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      某電廠油浸式變壓器壓力釋放閥動作異常分析

      2021-09-14 02:47:40胡暢煒
      機(jī)電信息 2021年23期
      關(guān)鍵詞:主變壓器電氣設(shè)備

      摘要:壓力釋放閥是油浸式變壓器的重要組成部分,為保證變壓器安全穩(wěn)定運行,變壓器壓力釋放閥動作檢查及保護(hù)裝置巡檢被列為檢查的重點項目。變壓器內(nèi)部故障時,會產(chǎn)生大量氣體,引起壓力釋放閥動作,同時還會伴隨保護(hù)動作,如差動、瓦斯保護(hù)等。如果變壓器內(nèi)部故障,需對變壓器油中溶解氣體進(jìn)行分析,排除內(nèi)部故障的其他可能原因。針對某4×300 MW電廠#1機(jī)組主變壓器運行中發(fā)變組保護(hù)裝置發(fā)出壓力釋放報警信號的異?,F(xiàn)象,通過分析,查明了#1主變壓器壓力釋放報警的原因,并采取了相應(yīng)措施,問題得以解決。

      關(guān)鍵詞:主變壓器;壓力釋放閥動作;壓力釋放;電氣設(shè)備

      0 引言

      電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一,其內(nèi)部一旦發(fā)生電氣放電短路故障,會產(chǎn)生電弧,電弧的高溫能夠分解變壓器絕緣油而產(chǎn)生大量氣體[1]。這些氣體將使油箱內(nèi)部壓力急劇增大,由于變壓器絕緣油具有不可壓縮性,因此如果在幾毫秒之內(nèi)不能及時釋放這個巨大的內(nèi)部壓力,將可能使油箱破裂或釀成火災(zāi)事故。而變壓器壓力釋放裝置能夠有效解決這一問題,壓力釋放裝置一旦動作,就應(yīng)該立即分析動作原因,進(jìn)而做出及時有效的處理,防止異常現(xiàn)象發(fā)展為事故,減少對電網(wǎng)及設(shè)備造成的影響或損失,保障機(jī)組安全運行。因此,日常巡檢時,檢查變壓器壓力釋放閥動作情況及保護(hù)裝置運行情況十分重要[2]。

      油浸式變壓器的壓力保護(hù)裝置為壓力釋放閥,通常安裝在油浸式變壓器油箱的上壁或側(cè)壁上,安裝位置的油壓由彈簧結(jié)構(gòu)感應(yīng),當(dāng)壓力釋放閥安裝位置的油壓超過其開啟壓力時,將及時打開壓力釋放閥,通過排出高壓絕緣油釋放油箱內(nèi)油壓;當(dāng)油箱內(nèi)壓力降至壓力釋放閥關(guān)閉壓力時,壓力釋放閥自動關(guān)閉,保持油箱密封。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),容量800 kVA以上的變壓器應(yīng)設(shè)置壓力保護(hù)裝置。根據(jù)長期運行實踐結(jié)果,壓力釋放閥成功保護(hù)了數(shù)以萬計的變壓器油箱,避免了油箱內(nèi)部油壓突然升高導(dǎo)致的變壓器損壞,所以油浸式變壓器的壓力保護(hù)裝置起到了舉足輕重的作用[3]。

      1 設(shè)備概述

      某4×300 MW電廠#1機(jī)組主變壓器是國內(nèi)某廠家生產(chǎn)的型號為SFP9-370000/220GY的三相油浸式強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器,在變壓器頂部左右側(cè)安裝有兩個同型號(YSF4Ⅱ-55/130KJTH)的壓力釋放裝置,如圖1所示。C柜主變壓力釋放動作于信號,相應(yīng)的跳閘壓板退出[4]。主變壓器壓力釋放閥技術(shù)規(guī)范如表1所示,自1996年運行至今,各參數(shù)及指標(biāo)正常。主變壓器相關(guān)技術(shù)規(guī)范如表2所示。

      2 壓力釋放閥異?,F(xiàn)象

      該電廠已投產(chǎn)二十余年,2020年6月20日,#1機(jī)組負(fù)荷200 MW,發(fā)變組保護(hù)C柜發(fā)“#1主變壓力釋放”報警,變壓器本體壓力釋放閥處檢查無滲油、噴油現(xiàn)象,同時瓦斯保護(hù)未動作,#1主變油位指示計5.8格,油面溫度46 ℃,繞組溫度49 ℃,#1主變運行聲音平穩(wěn),呼吸器工作正常,紅外成像檢查未發(fā)現(xiàn)異常過熱現(xiàn)象[5]。隨后聯(lián)系化學(xué)專業(yè)取油樣做色譜分析未見異常,油樣分析結(jié)果統(tǒng)計表如表3所示。

      2020年6月21日,壓力釋放動作信號自動消失。

      3 原因分析及處理經(jīng)過

      3.1? ? 原因分析

      發(fā)現(xiàn)#1主變壓器保護(hù)裝置C柜發(fā)“壓力釋放”報警后,立即組織專業(yè)人員現(xiàn)場排查。檢查主變壓器各處連接螺栓均緊固,無滲油現(xiàn)象[6];檢查主變壓器各焊縫處也未出現(xiàn)滲油現(xiàn)象;變壓器本體壓力釋放閥處檢查無滲油、噴油現(xiàn)象,同時瓦斯保護(hù)未動作,#1主變油位指示計5.8格,油面溫度46 ℃,繞組溫度49 ℃,#1主變運行聲音平穩(wěn),呼吸器工作正常。

      (1)通過查閱最近的一次檢修記錄發(fā)現(xiàn),#1機(jī)組主變壓器2018年度A級檢修時吊罩,更換過油箱油枕,結(jié)合現(xiàn)場溫度/油位曲線對比,油位5.8格符合溫度/油位曲線,排除主變油枕氣體進(jìn)入的可能。

      (2)檢查發(fā)變組保護(hù)裝置校驗記錄及試驗報告,發(fā)變組保護(hù)裝置運行可靠,排除發(fā)變組保護(hù)裝置誤發(fā)信號的可能。

      (3)雖然壓力釋放閥動作,但未見噴油,同時瓦斯保護(hù)沒有動作,油色譜分析正常,從這些數(shù)據(jù)可判斷變壓器內(nèi)部沒有發(fā)生放電故障[7]。

      (4)變壓器所有參與油循環(huán)的閥門全部在正常位置,排除了油路循環(huán)不暢的可能。

      (5)#1主變冷卻器運行方式:負(fù)荷160 MW,第一、第四組風(fēng)扇運行,第二組風(fēng)扇投備用,第三組風(fēng)扇投輔助。因此,冷卻器投入數(shù)量不足不會使變壓器頂部油溫僅為46 ℃時壓力釋放閥動作。

      3.2? ? 處理經(jīng)過

      為調(diào)查壓力釋放閥動作的原因,在2020年#1機(jī)組臨停消缺時拆除#1主變頂部左右側(cè)壓力釋放閥進(jìn)行壓力動作校驗,左側(cè)壓力釋放閥動作整定值56.7 kPa,右側(cè)壓力釋放閥動作整定值55.8 kPa,在試驗過程中送保護(hù)裝置用信號開關(guān)接點有信號開出情況,但壓力釋放閥未動作。綜上所述,壓力釋放閥于1996年投產(chǎn)至今,使用年限過長,信號發(fā)出不可靠,為此次壓力釋放閥動作的原因[8]。

      更換#1機(jī)組主變壓器左右側(cè)壓力釋放閥并完成動作整定,2020年10月開機(jī)至今,#1主變運行平穩(wěn),未發(fā)生壓力釋放閥動作情況,問題得以解決[9]。

      4 防范措施

      針對#1主變壓器壓力釋放閥信號誤開出的情況,提出如下防范措施:結(jié)合油溫/油位曲線、負(fù)載/油位曲線等做好分析比對,及時掌握設(shè)備運行狀況;加強(qiáng)巡檢質(zhì)量,注意檢查變壓器聲音、冷卻器運行情況等,若有異常查明原因;嚴(yán)格執(zhí)行定期工作,對主變壓器的絕緣油進(jìn)行取樣化驗分析,通過化驗結(jié)果可發(fā)現(xiàn)變壓器運行情況及內(nèi)部有無異常放電;定期檢查校驗壓力釋放閥動作值,確保裝置可靠[10]。

      5 結(jié)語

      該電廠發(fā)生的#1機(jī)組主變壓器壓力釋放閥信號誤開出事件,是壓力釋放閥使用年限過長所致。隨著時間的積累,壓力釋放閥性能會變差,影響機(jī)組的安全、穩(wěn)定運行。針對此次事件,該廠已將#2、#3、#4機(jī)組主變壓器壓力釋放閥檢查工作列入了檢修計劃。希望此次事件能給同行帶來一定的啟示。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1] 曾誼萍.電力變壓器異常運行原因及處理方法[J].云南水力發(fā)電,2019,35(2):125-127.

      [2] 陳光偉,王旭輝,何剛.一起變壓器突發(fā)壓力繼電器動作跳機(jī)的分析[J].應(yīng)用能源技術(shù),2020(3):1-4.

      [3] 沈輝,董武亮.電力變壓器油位異常分析[J].南方農(nóng)機(jī),2019,50(20):177.

      [4] 陳熙平,薛麗麗,余春宏,等.電力變壓器儲油柜油位異常分析及處理[J].電工電氣,2020(5):66-67.

      [5] 戴蔚.一起油浸式變壓器壓力釋放閥噴油原因與預(yù)防[J].淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2020,20(1):3-4.

      [6] 于永寶.大型油浸變壓器壓力釋放閥快速更換的技術(shù)運用[J].電力設(shè)備管理,2020(4):89-91.

      [7] 肖承仟,高曉峰,郭俊杰.油浸式電力變壓器壓力釋放閥的有效性研究與對比分析[J].電氣技術(shù),2015(9):98-101.

      [8] 韓強(qiáng),劉劍,李錦龍.變壓器壓力釋放閥保險沒拆除引起故障[J].電世界,2018,59(2):32-33.

      [9] 李琳,劉亞榮.油浸式電力變壓器壓力釋閥故障分析[J].中國科技信息,2010(2):120.

      [10] 單鵬.壓力釋放閥的設(shè)計[J].變壓器,1991(10):14-17.

      收稿日期:2021-06-21

      作者簡介:胡暢煒(1983—),男,云南曲靖人,助理工程師,主要從事發(fā)電廠電氣運行工作。

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