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预防围屏爬电故障的有效措施

【摘要】:为确保安全运行应采取切实措施,预防围屏爬电故障。根据《预防大型变压器事故的技术措施》及《预防500kV变压器事故措施》的要求,逐步将安全气道更换成压力释放阀;对强油系统进行仔细检查,检修、减少渗漏;在大修时改目前油枕为全密封式。对220kV及以上电压等级的三相变压器,根据运行经验和监测结果,如果怀疑存在围屏树枝状放电故障,则在吊罩检修时应解开围屏进行直观检查,是减少围屏爬电事故的有效方法。

国内外的运行经验表明,油—屏障绝缘产生树枝状放电是高压变压器损坏的主要形式。为确保安全运行应采取切实措施,预防围屏爬电故障。

1.改进结构设计、提高制 (修)造工艺和原材料的质量

(1)适当增大相间距离并应用薄纸筒小油隙。为使相间绝缘水平从结构上得到保证,适当增大相间距离 (或减少首端线段匝数);在相间结构中也应用薄纸筒小油隙,把紧靠线圈的第一油隙由原30mm 减小到15~20mm,同时在两相间再加装1~2个屏障。

(2)改变支撑围屏长垫块位置和形状。将长垫块移到距首端8~12段的低电位处,随着电位的降低,强电场的影响随之减小。并将长垫块前端倒成R5~R10的圆角,这样与纸板接触处既可使电场畸变程度得到缓解,又可免受装配时的机械损伤。另外,可采用曲折形纸板 (导向板)支撑围屏,增大爬电距离,现场实践表明,这些措施能从根本上治理围屏爬电故障。

(3)降低纵向梯度分布,缩小首端横向油道,降低波纹系数。降低纵向梯度,一般有三种形式:

1)在总匝数不变的情况下增加纵向线段数。

2)用插内屏的连续绕组。

3)采用大纠——连绕组,充分利用单一种线圈 (如全纠结式)梯度时的“低凹”部分。

这些措施都是为了减小横向油道,降低工频电压的波纹系数。

(4)严格控制设计,降低出厂时局部放电水平。据运行经验表明,大型变压器绝缘损坏大多发生在运行电压下,为此,要求对出厂的每台变压器都应进行局部放电试验及采用油—屏障绝缘起晕电压的伏—秒特性来控制设计,这才是稳妥可靠的。

(5)改善密封结构,杜绝渗漏。

1)改安全气道为压力释放阀,以保证变压器在运行中有可靠密封。

2)改目前的油枕为全密封式,强油路密封亦应引起足够重视。

(6)提高工艺水平。

1)线圈绕制时应防止线段换位处由于扭折使导线绝缘受到损伤,对“S”弯处的绝缘要仔细检查包扎,导线凸起要严格控制。

2)器身装配中,绝不能使纸板边缘搭到线段上或划破导线绝缘;要控制纸板的变形度,防止油隙宽窄不匀。

3)线圈中所用垫块和撑条等绝缘件应仔细筛选并去掉毛刺。

4)改进真空注油工艺,提高真空度,减少器身的残存气体。

(7)加强绝缘纸板的检验。仔细筛选,不用鼓泡起层纸板。

2.加强运行维护、改善运行条件

(1)提高运行中变压器油的耐压标准。随着工作场强的提高及根据电网中生产维护的需要和可能,要求220kV等级变压器油的耐压标准由不低于35kV/2.5mm 提高到45~50kV/2.5mm。

(2)对变压器进行围屏检查。在现有运行中的监测手段还不能及时捕捉到“树枝状”放电故障征兆的情况下,应有针对性的或在大修时对相间围屏纸板和长垫块进行直观检查。

(3)改善运行中变压器的密封,减少受潮。根据《预防大型变压器事故的技术措施》及《预防500kV变压器事故措施》的要求,逐步将安全气道更换成压力释放阀;对强油系统进行仔细检查,检修、减少渗漏;在大修时改目前油枕为全密封式。

(4)开展大型变压器在运行中连续监测色谱。厂家坚持油的色谱分析,使变压器不带故障出厂;在运行中坚持油色谱分析就能避免事故扩大。

(5)对220kV及以上电压等级的三相变压器,根据运行经验和监测结果,如果怀疑存在围屏树枝状放电故障,则在吊罩检修时应解开围屏进行直观检查,是减少围屏爬电事故的有效方法。例如,东北某变电所的一台SFPS—80000/220 型三相变压器准备大修改造 (铝线圈薄匝绝缘),但在大修改造前发现油中C2H2由1.5×10-6突增至11.3×10-6。决定提前安排大修改造,解体后发现其B相外围屏纸板 (AB 相间)上有放电痕迹,打开B相围屏的第二层纸板,从外面可以看到在线圈首端(中部)支撑长垫块对围屏放电并有三个击穿孔。离中心约200mm 处放电特别明显。此次监测避免了一次重大设备损坏事故。

应当指出,国家电力公司要求,对薄绝缘变压器,可按一般变压器设备进行技术监督,如发现严重缺陷,变压器本体不宜再进行改造性大修,对更换下来的薄绝缘变压器也不应再迁移安装。