电力湖南有限公司#2励磁变损坏的通报_图文

1、内部资料 注意保密专 业 交 流 通 报华润电力控股有限公司运营部 签发：关于“2.24”华润电力湖南有限公司2励磁变损坏的通报2011年2月24日09时22分，华润电力湖南有限公司（以下简称鲤鱼江B 厂）2机励磁变因高压侧A 相CT 爆炸导致严重损坏。问题发生后，控股公司派专人赶赴现场与鲤鱼江B 厂共同组织事件分析和抢修，在建设部和华润电力（菏泽）有限公司的大力支援下（借用菏泽项目2机励磁变），鲤鱼江B 厂2机于3月2日8时33分并网发电。现将事件通报如下，要求各项目公司接到通报后，通过鲤鱼江B 厂设备损坏事件“举一反三”，防止类似事件的再次发生。 1 设备基本情况鲤鱼江B厂2机励磁变采用山

2、东省金曼克电气集团股份有限公司生产的三相分体干式变压器（励磁采用国电南瑞科技股份有限公司生产的SAVR-2000型调节器）,参数如下：励磁变参数：型号 ZLDC9-2200 额定容量 3×2200 kVA 频率 50 Hz 额定电压 22kV±2*2.5%/850V冷却方式 AN 接线组别 Yd11 绝缘耐受等级F 使用条件 户 内 序号 2006138出厂日期2007年3月绝缘水平 HV：LI/AC 150 / 70 kV LV：LI/AC 5 kV阻抗电压 8.39；8.41；8.32 %制造厂山东省金曼克电气集团股份有限公司高压侧CT参数：此CT为励磁变配套产品型号L

3、ZZB9-350频率50Hz绝缘水平 40.5/95/185kV短时热电流 1s 21 kA 额定动稳定电流52.5 kA使用条件户内制造厂 中国大连第一互感器有限公司高压侧CT二次参数: 二次端子 变比 准确等级 额定负荷（VA）1S1 1S2 200/1 0.5 20 2S1 2S2 200/1 5P40 20 3S1 3S2200/15P40202励磁变2007年8月投入运行，投入运行后至本次事件发生前，该变压器各项参数均无异常。2 事件经过2.1 2011年2月24日09时22分，2发电机出口断路器跳闸，灭磁开关跳闸，汽轮机、锅炉联跳正常，2B 主变5031开关跳闸（5032开关当时处

4、于检修位置）。2机厂用电快切至启备变运行正常，检查2发电机保护柜有“励磁变差动速断”、“励磁变比率差动”、“励磁变过流I 段”、“发电机比率差动”、“发电机工频变化量差动”、“发电机差动速断”、“外部重动1跳闸”、“发电机差流启停机”、动作，检查2B 主变保护柜有“主变比率差动”、“主变工频变化量差动” 动作。两套发电机和主变保护动作信号完全一致；2.2 事发前，2机组正常运行，发电机有功604MW ，无功130MVAR ，发电机额定电压22kV 运行，发电机三相电流15.9kA正常运行。励磁电压337V，励磁电流为3838A ，励磁变高压侧电流为125A ，励磁变高压绕组运行温度分别为A 相

5、49、B 相54、C 相为54，励磁变室环境温度20，室外天气：阴，12。2机组运行电气参数运行平稳无异常，发变组保护无任何报警。现场无检修人员作业，无重要设备的启停操作；2.3 现场检查发现，2机励磁变小室有浓烟，发现励磁变外壳已经炸开，高压侧A 、B 相CT 爆炸，C 相CT 高压端子熔化，励磁变外表面有弧光烧黑痕迹（见图一、图二）。现场未发现有小动物或其它异物导致短路。 图一：爆炸现场 图二：A相高压侧CT3 原因分析3.1 保护动作情况：2机组发变组保护配备的是南京南瑞继保电气有限公司的RSC-985G 型发变组保护装置，双重化配置。本次故障，两套保护装置同时动作，且动作行为一致，动作

6、报告见下表：序号起动时间相对时间动作信息 2372011-02-24 09:22:04:04200165ms励磁变差动速断 TJ3-跳闸出口3TJ4-跳闸出口4 TJ6-跳闸出口6 TJ12-跳闸出口1200175 ms 励磁变比例差动 00271 ms 励磁变过流I 段 00517 ms 发电机比例差动 00530 ms 主变比例差动 00532 ms 发电机工频变化量差动00541 ms 发电机差动速断 00591 ms外部重动1跳闸说明：TJ3:关主汽门；TJ4:跳灭磁开关；TJ6:跳发电机开关；TJ12：起动发电机开关失灵；外部重动1保护:是关主汽门关闭联跳发电机保护。主变比例差动动作

7、跳开高压侧开关5031。3.2 保护动作及原因分析：以故障录波器的录波图和保护动作报告为依据对保护动作及逻辑进行分析，其故障过程为：3.2.1 故障录波器的录波图各电气量变化分析 从负20ms 开始首先是励磁变高压侧电流开始出现异常增大，其它各电气量波形无异常变化； 从负20.0ms 到145.5ms 的这段时间内励磁变高压侧电流缓慢增大，其中A 相增大为正常运行电流的5.14倍，B、C相相应地增加2.75倍，其励磁变低压侧电流仍然为正常电流3000A 且三相平衡，励磁变差动保护启动； 145.5ms 后励磁变高压侧电流开始快速增大，165ms 时励磁变高压侧A、B、C 相电流为初始时的36.

8、05倍、18.95倍、19.30倍，B、C相电流相位差别很小，A相电流和B、C相电流相位相反，励磁变差动保护出现差流，两套励磁变差动保护均动作，发电机A 相电压突然降低， B相和C 相电压增至线电压，其零序电压突然增大，此时励磁变高压侧A 相已接地；在226ms 时，发电机出口断路器由励磁变差动保护出口跳闸完成，237ms灭磁开关跳闸完成。通过录波图分析，可以知道在145.5ms 后发生了弧光短路，此时A 相CT 的一次绕组故障后已接地，形成的弧光对其励磁变高压侧中性点放电短路； 189ms 励磁变差动动作出口，动作于发电机出口断路器、灭磁开关和汽机停机。237ms 时发电机灭磁完成，转子电流

9、降至零，录波数据显示灭磁开关动作前发电机定子电流基本维持在16kA。由于发电机的灭磁时间常数大于1s，发电机出口开关和灭磁开关断开后发电机机端电压呈衰减下降，励磁变高压侧A 相的接地故障在机端剩余电压作用下仍然维持并有弧光，其产生的高温气体一直维持在励磁变密闭的壳体内，到517ms 时形成了A、B 相相间短路，到541ms 时形成了A、B、C相三相短路。发电机差动保护和主变差动保护出现差流，553ms迅速动作跳开2主变高压侧5031开关。3.2.2 在故障后，对2发变组系统相关电气连接进行了电气试验 发电机绝缘、直阻合格，发电机转子交流阻抗合格； 发电机、变压器组封闭母线绝缘、耐压合格，主变绕

10、组变形试验合格； 励磁变低压侧、励磁AVR 电流试验、直流母线绝缘试验均合格； 发电机出口PT、避雷器试验合格； 励磁变高压侧直阻合格。 3.3 结论3.3.1 排除2励磁变高压侧以外的电气连接部分故障的可能，同时排除励磁变本体短路的可能，故障点锁定在励磁变高压侧CT；3.3.2 励磁变高压侧CT 内部故障导致爆炸为本次事故的主要原因，可能的原因如下： 安装方式的影响：励磁变高压侧CT 重达100kg，立式安装将近4年，CT 地脚的4个安装孔（16）长期受力不均匀，长时间低频振动，容易损坏外部绝缘； CT 内部绝缘性能不良内有气泡造成内部绕组间放电； 一次通流部分材质不合格或内部焊接接触不良运

11、行中产生高温； 一次线圈过热短路。厂家技术人员到现场介绍CT 一次绕组为6匝，不排除运行中CT 线圈产生匝间短路，产生高温后CT 内部高温膨胀、热应力不均等造成CT 下接线处裂开、拉弧、接地继而爆炸。4 防范措施：国内干式变故障和固定式电流互感器的质量问题时有发生。由于励磁变的重要性和较其它干式变压器的特殊性（如低压侧整流，电流谐波分量高），需加强对励磁变及其CT的认识，除按照常规预防性试验标准外，还需从严进行特殊的CT局部放电试验。 4.1 抓紧改变CT 的安装方式或更换结构更加合理的CT ；4.2 对重要固定式互感器，如励磁变高压侧CT 、机端PT 等，可开展局放试验。因电厂现场有电磁干扰

12、，无法进行该项试验，须拆下送到电科院试验室，根据预防性试验规程的要求还需进行交流耐压试验，在3年内可安排一次；4.3 根据故障录波器的显示，短路时通过CT 的电流远超过21kA ，可见励磁变配备CT 的热稳定电流不符合要求，应选择热稳定电流不小于45 kA/1s, 额定动稳定电流不小于115kA 的CT ； 4.4 定期开展红外成像工作。能有效检测出运行中电气高低压设备的隐患； 5 经验总结5.1 对安装不合理的电气设备要及时整改，尤其是容易受到机械外力可能损坏绝缘的情况，绝对不能因为设备厂家简单的承诺就轻易放过设备隐患；5.2 近几年干式励磁变损坏的事件时有发生，故障类型各不一样，每次都给发

13、电企业造成不同程度的损失。励磁变是特种变压器，各项目公司应以鲤鱼江B 厂此次事件为借鉴，多方收集关于励磁变故障的典型案例，采取有效预防措施，避免励磁变损坏；5.3 相邻系统必须进行检查：本次励磁变损坏后，虽然故障点已经查明，但短路有可能造成相邻设备的损坏。因此在事后，鲤鱼江B 厂对发电机、主变、高厂变、封闭母线、发电机中性点柜、出线PT 柜、励磁调节器做了全面的检查，实施了相关的试验项目，其中包括主变的绕组变形试验；5.4 本次抢修能够在一周的时间内完成，要感谢建设部和菏泽项目的大力配合，菏泽项目连夜将还未安装的2机励磁变运送到鲤鱼江B 厂，增加了自己的建设安装成本和工期，但为抢修工作赢得了宝贵的时间，将损失降到了最低点，充分体现了华润电力协同工作的重要性。这也为我们在设备故障抢修确定了一个基本的原则，及时寻找合适的备品是最为有效的方法；5.5 事件分析中第三方鉴证很重要：本次的事件分析较为艰辛，专业人员根据录波器的