薄绝缘变压器改造及故障处理1

1、薄绝缘变压器改造及故障处理0 引言1966 年至 1980 年间，我国的一些变压器厂相继生产了一批大型变压器， 为了节省绝缘材料， 其线圈导线匝绝缘比正常匝绝缘要薄，因而通常称为“薄绝缘变压器 。陡河厂 T3 变压器是#3 发电机的主配电变压器， 额定电压 220kv 。 该变压器是本厂运行的唯一一台薄绝缘变压器。 1976 年沈阳变压器厂出厂， 1978年投入运行，已有近30 年的运行历史。这是当时社会条件下的产物，其匝绝缘厚度大部分为 1 35mm ，全绝缘变压器要求匝绝缘厚度不小于1.95mm%这种薄绝缘变压器存在先天性事故隐患，突发性事故随时都有可能发生，对电网构成威胁。变压器改造的必

2、要性从近年来的吊芯解体检查发现已存在绝缘纸弹性减弱、 脆化迹象， 且糠醛含量较其它相同运行年限的变压器高 20-30 倍。 历史上曾多年出现的夏季微水超标、氢气偏高问题，对变压器绝缘造成不同程度的损害。多年来为避免突发性事故的发生，厂里对T3 变压器做了大量的工作， 加强了日常维护和监督力度， 及时发现缺陷及时消除，运行人员合理调配运行方式，保证变压器运行在最佳状态。从05 年夏季化学所测微水数据结果，该变压器微水随变压器温度又有增加趋势，跟踪监督结果表明：夏季，当变压器温度超过46 度时微水就开始超标，温度为 60 度以上时微水已超过40 PPm（正常运行变压器微水最大为25PPm） 。 为

3、确保安全运行夏季6-9月坚持每月一次色谱分析、每 10 天增加微水分析。为了给 T3 变压器创造良好的运行条件，2003 年更换了高效冷却器，相应的运行温度下降了 5-8 度，但夏季变压器运行温度仍在 60 以上，不能从根本上解决问题。 近年从化学的色谱分析结果， 该变压器又出现了微量乙炔， 这是比较危险的信号， 目前厂里只有加强跟踪监视。 2009 年 8 月份变压器微水含量达到了50PPm， 厂里决定进行该变压器备件的线圈改造工作。变压器改造线圈改造变压器线圈匝闻绝缘的损坏事故在变压器事故中所占的比例是比较大的， 原高压线圈形式为全纠结式， 由于作用于线圈匝间绝缘上的工频电压是和匝数成正比

4、的， 所以， 纠结线段上的电压是相当高的。 而在冲击电压作用下， 匝间将出现更高的冲击电压。 因此在纠结式线圈中匝间绝缘选定时应采用较大裕度， 而此变压器纠结线段的匝绝缘却比较薄弱。 另外还有一个因素不容忽视， 即薄绝缘变压器纠结式线圈导线焊接头比较多， 焊接质量控制必须非常严格，容易造成隐患。还有，匝间绝缘的包绕质量分散性很大， 而匝间绝缘的某些局部缺陷， 目前还很难通过试验发现。原结构线圈压板为钢板，尽管采取加开槽孔的办法，但由于满磁场的存在， 仍会产生较大的附加损耗。 同时加大了线圈端部的对地距离 。改造后一律采用层压纸板，厚度为 80ram ，这样不但消除了压扳中的附加损耗， 同时它还

5、有一定缓冲作用， 使变压器抗短路电动力的能力有所改善。油箱及其附件改造原变压器油箱是按照当时标准设计的， 机械强度比较低， 其承受负压的能力仅为80kPa。在改造中，将原油箱进行了全面加固， 最后达到了承受全真空的水平， 当变压器进行真空注油时，便可在全真空状态下进行， 在这样高真空下， 器身绝缘所附的少量水盼便很容易在抽空时被抽出来， 从而使器身绝缘保持高水平状态 。储油柜改为胶囊全密封结构， 并采用了油表式油位计， 重新配置联管、主导气管，增加气体继电器、波纹管、蝶阀、球阀、吸湿器。 为保证变压器在全密封状态下进行， 采用压力释放阀取代了传统的安全气道， 将上下节油箱按抽真空加强； 将安全

6、气道法兰取下后焊死； 在箱盖两侧增加两个压力释放阀； 将小车增加不同的高度以保证和现正在运行变压器冷却器对接口完全对接；增加箱沿限位钢 （ 外部断开 ） ；将箱体重新打磨喷砂、喷漆。变压器改造前后主要参数对比新变压器运行后故障分析及其处理变压器运行故障分析新变压器于 2010 年 5 月 12 日投运， 投运一周后油色谱分析发现有 0.87ul/L 乙炔， 6 月 10 日利用停机机会进行变压器真空滤油工作，乙炔降至0.36ul/L ，以后每半个月取油样进行色谱 分析，乙炔气体含量平稳。 8月 2 日涨到 2.14ul/L ， 8 月 12 日 乙烘突增至11.23ul/L ,测试铁芯接地电流

7、为 6mAE常，对变压器器身红外成像测试温度均衡。 8 月 13 日华北电科院对本体进行超声检测未发现异常。 根据 变压器油中溶解气体分析和判断导则中三比值法：乙快/乙烯3选取数值2;甲烷/氢气=0.1 1选取数值0;乙烯/乙烷3选取数值2。三比值范围编码为202 对应故障性质为低能量放电， 由于色谱分析中一氧化碳和二氧化碳的含量较低， 经过本厂、 电科院及厂家有关专家最终确定为变压器内部有裸金属低能量间歇性悬浮放电现象 （即变压器本体内部有应接地金属附件虚结现象），变压器主绝缘问题可以排除。从 13 日起油样化验每天两次，变压器将监视运行并制定机组停备检查方案。最终变压器于 2010 年 9

8、 月 26 日退出运行。变压器色谱分析报告（部分） （单位 :ul/L ）变压器返厂后进行解体检查及处理。变压器到厂后进行全部解体检查， 最终在器身上部A 相侧高低压夹件之间的横梁与压钉接触位置、 横梁开孔内、 压钉螺栓上有严重的炭黑现象。这是由于在安装压钉时，压钉于衡量间的油漆层没有处理干净，造成压钉螺丝于横梁之间虚结从而造成悬浮放电， 这与裸金属低能量间歇性悬浮放电情况符合， 油化验的乙炔指标含量也说明这一点。 为防止有其他类似问题， 厂家将器身所有铁件可靠接地。 在压钉板上开槽孔以减少涡流。 上述工作完成后变压器完成全部出厂试验，变压器进行空载运行168 小时，变压器空载运行后进行变压器油样色谱分析未发现问题。 变压器于 2011 年 4 月 26 日返厂，现场进行了吊罩检查未发现问题，变压器于 2011 年 6 月 7 日并网运行，取油样进行色谱分析检测出有 0.1 ul/L 微量残留乙炔，现变压器运行正常。结束语此次变压器改造工程总投资为 423 万元， 改造后变压器安全性能大大提高， 变压器损耗大幅度下降。 变压器改造前空载损耗为161.5kw、负载损耗1530kw;改造后空载损耗 95.3kw、负载损耗1152.4kw。按照本厂历年机组利用小时数6500小时/年，按照上网电价0.41 元计算变压器损耗降低