220 kv變壓器線圈工藝控制問題分析及處理
引言
某220 kv變電站重建工程是某市主管部門2020年重點項目,該變電站是區(qū)域重點樞紐站,作為周邊重要企事業(yè)單位和居民的重要電源,對工期和質(zhì)量都有較高要求。
產(chǎn)品型號:SSZ-240000/220;相數(shù):三相;額定容量:240 000/240 000/120 000 kvA;額定頻率:50 Hz;額定電壓:220/115/37 kv;監(jiān)造設備為一臺220 kv主變。
該項目220 kv主變在出廠試驗階段出現(xiàn)雷電沖擊試驗不合格的情況,后經(jīng)制造廠整改處理,在項目單位、監(jiān)造單位共同監(jiān)督見證下出廠試驗通過,滿足了項目進度和質(zhì)量要求。
1監(jiān)造過程中發(fā)現(xiàn)的主要問題
220 kv主變出廠試驗(雷電沖擊試驗),高壓C相第一次100%全波沖擊時有異常響聲,波形發(fā)生異常,波尾變短,示傷電流出現(xiàn)振蕩(圖1)[1],靜放12 h取油樣進行分析(表1),油中出現(xiàn)乙煥(C2H2),乙煥含量如下:器身上部0.5μL/L、中部0.15μL/L、下部0.37μL/L,試驗結果不符合技術協(xié)議及標準要求[2]。#2主變雷電沖擊試驗項目不合格,屬于重大質(zhì)量問題,如不及時處理會對項目進度和質(zhì)量造成重大影響。
2問題產(chǎn)生的原因分析
C相雷電沖擊試驗故障后,在現(xiàn)場監(jiān)造人員見證下,制造廠對主變放油、吊罩檢查,發(fā)現(xiàn)高壓C相出線下側有放電痕跡,同時在高壓出線角環(huán)與調(diào)壓線圈二分接線撼彎處發(fā)現(xiàn)擊穿點。為進一步確定產(chǎn)品故障,器身入爐脫油,出爐后拆除上鐵扼,整體拔出C相線圈檢查,圍屏外側清楚可見爬電痕跡(圖2)。
拆除C相壓板拔出高壓出線成型角環(huán),角環(huán)外側發(fā)現(xiàn)放電痕跡,調(diào)壓線圈打開撼彎處,檢查二分接線撼彎處絕緣,發(fā)現(xiàn)擊穿點。進一步拆除至高壓線圈露出后,發(fā)現(xiàn)一處擊穿點,從高壓出頭向左數(shù)起,第5個撐條間隔第50餅處最外層導線上發(fā)現(xiàn)絕緣破損。
綜合以上檢查現(xiàn)象,制造廠家各部門進行現(xiàn)場分析,認為擊穿路徑如下:調(diào)壓線圈二分接線撼彎處為放電起始點(圖3),50餅沿調(diào)壓線圈外側圍屏紙板外表面(未穿透)一路爬到高壓出線角環(huán)上,角環(huán)未打透,沿角環(huán)內(nèi)層絕緣爬向內(nèi)層圍屏紙板,直至打到高壓線圈上(圖4、圖5)。
根據(jù)試驗現(xiàn)象:100%試驗電壓下?lián)舸治稣J為是二分接線撼彎處處理不當,存在尖角引起放電,從而導致試驗故障。
3問題處理過程及運用的主要方法
問題發(fā)生后,監(jiān)造單位立即向制造廠發(fā)出“監(jiān)造工作聯(lián)系單”并向項目單位發(fā)送“即時報”,同時對駐廠監(jiān)造過程記錄進行排查,查找可能的漏監(jiān)點和風險點。經(jīng)排查,監(jiān)造資料齊全,監(jiān)造過程規(guī)范完整,未出現(xiàn)可能的監(jiān)造漏監(jiān)點和風險點。制造廠與監(jiān)造組、項目單位召開現(xiàn)場分析會,制造廠在認真分析可能的故障風險點的情況下,出具了分析報告及處理方案。
監(jiān)造組根據(jù)供應商提供的處理方案對整改過程進行全程監(jiān)督見證。供應商按照處理方案對C相高壓、調(diào)壓線圈進行修復(圖6),將破損引線絕緣剔除后重新加包,更換已經(jīng)損壞的圍屏紙板、角環(huán),檢查合格后,重新回裝線圈,監(jiān)造組根據(jù)制造廠家的處理方案,對制造廠家的處理過程進行全程監(jiān)督。處理完成后,制造廠家進行了雷電沖擊試驗復試,高壓C相雷電沖擊試驗復試通過(圖7)[3]。
項目單位及監(jiān)造組專業(yè)人員全程見證了出廠試驗過程,監(jiān)造組對制造廠家的分析報告和整改方案提出了一些建議,項目單位對方案進行了審核,項目單位及監(jiān)造組對后續(xù)整改過程和整改后出廠試驗復試進行了見證監(jiān)督,確保了設備生產(chǎn)進度和質(zhì)量滿足項目需求。
4問題處理結果及成效
高壓C相雷電沖擊試驗復試通過,該問題閉環(huán)。出廠試驗出現(xiàn)雷電全波沖擊試驗不合格的問題后,監(jiān)造單位積極協(xié)同廠家、項目單位共同研判故障原因,制造廠精準定位了缺陷位置和擊穿機理,監(jiān)造組全程參與原因分析及方案制定,并提出疑問及建議。制造廠整改及時,整改后試驗復試順利通過,滿足了項目產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進度要求。
5總結及建議
本次220 kV高壓C相雷電沖擊試驗故障是C相二分接線撼彎處處理不當存在尖角,絕緣處理不當,從而造成出廠試驗未通過,在后續(xù)處理及驗證中也證實了這一點。制造廠線圈繞制工藝細節(jié)控制不嚴格,缺少關鍵環(huán)節(jié)自檢、專檢流程。
通過以上案例分析提出以下幾點總結及建議[4]:
(1)嚴格落實監(jiān)造設備出廠“三到位、三齊備”制度。出廠試驗是設備質(zhì)量出廠前的最后一道關,一定要嚴格執(zhí)行,不能漏項和降低試驗標準,項目單位、監(jiān)造單位應監(jiān)督到位。
(2)制造廠要嚴格控制薄弱環(huán)節(jié)的關鍵工藝控制。本次質(zhì)量缺陷發(fā)生部位在分接開關處的線圈撼彎處,制造廠對關鍵工序要進行重點關注,應由業(yè)務熟練的人員進行操作,并增加專檢流程。
(3)監(jiān)造單位應組織學習并及時總結,對于每一次出現(xiàn)的問題都能做到舉一反三,制造廠出現(xiàn)的問題,反映了制造廠在某個環(huán)節(jié)存在薄弱點或者漏洞,監(jiān)造單位應引起重視,對于每一次的處理過程,監(jiān)造人員應全程進行旁站見證,同時應重點關注設備后續(xù)試驗情況。