600MW火電主變連續輕瓦動作及處理淺析

陳少磊，陳驍駿

（福建華電可門發電有限公司，福建 福州 350512）

某海濱4×6 0 0 M W大型火電機組主變采用特變電工沈變公司5 0 0 k V 7 2 0M V A戶外型、三相雙繞組銅導線無勵磁調壓型低損耗升壓變壓器，具體型號參數如下：

型號：S F P－7 2 0 0 0 0/5 0 0 T H 額定容量：7 2 0M V A

額定電壓：5 2 5/2 0 k V 接線組別：Y N,d 1 1

冷卻方式：O D A F 絕緣油：#2 5 克拉瑪依煉油廠

其中#3主變于2 0 0 8年8月通過1 6 8小時試運行，并于1 0月份停運檢修，2 0 0 8年1 2月中旬再次并網發電。

1 主變輕瓦動作事件經過

從某年12月至次年4月期間，#3主變共出現四次主變輕瓦動作報警，均出現在#3機組并網后不久，動作記錄如下：①12-16，22:26:14:435ms，主變輕瓦動作；②01-12，21:02:04:860ms，主變輕瓦動作；③02-02，19:14:35:730ms，主變輕瓦動作；④04-11，03:13:20:645ms；主變輕瓦動作。

以第一次為例，某年12月16日晚22點26左右，電廠主控室光字牌“發變組異常”閃爍報警，檢查發變組繼保小室發變組保護裝置E柜非電量保護裝置顯示“主變輕瓦斯動作”；發變組告警信號無法復歸，檢查發變組非電量保護回路正常；同時就地檢查主變本體溫度、油溫指示、繞組溫度指示正常、油枕油位、冷卻風扇工作正常；測量主變本體端子箱輕瓦告警節點閉合，上主變本體檢查瓦斯繼電器上部氣室（集氣盒）氣體容積超過報警值（輕瓦告警定值為260ml），確認為瓦斯繼電器輕瓦告警正確動作。

2 變壓器瓦斯繼電器輕瓦動作原因分析

變壓器瓦斯繼電器輕瓦動作機理是：變壓器內部有氣體產生，通過安裝在本體與油枕之間連管的瓦斯繼電器時，氣體使繼電器內部油面下降，干簧接點導通，使“輕瓦告警”信號發出。

據此分析，變壓器內部產生氣體的可能原因有下面幾種：①因濾油、加油或冷卻系統不嚴密以至空氣進入變壓器。②因溫度下降或漏油致使油面低于氣體繼電器輕瓦斯浮筒以下。③變壓器故障產生少量氣體④變壓器發生穿越性短路故障。在穿越性故障電流作用下，油隙間的油流速度加快，當油隙內和繞組外側產生的壓力差變化大時，氣體繼電器就可能誤動作。穿越性故障電流使繞組動作發熱，當故障電流倍數很大時，繞組溫度上升很快，使油的體積膨脹，造成氣體繼電器誤動作。⑤氣體繼電器或二次回路故障。

某年12月16日#3主變“輕瓦告警”出現后，及時對瓦斯繼電器氣室聚集的氣體和主變油樣進行取樣；排掉瓦斯繼電器氣室內聚集的氣體后，#3主變非電量保護裝置“輕瓦告警”信號消失；對采集到的氣體樣品和變壓器油樣進行檢驗分析，各項指標正常。分析此次#3主變“輕瓦告警”原因應為基建安裝時濾油、加油或冷卻系統不嚴密以至空氣進入變壓器，#3主變內部無故障。

3 采取的預防措施

要解決這個問題，就必須對#3主變采取濾油處理，才能徹底消除變壓器油內殘留的空氣成分，穩妥起見，還應進行變壓器器身檢查。從安全經濟性角度考慮，將濾油工作安排在#3機組大修時進行。在這段期間，為了保障#3主變的安全穩定運行，采取如下措施：

（1）正常運行時采取的措施。對正常運行中變壓器進行日常巡檢和點檢時，應特別注意變壓器本體溫度、油面溫度、繞組溫度、油枕油位，作好數據記錄；并確保冷卻器、潛油泵等冷卻裝置工作正常；注意檢查變壓器各個部位的接縫處有無漏油滲油情況，如有發現應及時處理；按照規定對瓦斯繼電器進行校驗，檢查二次回路接線是否良好，及時緊固回路上的端子。

（2）異常事故發生時應采取的運行措施。當出現輕瓦告警時，運行人員應立即檢查發變組非電量保護裝置，確認是否為輕瓦告警；同時應就地檢查變壓器本體，查看變壓器油面溫度、繞組溫度、油枕油位，確認冷卻器風扇是否工作正常及時通知檢修人員到達現場，配合檢修人員進行檢查，對出現過“輕瓦告警”的變壓器應加強運行監視，確保輕瓦告警、重瓦跳閘保護正確投入。

（3）異常事故發生時應采取的措施。接到運行人員通知“輕瓦告警”后，相關人員應第一時間趕到現場。檢查變壓器油面溫度、繞組溫度、油枕油位，確認冷卻器風扇、潛油泵是否工作正常；檢查各部分接合部分時候存在漏油；嘗試復歸發變組保護裝置柜上的告警；如無法復歸，測量主變本體端子箱輕瓦告警節點是否閉合，檢查瓦斯繼電器上部氣室（集氣盒）氣體容積是否超過報警值（輕瓦告警定值為260ml）；確認為瓦斯繼電器輕瓦告警正確動作；及時對瓦斯繼電器氣室聚集的氣體和主變油進行取樣，檢驗色譜、油中含氣量，根據檢驗結果進行進一步的分析。

4 #3主變濾油并進行器身內部檢查

4.1 拆引線、排油要點

修前取油樣試驗。

變壓器、濾油機用油管連接閉環油路進行熱油循環，當油溫達到60℃、在晴朗、干燥、無塵土飛揚的天氣開始排油。排油前，油罐內油化驗合格。排油時打開變壓器放油閥，打開連接氣體繼電器蝶閥開始排油。排油完畢后，濾油機與油罐連成閉合油路，進行熱油循環。

4.2 器身檢查

（1）施工條件與要求.在露天進行時，應選在無塵土飛揚及其它污染的晴天進行；器身暴露在空氣中的時間應不超過如下規定：空氣相對濕度≤65%為12h，空氣相對濕度≤75%為8h。器身暴露時間是指從變壓器放油時起至開始抽真空或注油時為止。檢查器身時，應由專人進行，穿著專用的檢修工作服（連體服）和鞋，并戴清潔手套，照明應采用低壓行燈。進行器身檢查所使用的工具應由專人保管并應編號登記，防止遣留在油箱內或器身上；進入變壓器油箱內檢修時，需考慮通風，防止工作人員窒息,進入前先用氧量計測氧量。

（2）繞組檢查內容。①相間隔板和圍屏檢查；②繞組表面檢查；③繞組各部墊塊有無位移和松動情況檢查；④繞組絕緣檢查；⑤用手指按壓繞組表面檢查其絕緣狀態。

（3）引線、絕緣支架及分接開關檢查.①引線及引線錐檢查；②繞組至分接開關的引線檢查；③絕緣支架檢查；④分接開關檢查：螺絲無松動，觸指用0.05mm塞尺應塞不進。

（4）鐵芯檢查。①檢查鐵芯外表是否平整，有無片間短路或變色、放電燒傷痕跡，絕緣漆膜有無脫落，上鐵軛的頂部和下鐵軛的底部是否有油垢雜物；②檢查鐵芯上下夾件、繞組壓板的緊固程度和絕緣狀況，絕緣壓板有無爬電燒傷和放電痕跡。測量絕緣情況（不小于10000MΩ）；③檢查壓釘、絕緣墊圈的接觸情況；④檢查鐵芯的拉帶緊固情況；⑤檢查鐵芯間和鐵芯與夾件間的油路；⑥檢查鐵芯接地片的連接及絕緣狀況（不小于10000MΩ）。

（5）油箱檢查：①清掃油箱內部，清除積存在箱底的油污雜質。②清掃強油循環管路，檢查固定于下夾件上的導向絕緣管，連接是否牢固，表面有無放電痕跡。③檢查磁(電)屏蔽裝置，有無松動放電現象，固定是否牢固。④檢查內部油漆情況，對局部脫漆和銹蝕部位應處理。

4.4 真空注油

（1）準備工作.將使用的油經真空濾油機進行脫水、脫氣和過濾處理，油質須符合下述要求后待用。①耐壓：≥60kV（標準油杯試驗）；②含水量：≤10×10-6；③含氣量：≤1%；④TGΔ：≤0.5%；5：其它性能符合有關標準

（2）真空注油。①抽真空及注油應在無雨和無霧，濕試不大的天氣進行；②注油前先對除儲油柜以外的整個變壓器抽真空，真空度應為殘壓不大于0.13kPa，維持24h后方可真空注油；③將準備好的合格油，用80閘閥同時注油（即油箱和器身內部同時注油）注油速度不超過6t/h，直到油箱注滿油為止，注油過程應維持規定的真空度；④再維持真空2h，即可進行油循環；⑤真空無法建立采取的措施：抽真空時若遇真空無法建立，應立即對漏氣點進行處理；若長時間仍無法處理，為避免變壓器器身暴露空氣時間過長，可采取對變壓器注入熱油，注油速度不超過6t/h，直到油箱注滿油為止；通過真空濾油機進行熱油循環，油箱中油溫度維持在（60～70℃），循環時間不小于96h。熱油循環結束后取油樣進行化驗，應達到4.4.1.1條規定的標準。

（3）熱油循環。為消除檢修過程中器身絕緣表面的受潮，必須進行熱油循環。通過真空濾油機進行熱油循環，整個循環系統（包括變壓器）的真空度，在整個熱油循環過程均為殘壓不大于0.13KPa，變壓器不能注滿油（油面至頂蓋100mm～200mm)。油箱中油溫度維持在（60～70℃），循環時間不小于72h。熱油循環結束后取油樣進行化驗，應達到4.4.1.1條規定的標準。

（4）靜置、補油及密封試驗。熱油循環結束后解除真空，關閉所有與真空泵聯結的閥門。安裝瓦斯繼電器，打開主體與氣體繼電器連接的蝶閥、氣體繼電器排氣閥，通過真空濾油機向變壓器繼續補入合格變壓器油。氣體繼電器排氣閥出油后，停止補油，打開主體與儲油柜連接的蝶閥。變壓器密封試驗：用真空濾油機向箱內注油，使箱內油壓維持在（24～29kPa），12h應無滲漏。（必須關閉連通儲油柜的真空蝶閥，儲油柜不承受此試驗）打開儲油柜與變壓器主體連接的真空蝶閥，整個變壓器靜置72h，變壓器應無滲漏，再打開所有放氣塞放氣，確保內部空氣全部趕出。注油后必須靜置72h以上，方可進行絕緣試驗。

4.4 修后試驗

檢修結束后，按照電力設備交接及預防性試驗規程規定進行變壓器修后試驗。

4.5 注意事項

變壓器油操作必須避免雨天進行，而要在晴天、相對濕度80%以下進行以確保質量，而且必須使用耐油軟管或金屬波紋管；不得將螺栓、螺母、抹布等非產品件丟放在器身上；不得攜帶不必要的工具和其它物品進行器身檢查；通過記錄工具、材料的數目等方法避免安裝工作完成后將工具、材料遺留器身上；在器身檢查時注意不要損傷器身絕緣。

5 結論

在#3主變連續輕瓦報警動作后，能夠采用科學的方法進行分析判斷，得出#3主變油內含空氣量較多、內部無故障的正確結論，避免了盲目的檢修擴大化。在機組大修時，又能嚴謹細致的進行每一步的檢修，確保檢修質量，真正做到應修必修，修必修好。