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热油喷淋法处理变压器夹件绝缘不良

2015-12-02徐金才张洪坤

水电与抽水蓄能 2015年2期
关键词:夹件热油干燥机

滕 跃,徐金才,滕 巍,张洪坤

(国网新源白山发电厂,吉林省吉林市 132103)

热油喷淋法处理变压器夹件绝缘不良

滕 跃,徐金才,滕 巍,张洪坤

(国网新源白山发电厂,吉林省吉林市 132103)

本文通过一起变压器夹件绝缘故障处理的案例,分析了变压器夹件绝缘不良的原因和判断方法,以及处理流程和注意事项。

热油喷淋;变压器;绝缘不良

0 引言

变压器作为发电厂重要的一次设备,其运行可靠性会对发电厂的安全生产和经济效益产生重要的影响。从绝缘介质的不同,变压器可分为干式变压器和油浸式变压器两种。发电厂主变压器由于电压等级高、容量大,主要采用油浸变压器。油浸变压器运行中易因机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化、过电压等引发绝缘不良,其中受潮是引发绝缘不良的主要原因。变压器铁芯及夹件绝缘厚度小、承受机械力大,更易发生故障。如确认绝缘受潮,可采用油箱铁损法、零序电流法、热油喷淋法等进行干燥处理。

1 变压器夹件绝缘不良原因及判断

某电厂安装有一台SSP10-200000/220型油浸变压器,变压器自2006年投运后,一直存在夹件绝缘偏低等问题,变压器铁芯及夹件绝缘测试数据如表1所示。

表1 变压器铁芯及夹件绝缘测试数据

序号测试时间测试部位(MΩ)备注铁芯对地夹件对地铁芯对夹件4 2011年1180 3.2 1180定期预试5 2013年7200 1.04 7380定期预试

由表1数据可以看出,该变压器铁芯对地及铁芯对夹件之间绝缘良好,但夹件对地绝缘电阻数值明显低于出厂值,且呈逐年下降趋势,需要进行处理。

变压器夹件绝缘不良的主要原因有夹件绝缘受潮,机械力造成夹件绝缘损伤,夹件与变压器油箱、定位钉等处接触或存在异物等。结合到本次夹件绝缘逐年降低这一现象,分析绝缘受潮的可能性较大。一般情况下,变压器绝缘受潮的主要原因有:

(1)变压器运输时密封不严,潮气或水分进入变压器内。

(2)变压器运行中维护不当,油枕隔膜或胶囊破损,外界水分侵入变压器内。

(3)变压器检修时,器身暴露在空气中时间过长。

本次变压器夹件绝缘测试数据可知,夹件绝缘从安装后第三年即明显降低,受潮原因很可能是安装时工艺不良,部分水分侵入绝缘,再加上夹件绝缘厚度较低,造成夹件绝缘受影响最明显。

2 处理方案的选择

变压器干燥处理的方法主要有油箱铁损干燥法、绕组铜损干燥法、零序电流干燥法、零序短路干燥法、真空热油雾化喷淋干燥法等几种。油箱铁损干燥法、绕组铜损干燥法等处理时均需要变压器绕组通电,变压器绕组或油箱自身发热进行烘干,存在需要外接电源、埋设专用测温元件实施难度大,容易引发变压器局部过热安全性差等弊端,仅适用于中小容量变压器。真空热油雾化喷淋干燥法是利用干燥机将变压器油加热后喷淋变压器器身,利用热油作为载热体,将热量直接传送到变压器器身和各个角落,使器身和油箱内部温度升高。在相同压力下,水的蒸发温度低于油的蒸发温度,所以控制在一定温度下,油不蒸发而水汽蒸发,再加上热油渗入绝缘内部吸取绝缘中的水分带走。蒸发的水汽通过抽真空排出,绝缘油中的水分通过油循环过滤排出,从而达到干燥绝缘的目的。由于雾化热油能够渗入绝缘材料各个部位和缝隙中,加热均匀,吸收水分彻底,更加适用于现场干燥大型油浸变压器。

本次变压器夹件绝缘不良的处理,采用真空热油干燥法,并在油箱底部增加辅助加热板等方式,缩短了升温时间,提高了处理效率。

3 热油喷淋干燥处理过程

(1)处理前准备工作。

1)变压器停运,高低压侧断引,进行预防性试验,以便与处理后试验数据对比分析。

2)干燥处理机具的准备。主要有干燥机(加热功率90kW)、真空滤油机(油处理量9000L/h)、能够存下变压器内绝缘油的油罐(约30t)及用于存放喷淋用热油的油罐(约5t)、辅助加热板(50kW)、油管路的其他材料。油罐、管路等使用前必需清洗干净,以免污染变压器。

3)将加热板安装在变压器油箱底部,连接好电源。一般加热板应距变压器油箱底部15~20cm,均匀布置,避免造成局部过热。

4)关闭油枕蝶阀,将油枕内的绝缘油与主变压器本体分开,以减少排油量。

5)拆下瓦斯继电器,并将瓦斯继电器至油箱侧联管作为热油干燥的注油口。将干燥机进油口用油管连接到变压器放油口,干燥机出油口用油管连接到油罐,做好放油准备。

(2)变压器排油。将变压器内绝缘油排至准备好的油罐内,变压器油箱内剩余3t油,用于后续热油喷淋。

(3)启动干燥机油泵及加热器对变压器油箱内预留的绝缘油进行循环加热,投入油箱底部加热板进行辅助加热,要求油温不允许超过105℃。对变压器进行热油喷淋,每次时间为12h,热油喷淋结束后,停止干燥机加热系统,开启真空系统,对变压器进行抽真空处理,每次抽真空时间为6h,在喷淋及抽真空的同时,定时测量夹件对地绝缘,并做好记录,重复以上步骤,即12h热油喷淋接6h抽真空。本案例经过四次循环处理后,变压器夹件绝缘值达到出厂标准或连续6h以上稳定后,停止热油喷淋。加热过程及测试数据见表2。

表2 变压器干燥过程测试数据

(4)将用于变压器热油喷淋的变压器油排出,由于该变压器油用于热油喷淋已经高温劣化,不能用作变压器运行排入废油罐内,后续注油时需补入合格的新油。

(5)用干燥机通过干燥管路注入少量洁净的变压器油,对变压器进行清洗,之后将清洗后的变压器油也排到存放废油的罐内。

(6)拆除干燥机、真空泵与变压器连接的管路,拆除干燥机电源。

(7)将拆除的瓦斯继电器及软连接管路安装到变压器上。将滤油机进油口与油罐相连,滤油机出油口连接到变压器放油阀上,变压器开始注油及补油。

(8)变压器注满油后,将滤油机管路接入,对变压器进行真空滤油,时间大约48h,直到变压器油样合格为止。停止滤油,拆除滤油机所有管路。

(9)变压器修后再次进行预防性试验,检验变压器绝缘数据合格,处理工作结束。

4 结论

(1)真空热油喷淋干燥法是一种操作安全性好,简便易行、效率高的现场进行变压器绝缘干燥的方法,尤其适用于1000kVA以上的大容量油浸变压器。

(2)干燥处理后,要在变压器下次停运检修时进行绝缘电阻复测,以便判断处理效果。

[1] 电力设备预防性试验规程编写组.电力设备预防性试验规程(DL/T 596—1996)修订说明.北京:中国电力出版社,1997.

滕 跃(1974—):男,大学,高级工程师,生技部主任,专业特长为发电厂电气一次设备检修维护,研究方向为发电机及变压器绝缘不良的处理。邮箱ty28721@126.com。

徐金才(1975—),男,工程师,从事电力设备检修维护技术管理工作。

滕 巍(1978—),男,工程师,从事电力设备检修维护技术管理工作。

张洪坤(1973—),男,工程师,从事电力设备检修维护技术管理工作。

Hot Oil Spray Method for the Treatment of Transformer Clamp Defective Insulation

TENG Yue,XU Jincai,TENG Wei,ZHANG Hongkun
(Baishan Hydropower Plant,State Grid Xin Yuan Ltd.,Jilin,132103,China)

This paper describes a fault treatment case of transformer clamp defective insulation,analyses the cause and judgment methods of this failure,the processing flow and related notes are provided.

hot oil sprayl;transformer;defective insulation

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