变压器预防性检测提高可靠性及关键设备定期检测研讨

变压器预防性检测提高可靠性及关键设备定期检测研讨2013年5月9日技术支持服务中心维修部2019年10月3日2目录变压器预防性检测的背景变压器预防性检测的情况变压器预防性检测提高可靠性的案例分享变压器预防性维护的情况讨论变压器的定期检测周期及内容关键电气设备定期检测的设备、内容、周期2019年10月3日3变压器预防性检测的背景电力变压器是电力系统电网安全性运行的重要设备，它的安全运行是具有极其重要意义的。变压器的寿命一般只有20至25年，决定其寿命的不是机械寿命，而是绝缘的化学寿命，实际许多变压器的绝缘化学寿命只能达到18至20年，黄石公司K4的电力变压器已经接近使用年限，预防性试验是保证其安全运行的重要措施,对变压器故障诊断具有确定性影响。通过各种试验项目，获取准确可靠的试验结果是提前发现变压器故障的基本前提。加强对绝缘油的监控，及时掌握绝缘的老化程度，制定科学的维修策略，对工厂设备的安全运行有着及其重要。2019年10月3日4变压器预防性检测的背景--事故案例2010年8月，阳新公司窑主传变压器因外部电缆短路导致变压器严重损坏，造成2#窑停窑180小时以上；2010年12月26日，郴州公司原料变压器在遇到低压设备短路故障后，因未及时采取科学检测，重复送电操作导致变压器严重损坏，影响停电十小时以上；2011年1月8日，襄城公司一台1600KW电力变压器因低压短路导致变压器烧坏。......变压器故障的技术分析由于变压器出口短路产生数倍与满载额定电流的瞬变短路电流，导致收到额定满载近400倍的机械应力冲击，变压器内部绝缘和固定经受强烈冲击，在未检查判定解除故障隐患，采取再次送电操作，根据“双倍效应”零电压短路的机械冲击应力将达到满载时的1600倍，致使变压器内部绝缘变形、位移破坏其绝缘，最终击穿严重损坏。2019年10月3日6变压器预防性检测的背景--现状在公司目前电力变压器的运行中，经常会遇到误操作、振动、高温、雷电或涌流、过负荷、三相负载不平衡、对控制设备的维护不够、清洁不良等情况，这些因素会影响到变压器绝缘材料的预期寿命，最终导致变压器的故障发生。并且由于变压器长期缺乏科学的预防性维护和试验检查，上述不良影响无法被发现，这将严重威胁到电力变压器的可靠运行，是供配电系统的重大安全隐患。2019年10月3日7变压器维护的过去情况黄石公司每两年对变压器油进行耐压试验，也对部分时间较长有缺陷的变压器（例如漏油等）进行抽芯维护；阳新公司、武穴公司、宜都公司、襄樊公司、赤壁公司等各工厂对配电电力变压器均只在年修时进行清灰，紧固常规维护，如有漏油做密封件更换维修。相关的预防性试验和维修尚未实施，且都希望工厂维修管理部能给予支持和帮助。2019年10月3日8变压器预防性检测的依据2019年10月3日9电力设备预防性试验规程电力设备预防性试验规程PreventivetestcodeforelectricpowerequipmentDL/T596—1996中华人民共和国电力行业标准DL/T596—1996电力设备预防性试验规程Preventivetestcodeforelectricpowerequipment中华人民共和国电力工业部1996-09-25批准1997-01-01实施2019年10月3日10电力变压器及电抗器的试验项目、周期和要求电力变压器及电抗器的试验项目、周期和要求序号项目周期要求说明1油中溶解气体色谱分析1)220kV及以上的所有变压器、容量120MVA及以上的发电厂主变压器和330kV及以上的电抗器在投运后的4、10、30天(500kV设备还应增加1次在投运后1天)2)运行中：a)330kV及以上变压器和电抗器为3个月；b)220kV变压器为6个月；c)120MVA及以上的发电厂主变压器为6个月；d)其余8MVA及以上的变压器为1年；e)8MVA以下的油浸式变压器自行规定3)大修后4)必要时1)运行设备的油中H2与烃类气体含量(体积分数)超过下列任何一项150×10-6H2含量大于150×10-6C2H2含量大于5×10-6(500kV变压器为1×10-6)2)烃类气体总和的产气速率大于0.25ml/h(开放式)和0.5ml/h(密封式)，或相对产气速率大于10%/月则认为设备有异常3)对330kV及以上的电抗器，当出现痕量(小于5×10-6)乙炔时也应引起注意；如气体分析虽已出现异常，但判断不至于危及绕组和铁芯安全时，可在超过注意值较大的情况下运行1)总烃包括：CH4、C2H6、C2H4和C2H2四种气体2)溶解气体组分含量有增长趋势时，可结合产气速率判断，必要时缩短周期进行追踪分析3)总烃含量低的设备不宜采用相对产气速率进行判断4)新投运的变压器应有投运前的测试数据5)测试周期中1)项的规定适用于大修后的变压器2019年10月3日11变压器预防性检测的依据2绕组直流电阻1)1～3年或自行规定2)无励磁调压变压器变换分接位置后3)有载调压变压器的分接开关检修后(在所有分接侧)4)大修后5)必要时1)1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%2)1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差别一般不大于三相平均值的2%3)与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2%4)电抗器参照执行1)如电阻相间差在出厂时超过规定，制造厂已说明了这种偏差的原因，按要求中3)项执行2)不同温度下的电阻值按下式换算式中R1、R2分别为在温度t1、t2时的电阻值；T为计算用常数，铜导线取235，铝导线取2253)无励磁调压变压器应在使用的分接锁定后测量2019年10月3日12变压器预防性检测的依据3绕组绝缘电阻、吸收比或(和)极化指数1)1～3年或自行规定2)大修后3)必要时1)绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无明显变化2)吸收比(10～30℃范围)不低于1.3或极化指数不低于1.51)采用2500V或5000V兆欧表2)测量前被试绕组应充分放电3)测量温度以顶层油温为准，尽量使每次测量温度相近4)尽量在油温低于50℃时测量，不同温度下的绝缘电阻值一般可按下式换算式中R1、R2分别为温度t1、t2时的绝缘电阻值5)吸收比和极化指数不进行温度换算2019年10月3日13变压器预防性检测的依据6绝缘油试验1)1～3年或自行规定2)大修后3)必要时见第13章7交流耐压试验1)1～5年(10kV及以下)2)大修后(66kV及以下)3)更换绕组后4)必要时1)油浸变压器(电抗器)试验电压值按表6(定期试验按部分更换绕组电压值)2)干式变压器全部更换绕组时，按出厂试验电压值；部分更换绕组和定期试验时，按出厂试验电压值的0.85倍1)可采用倍频感应或操作波感应法2)66kV及以下全绝缘变压器，现场条件不具备时，可只进行外施工频耐压试验3)电抗器进行外施工频耐压试验8铁芯(有外引接地线的)绝缘电阻1)1～3年或自行规定2)大修后3)必要时1)与以前测试结果相比无显著差别2)运行中铁芯接地电流一般不大于0.1A1)采用2500V兆欧表(对运行年久的变压器可用1000V兆欧表)2)夹件引出接地的可单独对夹件进行测量2019年10月3日14变压器预防性检测的依据10油中含水量见第13章11油中含气量见第13章12绕组泄漏电流1)1～3年或自行规定2)必要时1)试验电压一般如下：读取1min时的泄漏电流值绕组额定电压kV36～1020～3566～330500直流试验电压kV5102040602)与前一次测试结果相比应无明显变化变压器油的试验项目和要求变压器油的试验项目和要求序号项目要求说明投入运行前的油运行油1外观透明、无杂质或悬浮物将油样注入试管中冷却至5℃在光线充足的地方观察2水溶性酸pH值≥5.4≥4.2按GB7598进行试验3酸值mgKOH/g≤0.03≤0.1按GB264或GB7599进行试验4闪点(闭口)℃≥140(10号、25号油)≥135(45号油)1)不应比左栏要求低5℃2)不应比上次测定值低5℃按GB261进行试验2019年10月3日16变压器油的试验项目和要求5水分mg/L66～110kV≤20220kV≤15330～500kV≤1066～110kV≤35220kV≤25330～500kV≤15运行中设备，测量时应注意温度的影响，尽量在顶层油温高于50℃时采样，按GB7600或GB7601进行试验6击穿电压kV15kV以下≥3015～35kV≥3566～220kV≥40330kV≥50500kV≥6015kV以下≥2515～35kV≥3066～220kV≥35330kV≥45500kV≥50按GB/T507和DL/T429.9方法进行试验7界面张力(25℃)mN/m≥35≥19按GB/T6541进行试验8tgδ(90℃)%330kV及以下≤1500kV≤0.7300kV及以下≤4500kV≤2按GB5654进行试验2019年10月3日17变压器油的试验项目和要求9体积电阻率(90℃)Ω·m≥6×1010500kV≥1×1010330kV及以下≥3×109按DL/T421或GB5654进行试验10油中含气量(体积分数)%330kV500kV)≤1一般不大于3按DL/T423或DL/T450进行试验11油泥与沉淀物(质量分数)%—一般不大于0.02按GB/T511试验，若只测定油泥含量，试验最后采用乙醇—苯(1∶4)将油泥洗于恒重容器中，称重12油中溶解气体色谱分析变压器、电抗器见第6章互感器见第7章套管见第9章电力电缆见第11章取样、试验和判断方法分别按GB7597、SD304和GB7252的规定进行2019年10月3日18株洲公司变压器故障案例--20110608事件：2011年6月8日，华新水泥（株洲）有限公司码头用变压器由保定小星天威变压器有限公司2009年05月制造（S11-M-1000kVA/10-0.4）；变压器在正常运行时，因负载发生急剧变化，后备保护动作显示过流速断。当排除负载故障点再次投点运行时，变压器运行声音异常，后备保护再次动作显示过流速断；顾客初步判定该变压器内部故障，更换备用变压器。株洲公司变压器故障案例--20110608现地吊芯检查状况：HV侧状况LV侧状况株洲公司变压器故障案例--20110608现地吊芯检查状况：线圈端绝缘垫块松动1线圈端绝缘垫块松动2A相线圈下部可视铜渣B相线圈下部可视铜渣株洲公司变压器故障案例--20110608故障原因浅析从变压器运行情况、现地吊芯检查心体线圈受损状况可以判定：该变压器在运行过程中，A、B相低压侧外部负载相间或对地发生短路极端变化，超过低压线圈能承受额定短路电流时间，线圈导线在交变机械力作用下整体相互挤压；外包纸绝缘破损发生匝间短路，短路电流产生的瞬时高温使导线融化，大量铜渣从故障点处溢出。株洲公司变压器故障案例--20110608维修方案：1、依照《DL-T573-95电力变压器检修导则》执行返厂大修。2、更换两相高、低线圈。3、原变压器油真空加热脱气处理，补充新品绝缘油。4、受损绝缘材料更换为新品。5、变压器心体重新真空干燥处理。6、变压器完成品依照《JBT501-2006电力变压器试验导则》试验。2019年10月3日23长阳公司主变预防性检测提高可靠性案例2011年6月，华新水泥（长阳）有限公司在收购以后，为了掌握变压器的运行情况，根据总部维修部签订的《变压器维护保养框架协议》，委托华城电机（武汉）有限公司对该公司所属16台油浸式变压器运行状态进行分析评估。取油样做油中特征性气体分析发现：2#线35kV主变内部存在电弧放电现象，建议吊心排查（详摘要①-2011华新（长阳）2#线35kV主变运行状态评估报告）。2019年10月3日24长阳公司主变预防性检测提高可靠性案例摘要①---2011华新（长阳）2#线35kV主变运行状态评估报告2019年10月3日25长阳公司主变预防性检测提高可靠性案例根