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。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,就應該立即分析動作原因,進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裝置運行情況十分重要。

油浸式變壓器的壓力保護裝置為壓力釋放閥,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,當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)國家標準,容量800kVA以上的變壓器應設(shè)置壓力保護裝置。根據(jù)長期運行實踐結(jié)果,壓力釋放閥成功保護了數(shù)以萬計的變壓器油箱,避免了油箱內(nèi)部油壓突然升高導致的變壓器損壞,所以油浸式變壓器的壓力保護裝置起到了舉足輕重的作用。

1設(shè)備概述

某4×300MW電廠#1機組主變壓器是國內(nèi)某廠家生產(chǎn)的型號為SFP9-370000/220GY的三相油浸式強迫油循環(huán)風冷變壓器,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,相應的跳閘壓板退出。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機組負荷200MW,發(fā)變組保護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。隨后聯(lián)系化學專業(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: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,同時瓦斯保護未動作,#1主變油位指示計5.8格,油面溫度46C,繞組溫度49℃,C1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入的可能。

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

（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:負荷160MW,第一、第四組風扇運行,第二組風扇投備用,第三組風扇投輔助。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機組臨停消缺時拆除#1主變頂部左右側(cè)壓力釋放閥進行壓力動作校驗,左側(cè)壓力釋放閥動作整定值56.7kPa,右側(cè)壓力釋放閥動作整定值55.8kPa,在試驗過程中送保護裝置用信號開關(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。

更換#1機組主變壓器左右側(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。

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:嚴格執(zhí)行定期工作,對主變壓器的絕緣油進行取樣化驗分析,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。

5結(jié)語

該電廠發(fā)生的#1機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,影響機組的安全、穩(wěn)定運行。針對此次事件,該廠已將#2、#3、#4機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。