大型電力變壓器是電網傳輸電能的樞紐,是電網運行的主要設備,其安全可靠性是保障電力系統可靠運行的必備條件。本文主要介紹大型
變壓器的事故情況。
1.繞組絕緣事故
在大型變壓器事故中,繞組的縱絕緣、主絕緣和引線絕緣事故占的比重很大,而且往往損壞嚴重,修復時間較長,損失很大。這類事故與制造廠關系很大,設計考慮不周,工藝粗糙是這類事故的主要起因。例如:
(1)某變電站一臺500kV主變壓器,容量為167000kVA,在系統無任何操作下,主變壓器的差動保護、瓦斯保護動作跳閘,兩只壓力釋放器動作噴油,油箱開裂。經檢查,調壓繞組及引線燒損,調壓繞組下端靜電板引出軟銅線熔斷,該處絕緣嚴重燒傷。該變壓器是中壓220kV線端有載調壓,繞組的排列方式是低壓繞組—調壓繞組—中壓Ⅱ繞組—高壓繞組—中壓Ⅰ繞組,220kV線端調壓繞組從下端引出多根引線,較大范圍內破壞了在220kV調壓繞組下端布置的靜電板的完整性,使該端部的絕緣結構得不到完整布置。由于引線較多,工藝處理上難度很大,難以達到設計要求,致使局部電場強度過高,留下了絕緣事故隱患。這類事故屬于設計結構不合理造成的。
(2)某變電站一臺220kV,120000kVA主變壓器,在運行中發生因圍屏放電引起的燒損事故。放電發生在長墊塊支撐結構的220kV繞組絕緣紙板上,造成相間短路將繞組燒損。這是由于墊塊和圍屏紙板的接觸部位電場強度較高,特別是當進入水分和雜質,在電場作用下這些雜質會向高場區集中,導致局部放電。受潮紙板在局部放電和沿面場強作用下,以樹枝狀放電通道向兩端延伸,直至相間或對地擊穿。
2.短路強度不夠
器身結構抗短路強度差是個較為突出的問題。由于我國大短路容量試驗條件所限,對大容量變壓器的機械強度設計計算和緊固質量無法有效考核,制造方面又不夠重視,因此在運行中發生問題比較多。據統計,110kV變壓器由于抗短路強度不夠而損壞占這類事故的大部分。損壞的主要原因有以下幾方面:
(1)高低壓繞組壓緊度不均。采用同一壓板壓緊高低壓兩個繞組,由于高壓和低壓兩個繞組的高度在繞制過程中很難控制成一樣高,又由于導線尺寸以及絕緣尺寸的不同,難以保證兩個繞組壓縮到同樣的緊度。當發生外部短路時,兩個繞組的抗短路強度就不同,弱者就會發生損壞。
為解決兩繞組高度差的問題,需在工藝上采取相應的措施。首先要對墊塊進行密化處理。繞組加工好后,還應對單個繞組進行恒壓干燥,并測量其壓縮后的高度,把同一壓板下的各個繞組調整到同一高度,然后在總裝時用油壓裝置對繞組施加規定的壓力,最終達到設計和工藝要求的高度。
(2)壓板強度不夠。在多起事故中,端部壓板被折斷,有的斷裂成幾塊,有的端部壓板采用兩個半圓層壓木來壓緊繞組,事實證明,壓緊強度很難達到要求。由于繞組縱向壓緊強度不夠,故障時在徑向力的作用下,往往使內繞組向鐵芯方面擠壓,因而鐵芯燒損的情況屢有發生。
(3)運行管理不善。當發生短路故障時保護失靈、開關拒動,使變壓器長時間承受故障電流而將變壓器嚴重燒損。
3.絕緣“脹包”堵塞油道
換位導線的使用,對降低低壓繞組的雜散損耗有明顯的好處。但由于工藝問題產生的換位導線松緊度較差,在運行中便出現了絕緣膨脹,堵塞冷卻油道。由于油道堵塞使絕緣嚴重老化乃至破損,最終造成匝間短路燒壞事故。
4.套管事故
套管事故不但造成套管本身的損壞,而且波及變壓器本體和周圍其他設備,且易釀成火災。套管事故可分為兩類:一類是由于制造質量差而發生,這類事故占的比例較大;另一類是由于運行時間長絕緣老化而發生。
5.進水受潮
由于密封不良,進水受潮,燒損變壓器的事故時有發生。
6.調壓開關問題
無激磁調壓開關由于多數缺陷能在檢測中發現,造成突發事故較少;而有載調壓開關造成事故的比較多,且110kV的調壓開關往往操作比較頻繁,事故比例占的較多。存在的問題主要是內部連接部件松動、材料強度差、出頭接觸不良甚至脫落、操作機構及限位開關失靈、切換器拒動以及分接開關絕緣不良等。
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