑、大型變壓器加裝了固定水噴霧滅火裝置等。但在投運(yùn)后對這些設(shè)施的管理重視不夠。有的在儲油坑中未按規(guī)定鋪設(shè)卵石，而且沒有排油設(shè)施，雨天坑內(nèi)積水無人過問；有的水噴霧滅火裝置不進(jìn)行定期試驗(yàn)，對消防水源是否可靠、消防水泵能否在需用時(shí)及時(shí)啟動、水壓能否滿足要求、管路和噴嘴有無堵塞等都心中無數(shù)；有的單位為了堵塞漏油，甚至將變壓器的事故放油門用堵板封住，這是很危險(xiǎn)的，一旦變壓器著火需要放油時(shí)，再臨時(shí)去找尋工具來拆卸墻板，肯定需要相當(dāng)長的時(shí)間，而且很可能火勢已擴(kuò)大到工作人員無法進(jìn)行拆卸了。

根據(jù)上述問題提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）變壓器低壓側(cè)升高座過熱，應(yīng)聯(lián)系制造廠從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改造，可在低壓升高座間增加磁通短路片，用短路片將三個(gè)升高座連接起來，使漏磁通在短路片內(nèi)形成回路。在改造時(shí)建議配合做好以下工作：①用磁鐵檢查法蘭螺帽、螺栓，確認(rèn)都是無磁性鋼；②將螺帽更換為黃銅螺帽；③螺栓發(fā)熱是由于通過的漏電流過大，可在升高座法蘭上、下各焊上2～3個(gè)用磷銅焊焊接的鋼一銅過渡接頭，并用銅板將其連接，使其構(gòu)成漏電流的主要通路。

（2）變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的原因：①變壓器在制造和施工中工藝質(zhì)量不良造成短路；②由于附件和外界因素引起多點(diǎn)接地。變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，鐵芯和夾件等金屬構(gòu)件處于電場中，若鐵芯不可靠接地，則將產(chǎn)生懸浮電位引起絕緣放電。為了減少渦流，在鐵芯的每一片硅鋼片間都有一定的絕緣電阻（一般僅見歐姆到幾十歐姆），由于片間電容極大，在交變電場中可視為通路，因而鐵芯只需一點(diǎn)地，即可將整疊的鐵芯疊片電位籍制在地電位。大型變壓器的鐵芯直徑很大，為了減少損耗，加強(qiáng)散熱，常分隔成幾組，形成油道，用銅片將各組連接起來，最終接至接地套管，使整個(gè)鐵芯處于接地狀態(tài)。若鐵芯或其他金屬構(gòu)件有兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上（多點(diǎn)）接地時(shí)，則接地點(diǎn)間就會造成閉合回路，鍵鏈部分磁通，感生電動勢，并形成環(huán)流，產(chǎn)生局部過熱，甚至燒壞鐵芯。此外，潛油泵軸承磨損產(chǎn)生金屬粉末，形成橋路，也能造成箱底與鐵軛多點(diǎn)接地；在制造施工過程中，遺落在變壓器內(nèi)的金屬異物如焊渣、鐵屑，或鐵芯加工不良，產(chǎn)生毛刺等都能引起接地。

對上述故障的處理提出以下建議：

1）為了便于在運(yùn)行中檢測和判斷鐵芯磁電回路異常，建議將鐵芯接地線引到變壓器外部，則可用鉗形電流表測量引線上是否有電流，；也可在接地開關(guān)處接入電流表或串接地故障指示器（在正常情況下，接地電流很小，一般不大于0.1A）。當(dāng)存在多點(diǎn)接地時(shí)，鐵芯主磁通周圍相當(dāng)于有短路匝存在，匝內(nèi)通過的環(huán)流，其值決定于故障點(diǎn)與正常接地點(diǎn)的相對位置。即短路匝中包圍磁通的多少，最大電流可達(dá)數(shù)百安培，而且與變壓器所帶的負(fù)荷情況有關(guān)。

2）發(fā)現(xiàn)鐵芯多點(diǎn)接地故障時(shí)，一般可采用的臨時(shí)措施，是在工作接地回路中串聯(lián)電阻，將接地電流限制在0.1A左右。電阻的選擇方法是將正常工作接地線打開，測得開路電壓U，再除以地線上限制通過的電流I，即得R=U／I（一般選取250~1000W之間）。

需要注意的是所選用的電阻，必須具有相當(dāng)?shù)墓β?，以免在接地電流通過時(shí)發(fā)熱。這種串入電阻的方法能防止接地故障消失后造成鐵芯電位懸浮。有的單位在串聯(lián)限流電阻上并聯(lián)一個(gè)2~8mF的電容器，可防止鐵芯對地電位在沖擊電壓作用下異常升高。

3）有的接地故障可在停電檢修時(shí)用大電流將接觸點(diǎn)燒掉。具體做法是在斷開鐵芯接地的情況下，采用電容放電（一般不大于600V）、單相工頻（220V、30~60A），或用直流電焊機(jī)加電流（40A）燒斷故障接地點(diǎn)。這種做法，在對地絕緣恢復(fù)后，還需通過交流1000V耐壓1min，確認(rèn)良好后才能證實(shí)故障接地點(diǎn)已經(jīng)消除，即可恢復(fù)正常的接地線。

（3）變壓器著火是后果最嚴(yán)重的變壓器事故之一。因?yàn)樗粌H危及變壓器本體，還有可能造成附近設(shè)備的損壞。在《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》（DL／T 5027－1993）和發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程中對變壓器的防火都有明確要求。儲油坑內(nèi)應(yīng)設(shè)有凈距不大于40mm的網(wǎng)格，網(wǎng)格上鋪設(shè)卵石，其厚度不小于250mm，卵石粒徑應(yīng)為50~80mm。而且還應(yīng)有排油設(shè)施。水噴霧滅火裝置應(yīng)定期進(jìn)行試驗(yàn)（一般可結(jié)合大、小修進(jìn)行），使裝置始終保持在良好狀態(tài)。變壓器的事故放油門不應(yīng)用堵板封住，以便在發(fā)生著火時(shí)能盡快將門打開放油。

若為了封堵事故放油門滲漏油或其他需要，必須加裝堵板時(shí)，建議將諸板改用強(qiáng)化玻璃或其他易報(bào)材料，以便在需要時(shí)用錘敲碎即可打開事故放油門放油。