引言

干式變壓器由于采用樹脂絕緣,所以不會像油浸式變壓器那樣存在漏油、滲油問題,干式變壓器無可燃性樹脂,在使用過程中不助燃,能阻燃,不會爆炸及釋放有毒氣體,不會對環(huán)境、其他設備和人體造成危害,因此具有維護工作量小,防火性能好,無污染,抗短路能力強,耐熱能力強,安裝方便等一系列優(yōu)點,應用廣泛。但是,若干式變壓器使用不當,就會給設備本身帶來安全隱患,威脅設備、系統(tǒng)的安全運行,這種情況是需要引起重視的。

1干式變壓器鐵芯過熱情況

某電廠干式變壓器2V3于2011年V月投入運行,投運后,于2012年5月紅外檢測中發(fā)現(xiàn)鐵芯溫度偏高,鐵芯最高溫度為110B,隨后對該變壓器進行紅外跟蹤檢測,從跟蹤情況分析,鐵芯溫度呈增長趨勢,最高時溫度達到107℃。在201V年0月對其進行了停電檢查,發(fā)現(xiàn)鐵芯有過熱痕跡,鐵芯表面絕緣漆呈塊狀龜裂、脫落,固定鐵芯的扎帶熱縮套有高溫融化痕跡。

1.1變壓器參數

該變壓器銘牌參數如表1所示。

1.2變壓器鐵芯溫度紅外跟蹤

變壓器鐵芯溫度紅外跟蹤統(tǒng)計如表2所示。

該變壓器鐵芯過熱現(xiàn)象如圖1、圖2所示。

2干式變壓器鐵芯過熱原因分析

干式變壓器鐵芯過熱,一般由以下幾種情況引起:變壓器過負荷運行導致鐵芯過熱[1]:硅鋼片質量較差,造成空載損耗增大,導致鐵芯過熱:變壓器鐵芯多點接地造成鐵芯過熱[2]:風機或溫控儀損壞,不能正常散熱導致鐵芯過熱:變壓器設計運行電壓與實踐運行電壓不匹配,磁密增大,導致鐵芯發(fā)熱。下面針對上述幾種情況進行逐一分析。

2.1變壓器過負荷運行

根據電廠對干式變壓器24B所帶負荷的統(tǒng)計情況,該變壓器所帶最大負荷僅為變壓器額定容量的70%,因此不存在變壓器過負荷運行情況。

2.2硅鋼片質量較差,造成空載損耗增大

通過咨詢變壓器生產廠家,廠家提供了該變壓器硅鋼片型號及批次等相關材料,且用該批次硅鋼片生產的變壓器在其他地方運行均未發(fā)現(xiàn)異常,可以排除是由于使用劣質硅鋼片造成空載損耗增大導致鐵芯過熱的情況。

2.3變壓器鐵芯多點接地

2014年3月23日,在干式變壓器24B停電時對其進行了預防性試驗,測量鐵芯對地絕緣電阻為1600MQ,其他試驗項目也未發(fā)現(xiàn)異常,試驗合格,鐵芯不存在多點接地的情況。

2.4風機或溫控儀損壞,不能正常散熱

在變壓器運行時進行現(xiàn)場檢查,發(fā)現(xiàn)變壓器溫控儀及風機均運行正常。

2.5變壓器設計運行電壓與實踐運行電壓不匹配,磁通密度增大

從干式變壓器24B銘牌上來看,該變壓器高壓側電壓最高按照36750V設計,然而電廠35kV母線運行電壓實際最高為38.2kV,最低為37.2kV,該變壓器的實際運行電壓高于設計運行電壓。通常變壓器在額定電壓運行時,鐵芯中的磁通密度已接近飽和狀態(tài),當變壓器的運行電壓高于其額定電壓時,變壓器鐵芯飽和程度增加,空載電流增大,電壓波形中的高次諧波成分增大,超過額定電壓過多會引起電壓波形嚴重畸變,同時由于磁通的增大使鐵芯損耗增大,從而引起變壓器鐵芯過熱。圖3為35kV開關站主監(jiān)視圖。

圖335kV開關站主監(jiān)視圖

綜上所述,該變壓器鐵芯過熱原因是由于變壓器設計運行電壓與實踐運行電壓不匹配,實際運行電壓高于設計運行電壓,導致變壓器運行時磁密增大,鐵芯過度飽和,鐵芯損耗增大引起鐵芯發(fā)熱。

3補救措施

針對該變壓器存在設計電壓不滿足實際運行電壓導致鐵芯發(fā)熱的問題,立即啟動了備品備件的采購計劃,在采購技術文件中,充分考慮了電廠35kV母線的實際運行電壓最高為38.2kV,要求35kV側額定電壓按照38.5kV設計,可調節(jié)檔位V檔,最低運行電壓36.58kV,最高運行電壓40.42kV。備品到貨后,于2015年3月對該變壓器進行了更換,更換后,對變壓器進行紅外跟蹤檢測,檢測發(fā)現(xiàn)鐵芯溫度最高為85℃,未發(fā)現(xiàn)鐵芯有過熱現(xiàn)象。

4結語

干式變壓器由于具有維護工作量小,防火性能好,無污染,抗短路能力強,耐熱能力強,安裝方便等一系列優(yōu)點得到了廣泛應用,但是干式變壓器如果選型和使用不當,就會給設備本身帶來安全隱患,威脅設備、系統(tǒng)的安全運行。因此,設備選型作為設備管理的重要環(huán)節(jié),必須充分考慮變壓器的現(xiàn)場實際運行工況,采購適合現(xiàn)場運行工況的設備是保障安全生產的關鍵,也是做好設備本質安全工作的前提和基礎。