媽灣電廠#4主變油中總烴含量嚴重超標分析報告

摘要：2010年12月19日16：15分，檢查發現#4主變色譜總烴值超標。造成色譜超標的主要原因是#4主變鐵芯拉板上的部分工藝定位螺栓接觸電阻大引起的。在2010年12月19日—27日、2011年1月19日—27日、2011年2月25日—26日對#4主變進行了三次處理，但油中總烴含量仍在上升，最高達到1148.7 ppm。在2011年3月13日—18日對#4主變進行吊罩檢修，徹底消除了該缺陷。自2011年4月，#4主變投運后至今，#4主變油色譜一直穩定在20 ppm。

關鍵詞：主變，變壓器油，色譜總烴值，定位螺栓，接觸電阻

引言

深圳媽灣電廠總裝機容量為1960MW（2×320MW+4×330MW），位于廣東省深圳市南山區南頭半島西南端，主變壓器型號為SFP-370000，保定天威變壓器廠生產。#4主變于1998年投產。2010年12月檢查發現#4主變色譜總烴值超標，現將本次色譜總烴值超標原因進行技術分析并形成報告如下：

一、事情經過：

2010年12月19日16：15分， #4發電機有功負荷297MW，無功負荷170MVAR。#4主變運行聲音異常，發出沉悶的“嗡嗡”聲，要求機爐值班員減負荷。16時45分，#4發電機有功負荷減至200MW，無功負荷減至150MVAR。18時40分，值長令準備停機。19時許，#4機6KV廠用電由高廠變倒至#2啟備變供電。19時55分，#4發電機有功負荷15MW，無功負荷100MVAR，采用勵磁調節器“DC”方式與系統解列，當執行到將#4發電機勵磁調節器“AC”切至“DC”方式時，#4發電機“強勵動作”信號發出，定子電流突增，最高至13900A，約2秒后恢復正常，當時聽到#4主變聲音突然變大，立即將#4發電機解列。20時02分，運行值班員將#4發電機解列。#4主變（型號：SFP370000/220）產生較大震動（此震動是由500KV天廣線調試使變壓器產生諧振引起的）。變壓器油位、油溫均正常，經停機檢查發現#4主變色譜總烴值達到147ppm（#4主變自96年投運至2010年9月18日歷次色譜檢查，總烴為13.5 ppm）。對變壓器進行放油檢查處理后于2010年12月26日恢復運行。至2011年1月18日總烴值達到1042.5 ppm，1月19日又對#4主變放油并檢查低壓和高壓套管引線，未發現明顯故障點。經研究決定再投運，一方面為不影響發電，另一方面使故障點進一步暴露。2011年1月18日再次恢復運行后，變壓器油中烴氣體的產生漲漲停停，至2月25日總烴值達到1148.7 ppm，利用2月25日、26日#4機停機時間對#4主變進行了濾油處理，使總烴值降至912.5 ppm，同時又對變壓器分接開關進行了檢查，無異常。#4主變又于2月27日投入運行，直至3月13日#4機組小修總烴相對穩定。

二、原因分析：

通過2010年12月19日—2011年3月13日的跟蹤色譜分析結果表明，#4主變中氣體有以下特征：

下方曲線圖為2011年1月29日至2011年3月30日的油總烴走勢：

1、CO、CO2總量的增長速度明顯小于總烴的增長速度（例如：從2月5日至2月25日，CO、CO2總量的增長率為2.1倍，而總烴的增長率為12.8倍），由此可見#4主變內部過熱部位不是固體絕緣物質，而是裸金屬過熱。

2、產氣有間歇性，表現在每天的色譜分析結果有波動。

3、總烴中含有少量乙炔，表明過熱點的局部溫度有達到足以使金屬熔化的程度。

4、總烴產生無突發性，而且上升的總趨勢是速度比較均勻，并非越來越快，這表明故障點既不在絕緣系統，也不在導電回路，所以變壓器可以繼續運行。

通過上述色譜特征及3月13日—18日#4主變吊罩檢查結果表明，由于系統操作產生倍頻諧波，當諧波頻率與主變固有振蕩頻率相同時，主變發生共振現象，主變內部某些緊固點松動引起發熱，主變本體在振動的同時發出較大聲音。此次#4主變故障點是由變壓器低壓側鐵芯拉板上的工藝定位螺栓發熱造成的。因為大型變壓器內部存有大量漏磁通，特別是在變壓器低壓側，因低壓繞組引線的電流很大（額定電流：10190A），漏磁場很強，在鐵芯拉板和夾件構成的方型回路中產生環流，環流流過拉板上的工藝螺栓，由于#4主變在安裝過程中有部分工藝螺絲沒有上緊及螺栓墊片與鐵芯的接觸面有部分漆膜沒有處理干凈，使工藝螺絲接觸不良，引起發熱，最終導致變壓器油中總烴含量嚴重超標。

三、處理過程：

1、 #4發電機停機后，高試班于12月21日對#4主變絕緣電阻、繞組介質損耗、泄漏電流、繞組直流電阻進行了測試，試驗結論：合格。#4主變本體絕緣油色譜試驗，總烴較高，為155.2，其它氣體含量合格。#4主變套管絕緣油色譜試驗結果正常。

2、2010年12月20日—25日，對#4主變進行放油，并打開人孔檢查，發現：（1）B相拉板上工藝螺栓松動過熱。（2）B相低壓軟引線有局部燒傷。處理：（1）對B相拉板上工藝螺栓加銅墊圈，并將之擰緊。（2）B相低壓軟引線采取了絕緣隔離包扎。（3）對#4主變變壓器油進行真空過濾，使油中總烴含量小于15 ppm。

3、2011年1月19日—27日，對#4主變再次放油檢查（因為此時總烴含量已達到999.9 ppm），主要檢查低壓和高壓套管引線，未發現明顯故障點，經研究決定再次投運，一方面為不影響發電，另一方面使故障點進一步暴露。處理：（1）將高壓套管引線加白布套。（2）對變壓器油進行真空過濾，使油中總烴含量小于15 ppm。

4、2011年2月25日—26日（#4主變油中總烴含量達到1148.7 ppm），利用#4機兩天停機時間對#4主變再次進行了濾油處理，處理后變壓器油中總烴含量降至912.75ppm。同時對#4主變分接開關進行了換檔操作檢查。

5、2011年3月13日—18日，對#4主變進行吊罩檢修，吊罩后檢查結果表明：絕緣系統、導電回路、主磁路、油箱、磁屏蔽等均正常，但拉板工藝螺栓有明顯過熱現象。具體情況如下：

（1）低壓側A相拉板上工藝螺栓和C相拉板下工藝螺栓過熱現象最嚴重，螺栓附近大量積碳，墊圈有過熱現象，并有熔化麻點。（上述發現故障點在變壓器死角處，通過人孔無法檢查到。）

（2）低壓側C相拉板上工藝螺栓和下工藝螺栓也有過熱現象，螺栓附近有少量積碳。

（3）低壓側B相拉板上工藝螺栓和下工藝螺栓無明顯過熱現象。

（4）高壓側三相三個拉板和旁軛4個拉板共有14個工藝螺栓均無過熱現象。可見問題集中出現在低壓繞組出線附近。

四、采取對策：

1、將鋼平墊換成更大面積的銅平墊。

2、將普通彈簧墊圈改為碟形彈簧墊圈，從而防止出現在變壓器震動過程中工藝螺栓松動。

3、徹底清理平墊與鐵芯接觸面的油漆。

4、從工藝螺栓到夾件加一分流銅線，以減少流經工藝螺栓的電流。

以上措施，除掉A相高壓側拉板下工藝螺栓（無法松動），其余19個工藝螺栓無論現在有無過熱現象均采取了上述措施。

自2011年4月，#4主變投運后至今，#4主變油色譜一直穩定在20 ppm。

作者介紹：

葉劍國（1972.04.01-）；男；河北懷安；漢；本科；工程師；電氣主管；變電技術；深圳媽灣電力有限公司。

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