變壓器預(yù)防性檢測提高可靠性及關(guān)鍵設(shè)備定期檢測研討

1、變壓器預(yù)防性檢測提高可靠性及關(guān)鍵設(shè)備定期檢測研討2021年5月9日技術(shù)支持效力中心維修部2022年8月21日2目錄變壓器預(yù)防性檢測的背景 變壓器預(yù)防性檢測的情況變壓器預(yù)防性檢測提高可靠性的案例分享變壓器預(yù)防性維護的情況討論變壓器的定期檢測周期及內(nèi)容關(guān)鍵電氣設(shè)備定期檢測的設(shè)備、內(nèi)容、周期2022年8月21日3變壓器預(yù)防性檢測的背景 電力變壓器是電力系統(tǒng)電網(wǎng)平安性運轉(zhuǎn)的重要設(shè)備，它的平安運轉(zhuǎn)是具有極其重要意義的。變壓器的壽命普通只需20至25年，決議其壽命的不是機械壽命，而是絕緣的化學(xué)壽命，實踐許多變壓器的絕緣化學(xué)壽命只能到達18至20年，黃石公司K4的電力變壓器曾經(jīng)接近運用年限，預(yù)防性實驗是保證

2、其平安運轉(zhuǎn)的重要措施,對變壓器缺點診斷具有確定性影響。經(jīng)過各種實驗工程，獲取準確可靠的實驗結(jié)果是提早發(fā)現(xiàn)變壓器缺點的根本前提。加強對絕緣油的監(jiān)控，及時掌握絕緣的老化程度，制定科學(xué)的維修戰(zhàn)略，對工廠設(shè)備的平安運轉(zhuǎn)有著及其重要。2022年8月21日4變壓器預(yù)防性檢測的背景-事故案例2021年8月，陽新公司窯主傳變壓器因外部電纜短路導(dǎo)致變壓器嚴重損壞，呵斥2#窯停窯180小時以上；2021年12月26日，郴州公司原料變壓器在遇到低壓設(shè)備短路缺點后，因未及時采取科學(xué)檢測，反復(fù)送電操作導(dǎo)致變壓器嚴重損壞，影響停電十小時以上；2021年1月8日，襄城公司一臺1600KW電力變壓器因低壓短路導(dǎo)致變壓器燒壞。

3、 .變壓器缺點的技術(shù)分析 由于變壓器出口短路產(chǎn)生數(shù)倍與滿載額定電流的瞬變短路電流，導(dǎo)致收到額定滿載近400倍的機械應(yīng)力沖擊，變壓器內(nèi)部絕緣和固定經(jīng)受劇烈沖擊，在未檢查斷定解除缺點隱患，采取再次送電操作，根據(jù)“雙倍效應(yīng)零電壓短路的機械沖擊應(yīng)力將到達滿載時的1600倍，致使變壓器內(nèi)部絕緣變形、位移破壞其絕緣，最終擊穿嚴重損壞。2022年8月21日6變壓器預(yù)防性檢測的背景-現(xiàn)狀在公司目前電力變壓器的運轉(zhuǎn)中，經(jīng)常會遇到誤操作、振動、高溫、雷電或涌流、過負荷、三相負載不平衡、對控制設(shè)備的維護不夠、清潔不良等情況，這些要素會影響到變壓器絕緣資料的預(yù)期壽命，最終導(dǎo)致變壓器的缺點發(fā)生。并且由于變壓器長期缺乏科

4、學(xué)的預(yù)防性維護和實驗檢查，上述不良影響無法被發(fā)現(xiàn)，這將嚴重要挾到電力變壓器的可靠運轉(zhuǎn)，是供配電系統(tǒng)的艱苦平安隱患。2022年8月21日7變壓器維護的過去情況黃石公司每兩年對變壓器油進展耐壓實驗，也對部分時間較長有缺陷的變壓器例如漏油等進展抽芯維護；陽新公司、武穴公司、宜都公司、襄樊公司、赤壁公司等各工廠對配電電力變壓器均只在年修時進展清灰，緊固常規(guī)維護，如有漏油做密封件改換維修。相關(guān)的預(yù)防性實驗和維修尚未實施，且都希望工廠維修管理部能給予支持和協(xié)助。2022年8月21日8變壓器預(yù)防性檢測的根據(jù)2022年8月21日9電力設(shè)備預(yù)防性實驗規(guī)程電力設(shè)備預(yù)防性實驗規(guī)程Preventive test co

5、de for electric power equipmentDL/T 5961996中華人民共和國電力行業(yè)規(guī)范DL/T 5961996電力設(shè)備預(yù)防性實驗規(guī)程Preventive test code forelectric power equipment中華人民共和國電力工業(yè)部 1996-09-25同意 1997-01-01實施2022年8月21日10電力變壓器及電抗器的實驗工程、周期和要求 電力變壓器及電抗器的實驗工程、周期和要求序 號項 目周 期要 求說 明1 油中溶解氣體色譜分析 1)220kV及以上的所有變壓器、容量120MVA及以上的發(fā)電廠主變壓器和330kV及以上的電抗器在投運后的

6、4、10、30天(500kV設(shè)備還應(yīng)增加1次在投運后1天) 2)運行中：a)330kV及以上變壓器和電抗器為3個月；b)220kV變壓器為6個月；c)120MVA及以上的發(fā)電廠主變壓器為6個月；d)其余8MVA及以上的變壓器為1年；e)8MVA以下的油浸式變壓器自行規(guī)定 3)大修后 4)必要時 1)運行設(shè)備的油中H2與烴類氣體含量(體積分數(shù))超過下列任何一項值時應(yīng)引起注意：總烴含量大于15010-6H2含量大于15010-6 C2H2含量大于510-6 (500kV變壓器為110-6) 2)烴類氣體總和的產(chǎn)氣速率大于0.25ml/h(開放式)和0.5ml/h(密封式)，或相對產(chǎn)氣速率大于10%

7、/月則認為設(shè)備有異常 3)對330kV及以上的電抗器，當出現(xiàn)痕量(小于510-6)乙炔時也應(yīng)引起注意；如氣體分析雖已出現(xiàn)異常，但判斷不至于危及繞組和鐵芯安全時，可在超過注意值較大的情況下運行 1)總烴包括：CH4、C2H6、C2H4和C2H2四種氣體 2)溶解氣體組分含量有增長趨勢時，可結(jié)合產(chǎn)氣速率判斷，必要時縮短周期進行追蹤分析 3)總烴含量低的設(shè)備不宜采用相對產(chǎn)氣速率進行判斷 4)新投運的變壓器應(yīng)有投運前的測試數(shù)據(jù) 5)測試周期中1)項的規(guī)定適用于大修后的變壓器2022年8月21日11變壓器預(yù)防性檢測的根據(jù)2 繞組直流電阻 1)13年或自行規(guī)定 2)無勵磁調(diào)壓變壓器變換分接位置后 3)有載

8、調(diào)壓變壓器的分接開關(guān)檢修后(在所有分接側(cè)) 4)大修后 5)必要時 1)1.6MVA以上變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應(yīng)大于三相平均值的2%，無中性點引出的繞組，線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1% 2)1.6MVA及以下的變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的4%，線間差別一般不大于三相平均值的2% 3)與以前相同部位測得值比較，其變化不應(yīng)大于2% 4)電抗器參照執(zhí)行 1)如電阻相間差在出廠時超過規(guī)定，制造廠已說明了這種偏差的原因，按要求中3)項執(zhí)行 2)不同溫度下的電阻值按下式換算 式中R1、R2分別為在溫度t1、t2時的電阻值；T為計算用常數(shù)，銅導(dǎo)線取235，鋁導(dǎo)線取225 3)無勵磁調(diào)

9、壓變壓器應(yīng)在使用的分接鎖定后測量2022年8月21日12變壓器預(yù)防性檢測的根據(jù)3 繞組絕緣電阻、吸收比或(和)極化指數(shù) 1)13年或自行規(guī)定 2)大修后 3)必要時 1)絕緣電阻換算至同一溫度下，與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化 2)吸收比(1030范圍)不低于1.3或極化指數(shù)不低于1.5 1)采用2500V或5000V兆歐表 2)測量前被試繞組應(yīng)充分放電 3)測量溫度以頂層油溫為準，盡量使每次測量溫度相近 4)盡量在油溫低于50時測量，不同溫度下的絕緣電阻值一般可按下式換算 式中R1、R2分別為溫度t1、t2時的絕緣電阻值 5)吸收比和極化指數(shù)不進行溫度換算2022年8月21日13變壓器預(yù)防

10、性檢測的根據(jù)6 絕緣油試驗 1)13年或自行規(guī)定 2)大修后 3)必要時見第13章7交流耐壓試驗 1) 15年(10kV及以下) 2)大修后(66kV及以下) 3)更換繞組后 4)必要時 1)油浸變壓器(電抗器)試驗電壓值按表6(定期試驗按部分更換繞組電壓值) 2)干式變壓器全部更換繞組時，按出廠試驗電壓值；部分更換繞組和定期試驗時，按出廠試驗電壓值的0.85倍1)可采用倍頻感應(yīng)或操作波感應(yīng)法 2)66kV及以下全絕緣變壓器，現(xiàn)場條件不具備時，可只進行外施工頻耐壓試驗 3)電抗器進行外施工頻耐壓試驗8 鐵芯(有外引接地線的)絕緣電阻 1)13年或自行規(guī)定 2)大修后 3)必要時 1)與以前測試

11、結(jié)果相比無顯著差別 2)運行中鐵芯接地電流一般不大于0.1A 1)采用2500V兆歐表(對運行年久的變壓器可用1000V兆歐表) 2)夾件引出接地的可單獨對夾件進行測量2022年8月21日14變壓器預(yù)防性檢測的根據(jù)10 油中含水量見第13章11 油中含氣量見第13章12 繞組泄漏電流 1)13年或自行規(guī)定 2)必要時1)試驗電壓一般如下：讀取1min時的泄漏電流值繞組額定電壓kV3610203566330500直流試驗電壓kV5102040602)與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化變壓器油的實驗工程和要求變壓器油的實驗工程和要求序號項 目要 求說 明投入運行前的油運 行 油1外觀透明、無雜質(zhì)或懸

12、浮物 將油樣注入試管中冷卻至5在光線充足的地方觀察2水溶性酸pH值5.44.2 按GB7598進行試驗3酸值mgKOH/g0.030.1 按GB264或GB7599進行試驗4閃點(閉口)140(10號、25號油)135(45號油)1)不應(yīng)比左欄要求低52)不應(yīng)比上次測定值低5 按GB261進行試驗2022年8月21日16變壓器油的實驗工程和要求5水分mg/L66110kV 20220kV 15330500kV 1066110kV 35220kV 25330500kV 15 運行中設(shè)備，測量時應(yīng)注意溫度的影響，盡量在頂層油溫高于50時采樣，按GB7600或GB7601進行試驗 6擊穿電壓kV15

13、kV以下 301535kV 3566220kV 40330kV 50500kV 6015kV以下 251535kV 3066220kV 35330kV 45500kV 50 按GB/T507和DL/T429.9方法進行試驗7界面張力(25) mN/m3519 按GB/T6541進行試驗8tg(90)%330kV及以下1500kV 0.7300kV及以下4500kV 2 按GB5654進行試驗2022年8月21日17變壓器油的實驗工程和要求9體積電阻率(90)m61010500kV11010330kV及以下3109 按DL/T421或GB5654進行試驗10油中含氣量(體積分數(shù))% 330kV5

14、00kV) 1一般不大于3 按DL/T423或DL/T450進行試驗11油泥與沉淀物(質(zhì)量分數(shù))%一般不大于0.02 按GB/T511試驗，若只測定油泥含量，試驗最后采用乙醇苯(14)將油泥洗于恒重容器中，稱重12油中溶解氣體色譜分析變壓器、電抗器 見第6章互感器 見第7章套管 見第9章電力電纜 見第11章 取樣、試驗和判斷方法分別按GB7597、SD304和GB7252的規(guī)定進行2022年8月21日18株洲公司變壓器缺點案例-20210608 事件：2021年6月8日，華新水泥株洲碼頭用變壓器由保定小星天威變壓器2021年05月制造S11-M-1000kVA/10-0.4；變壓器在正常運轉(zhuǎn)時

15、，因負載發(fā)生急劇變化，后備維護動作顯示過流速斷。當排除負載缺點點再次投點運轉(zhuǎn)時，變壓器運轉(zhuǎn)聲音異常，后備維護再次動作顯示過流速斷；顧客初步斷定該變壓器內(nèi)部缺點，改換備用變壓器。株洲公司變壓器缺點案例-20210608現(xiàn)地吊芯檢查情況：HV側(cè)情況LV側(cè)情況株洲公司變壓器缺點案例-20210608現(xiàn)地吊芯檢查情況：線圈端絕緣墊塊松動1線圈端絕緣墊塊松動2A相線圈下部可視銅渣B相線圈下部可視銅渣株洲公司變壓器缺點案例-20210608缺點緣由淺析 從變壓器運轉(zhuǎn)情況、現(xiàn)地吊芯檢查心體線圈受損情況可以斷定：該變壓器在運轉(zhuǎn)過程中，A、B相低壓側(cè)外部負載相間或?qū)Φ匕l(fā)生短路極端變化，超越低壓線圈能接受額定短路

16、電流時間，線圈導(dǎo)線在交變機械力作用下整體相互擠壓；外包紙絕緣破損發(fā)生匝間短路，短路電流產(chǎn)生的瞬時高溫使導(dǎo)線融化，大量銅渣從缺點點處溢出。株洲公司變壓器缺點案例-20210608維修方案：1、按照執(zhí)行返廠大修。2、改換兩相高、低線圈。3、原變壓器油真空加熱脫氣處置，補充新品絕緣油。4、受損絕緣資料改換為新品。5、變壓器心體重新真空枯燥處置。6、變壓器完廢品按照實驗。2022年8月21日23長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 2021年6月，華新水泥長陽在收買以后，為了掌握變壓器的運轉(zhuǎn)情況，根據(jù)總部維修部簽署的，委托華城電機武漢對該公司所屬16臺油浸式變壓器運轉(zhuǎn)形狀進展分析評價。 取油樣做油中特

17、征性氣體分析發(fā)現(xiàn)：2#線35kV主變內(nèi)部存在電弧放電景象，建議吊心排查詳摘要-2021華新長陽2#線35kV主變運轉(zhuǎn)形狀評價報告。2022年8月21日24長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例摘要-2021華新長陽2#線35kV主變運轉(zhuǎn)形狀評價報告 2022年8月21日25長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關(guān)的分析，會同技術(shù)中心電氣自動化部專家和華城電機武漢擔(dān)任設(shè)計及品保的專家、工廠的專業(yè)管理一同商定，綜合思索維修條件、維修費用等諸多要素，決議先采取選擇適宜的時間進展現(xiàn)地檢測研判，逐漸逐項排查缺點源，并繼續(xù)經(jīng)過對變壓器油質(zhì)及油中溶解性氣體的數(shù)據(jù)變化，斷定變壓器的運轉(zhuǎn)風(fēng)險。20

18、22年8月21日26長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 2021年2月19日，華城電機工程技術(shù)人員對2#主變進展檢測排查缺點源任務(wù)詳摘要-2021華新長陽2#線35kV主變運轉(zhuǎn)形狀評價報告,結(jié)果及建議如下：1、存在低能量高溫電弧放電缺點源；2、排除引出線接續(xù)不良、有載開關(guān)分接線接續(xù)不良；3、排除因鐵芯多點接地產(chǎn)生缺點源；4、繼續(xù)監(jiān)測油中特征性氣體的產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率； 5、真空脫氣加熱過濾變壓器油，提高絕緣特性； 2022年8月21日27長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 摘要-2021華新長陽2#線35kV主變排查缺點源報告 2022年8月21日28長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 2

19、021年1月，華城電機工程技術(shù)人員檢測2#線35kV主變油中特征性氣體的產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣速率(詳見華新長陽2#線35kV油中特征性氣體監(jiān)測對照表)；綜合分析缺點源擴展趨勢明顯，如不及時排除將引發(fā)艱苦運轉(zhuǎn)事故； 2022年8月21日29長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 根據(jù)再次監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比分析，變壓器的缺點隱患在不斷地增大，運轉(zhuǎn)風(fēng)險極大，我們隨即提交設(shè)備艱苦風(fēng)險報告見插件，與技術(shù)中心電氣自動化部專家和華城電機武漢擔(dān)任設(shè)計及品保的專家、工廠的專業(yè)管理商定，決議先采取現(xiàn)地吊芯檢查并爭取現(xiàn)地排除缺點點，如無法現(xiàn)地處置，只能返廠修復(fù)。 2022年8月21日30長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 20

20、21年1月16日，華城電機工程技術(shù)人員對2#主變進展現(xiàn)地排查缺點源任務(wù)；經(jīng)吊罩檢查發(fā)現(xiàn)： A.有載分接開關(guān)內(nèi)部絕緣油異常劣化景象(詳照片);B.心體部分的A相高壓側(cè)線圈分接線有部分電弧過熱段詳照片；C.A相高壓側(cè)線圈調(diào)壓分接線松動且有滑落景象詳照片； 根據(jù)實踐情況，變壓器的缺點現(xiàn)地?zé)o法排除，需返廠處置。最終選擇返廠處置。 2022年8月21日31長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例現(xiàn)地吊罩情況開關(guān)內(nèi)部情況線圈過熱景象線圈松動2022年8月21日32長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例返廠吊芯檢查，確定艱苦設(shè)備隱患 2022年8月21日33長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 翻開A相線圈外圍屏

21、，檢查調(diào)壓線圈第1段導(dǎo)線外包絕緣部分有過異常劣化景象且發(fā)現(xiàn)有壹個碳化點 2022年8月21日34長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 翻開B、C線圈外部圍屏，發(fā)現(xiàn)調(diào)壓線圈導(dǎo)線均有松動失穩(wěn)景象 長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例導(dǎo)線外包絕緣異常劣化出現(xiàn)碳化點 變壓器在運轉(zhuǎn)過程中，失穩(wěn)滑落的導(dǎo)線出現(xiàn)震動摩擦逐漸損壞外部絕緣層，隨著絕緣才干的減弱，導(dǎo)線匝間會出現(xiàn)間歇性的部分閃絡(luò)放電景象詳表示圖一。長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例線圈失穩(wěn)滑落 原廠制造工藝缺陷，套裝外部調(diào)壓線圈作業(yè)時內(nèi)層絕緣筒松弛，心體烘干后絕緣資料因水分揮發(fā)而進一步收縮，調(diào)壓線圈內(nèi)部無支撐導(dǎo)線失穩(wěn)滑落。 淺析低能量高溫電弧放電

22、缺點源HV側(cè)調(diào)壓線圈采用2段6列圓筒卷繞制工藝，檢查閃絡(luò)點是在第一匝出頭線與第二匝之間，在間歇性的部分閃絡(luò)放電時該匝段內(nèi)部產(chǎn)生短路環(huán)；由于壹匝短路環(huán)產(chǎn)生的功率較小溫度較低，所以產(chǎn)氣速率和產(chǎn)氣量較低，僅是電弧產(chǎn)生的C2H2(乙炔)含量較高。如不及時排除逐漸破壞到周邊導(dǎo)線絕緣，最終將迸發(fā)成嚴重的線圈短路事故。2022年8月21日37長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 其他異常點及隱患分析和改善： 異常點一：拆解有載分接開關(guān)過程中發(fā)現(xiàn)芯子部分C相主觸頭支架斷裂； 緣由分析：原廠組裝缺陷，驗證了有載分接開關(guān)油室內(nèi)絕緣油異常劣化的緣由；改善方案：聯(lián)絡(luò)貴州長征開關(guān)，購置新品配件改換； 觸頭支架斷裂照片改

23、換后觸頭支架照片2022年8月21日38長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 異常點二：拆解有載分接開關(guān)過程中發(fā)現(xiàn)：油室內(nèi)碳化污染嚴重； 緣由分析：觸點支架斷裂，異常電弧閃絡(luò)污染絕緣油；改善方案：新品絕緣油沖洗清理污漬，研磨觸點； 油室清洗前的照片清洗后的照片2022年8月21日39長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例異常點三：心體各部存在金屬顆粒物及非金屬顆粒；緣由分析：原廠制造工藝缺陷；改善方案：真空煤油氣相枯燥爐清洗烘干處置心體； 心體清洗前的照片心體清洗后的照片2022年8月21日40長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 維修過程及其他處置維護的圖片記錄 煤油氣相爐枯燥心體改換手孔密封件檢查各部螺絲螺絲添加防滑措施2022年8月21日41長陽公司主變預(yù)防性檢測提高可靠性案例 變壓器維修完成的圖片維修前后 2022年8月21日42變壓器預(yù)防性檢測的初步統(tǒng)計20212021序號設(shè)備使用單位檢測數(shù)量（臺）檢測時間外部狀態(tài)缺陷臺數(shù)內(nèi)部狀態(tài)缺陷臺數(shù)運行風(fēng)險評價處理結(jié)果備注1黃石公司222011年17臺不同程度存在漏油6臺油質(zhì)氣體超標嚴重，14臺油質(zhì)不合格運行風(fēng)險大部分中