变压器储油柜瓦斯继电器跳闸原因分析
发布时间:2019-07-13 17:19:37来源:
(内蒙古电力(集团)有限责任公司,内蒙古呼和浩特010021)包头供电局一座220kV变电站1号主变(SFPSZ7-120000/220)在不到20d内,连续发生3次主变本体重瓦斯跳闸。当时220kV古城变电站所带负荷均无穿越性故障,也无大负荷冲击。根据现场模拟试验,金属波纹式储油柜内波纹管滑道有卡涩现象,综合判断故障原因为储油柜内波纹管滑道卡涩引起油流突变造成瓦斯继电器动作。2004-08-08更换后,主变压器运行正常。
1金属波纹管式储油柜结构及工作原理BG型金属波纹式变压器储油柜是新一代全密封型储油柜,采用先进的超柔性不锈钢波纹管补偿技术,在实现绝缘油体积补偿的同时,能够确保绝缘油与空气隔离,在彻底隔绝空气及湿气的条件下,实现对变压器绝缘油的体积补偿(如所示)。储油柜内波纹管内腔是与大气相通的气囊,一端为自由伸缩的活动端,另一端通过焊接与端板固定并将油腔密封,绝缘油在波纹管外部和外壳体之间,通过下部连接口与变压器油箱相通。波纹管内部为空气,通过右端呼吸口与外界大气相通,当绝缘油随温度变化使体积膨胀或收缩时,波纹管被动伸缩,从而改变柜内油腔大小,达到在全密封条件下体积补偿的目的。
2事故跳闸原因分析对主变本体进行油色谱分析、直流电阻测试分析、交流耐压试验,各项指标均符合规程要求,试验数据见表1、表2、表3所示。检查主变本体,外观无异常,主变瓦斯继电器外观无异常,瓦斯继电器内无气体,跳闸前主变及系统运行正常,无穿越性故障,也无大负荷冲击。证明主变本体无故障。检查主变本体瓦斯二次回路,传动正常,说明瓦斯保护二次系统没有问题。通过储油柜充气模拟试验,该主变金属波纹式储油柜内膨胀器有卡涩现象。综合判断故障原因为金属波纹式储油柜内膨胀器滑道卡涩引起油流突变造成瓦斯继电器出口。
表1三次跳闸后主变色谱分析测定结果!L/L组分总烃表2三次跳闸后主变直流电阻分析测定结果上层环境分接位置高压侧中压侧低压侧曰期油温温度不平衡!
不平衡表3三次跳闸后主变绝缘电阻分析测定结果上层环境分接位置绝缘电阻/M!
曰期油温温度高-其它、地中-其它、地低-其它、地铁心-地极化(1)建议各运行单位对更换多年的金属波纹式变压器储油柜按照新说明书进行一次全面检查,检查产品的表面是否有撞伤、明显变形等缺陷,各连接部位密封是否可靠,储油柜的容积选择是否与主变该主变储油柜为1996年生产,1997年更换为金属波纹式储油柜(型号为BG1200-4500)。当时,沈阳天工电力设备厂金属波纹式储油柜产品刚刚进入市场,生产、运输、安装、试验、运行等经验相对不足,运行管理部门也没有验收经验,安装后主要对主变本体进行了试验及外观检查,储油柜没有问题即投入了运行。随着主变所带负荷的增加,北方地区昼夜温差比较大,储油柜内膨胀器由于所带负荷较大,主变本体温度变化大,膨胀器伸缩频繁,且幅度较大,由于储油柜内金属膨胀器运行时间长(8 -),滑道卡涩现象逐步形成。当金属波纹管被卡时,压力达到一定值,金属波纹管开始突然快速运动,由于金属波纹管运动呈非线性不连续的变化,从而形成突然变化的油流,当油流达到瓦斯继电器动作值时,造成瓦斯继电器出口跳闸。
经与金属波纹式变压器储油柜生产厂家核实,储油柜厂家在运输过程中,未进行充气运输,只简单地采取了一些防碰撞措施,有可能造成储油柜内金属波纹管受到较大应力,影响轨道及滑轮性能,当油温变化较大时,出现金属波纹管运动非连续性的突变。也可能由于安装中该金属波纹式变压器储油柜本身发生一定的变形,自然状态受到改变,运行中逐步形成卡涩,当卡涩现象严重,引起的油流突变达到或超过瓦斯定值时,主变瓦斯保护动作。
3防范措施及建议此类外油式、卧式储油柜内波纹管易因油压、振动和波纹管本身的重量等引起变形和卡涩,虽经电力有关部门的鉴定,但从运输、安装到使用应引起施工单位、运行检修单位的高度重视。建议运行管理单位加强对新设备(储油柜)的工作原理、安装工艺及注意事项的消化吸收,提高运行、检修及管理人员对新技术应用的掌握水平,尤其在安装现场应对对波纹管是否压合固定、充压运输,到现场后有无气压等作为储油柜到货验收的必备条件。波纹储油柜在经变压器厂二次运输时,更要注意这个问题。
主变储油柜改造时,油枕支架弧面与油枕弧面需配合好,并且油槽底面与支架应均匀接触,避免支架弧面局部点受力,使储油柜负重而变形。在现场支架装配时,避免筒壁和前端油位指示窗受碰撞,避免储油柜外壳变形,影响波纹管的正常工作。
该系列金属波纹式储油柜的外壳虽然允许现场施焊,比较好不要采取焊接连接方式。现场确须施焊时,必须注意在保护强度的前提下,尽量采用断续焊并减少焊角尺寸,以防止焊接时造成储油柜外壳变形而引起卡涩。
储油柜运行常态:呼吸口阀门常开,排气口阀门常闭,注油口阀门关闭,安装时要打开排气口和呼吸口,第一次注满油后应静置1h,以便油中气体充分析出并浮至储油柜上部,同时将散热器、套管升高座及其它高点集气从各自排气阀排出,排气管用于注油时排出柜内空气,除在排气操作时打开外,正常运行时必须关闭严密,以免进入空气产生假油位。
波纹管耐压能力为负压0.1MPa至正压0.1MPa之间,运行和试验时要特别注意,避免因加压超限引起金属波纹管变形。