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电厂变压器绕组故障监测案例分析

嘉峪检测网        2021-04-01 16:50

一、案例背景

 

电力设备中的湿式变压器是需要用变压器油作为绝缘介质,变压器油一方面起着绝缘作用,另一方面还参与到变压器的散热。变压器油的状况如何,可以直接反映出变压器设备的运行状况。

 

某风电厂在日常维护时发现07#箱变压器运行异常,可能存在电气故障,随即取变压器油送检,希望通过变压器油的检测判断变压器内部是否有故障,以便及时采取措施进行视情维修。

 

二、检测分析

 

该变压器于2018年10月投运至今,电压等级为35kV/0.69kV,使用变压器油 25#。2020年6月开始发现设备异常,随即取变压器油送检,7月再次取样检测评估其增长趋势,检测数据显示变压器油的水分、击穿电压均正常,表明水分、颗粒污染的可能性较小。但其油中的气体如氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等均明显高于其它相同工况的机组(见典型值),尤其是乙烯、乙炔含量。

 

变压器油中的气体通常来源于在变压器油在电或热的作用下使某些C-H键和C-C键断裂,形成了不稳定的氢原子和碳氢化合物的自由基,这些氢原子、自由基迅速重新化合生成氢气、乙烷、乙烯和乙炔。不同的键断裂需要不同的能量,氢气、乙烷、乙烯和乙炔需要的能量越来越高,如乙烯在低温下产生很少,但在接近1000℃的时候其产生速率会大大提高。

 

该变压器油2020年6月份检测时乙烯、乙炔含量远超正常值,2020年7月再次检测时发现其含量还在明显的增加,表明变压器油持续受到了高能量的加热,满足这种条件的只有高温过热和电弧放电,表明变压器油中很可能存在放电行为,建议检修。

 

三、处理措施

 

在得知异常后,客户于2020年8月对设备进行返厂吊芯检修,发现该变压器绕组有烧蚀迹象,结合前述的变压器油检测数据、现场检查情况,确认变压器绕组在运行时存在放电现象,且放电能量较高,产生了大量的乙烯、乙炔气体,并附带产生甲烷、氢气等。

 

 

电厂变压器绕组故障监测案例分析

绕组放电烧蚀

考虑到换油成本原因,检修后未进行换油处理,油品中气体仍存在一定量的残留。配合放气、脱气处理,后续再取变压器油送检时,油品数据已逐渐恢复正常,表明变压器也恢复正常工作。

 

四、案例启示

 

变压器的安全运行管理工作是电力设备管理日常工作的重点,如果变压器发生故障,将影响电力系统的安全稳定运行电力系统中很重要的设备,一旦发生事故,将造成巨大的经济损失。

变压器油的检测是发、供电企业判断运行中的湿式变压器是否存在外界污染、潜伏性的过热、放电等故障,保障电网安全有效运行的有效手段。定期对变压器油进行检测,可以及时了解和掌握变压器的运行情况,及时采取有效措施,力争把故障消除在萌芽状态之中,从而保障变压器的安全运行减少对电力系统的损害。

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来源:广研