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技術(shù)資料
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老廠主變壓器多次過流重合動作繞組變形 |
| [ 修改時間:2011-7-27 16:36:51 作者:周周 瀏覽次數(shù):426] | | 1)案例。國儀科技7機31.5MVA、110kV變壓器(SFSZ 8—31500/110)發(fā)生短路事故,重瓦斯保護動作,跳開主變壓器三側(cè)開關(guān)。返廠吊罩檢查,發(fā)現(xiàn)C相高壓繞組失團,C相中壓繞組嚴重變形,并擠破囚扳造成中、低壓繞組短路;C相低壓繞組被燒斷二股;B相低壓、中壓繞組嚴重變形;所有繞組匝間散布很多細小銅珠、銅末;上部鐵芯、變壓器底座有銹跡。
事故發(fā)生的當(dāng)天有雷雨。事故發(fā)生前,曾多次發(fā)生10kV、35kV側(cè)線路單相接地。13點40分35kV側(cè)過流動作,重合成功;18點44分35kV側(cè)再次過流動作,重合閘動作,同時主變壓器重瓦斯保護跳主變壓器三側(cè)開關(guān)。經(jīng)查35kV距變電站不遠處B、C相間有放電燒損痕跡。
(2)原因分析。根據(jù)國家標(biāo)準GBl094.5—日5規(guī)定110kV電力變壓器的短路表觀容量為800MVA,應(yīng)能承受****非對稱短路電流系數(shù)約為2.55。該變壓器編制的運行方式下:
電網(wǎng)****運行方式110kV三相出口短路的短路容量為1844MVA;
35kV三相出口短路為365MVA;
10kV三相出口短路為225.5MVA;
事故發(fā)生時,實際短路容量尚小于上述數(shù)值。據(jù)此計算變壓器應(yīng)能承受此次短路沖擊。事故當(dāng)時損壞的變壓器正與另一臺31500/110變壓器并列運行,經(jīng)受同樣短路沖擊而另一臺變壓器卻未損壞。因此事故分析認為導(dǎo)致變壓器B、C相繞組在電動力作用下嚴重變形并燒毀,由于該變壓器存在以下問題:
1)變壓器繞組松散。高壓繞組輻向用手可搖動5mm左右。從理論分析可知,短路電流產(chǎn)生的電動力可分為輻向力和軸向力。外側(cè)高壓繞組受的輻向電磁力,從內(nèi)層至外層三線性遞減,最內(nèi)層受的輻向電磁力****,兩倍于繞組所受的平均圓周力。當(dāng)繞組卷緊芝內(nèi)層導(dǎo)線受力后將一部分力轉(zhuǎn)移到外層,結(jié)果造成內(nèi)層導(dǎo)線應(yīng)力趨向減小,而外層導(dǎo)絞受力增大,內(nèi)應(yīng)力關(guān)系使導(dǎo)線上的作用力趨于均衡。內(nèi)側(cè)中壓繞組受力方向相反,但均§七用的原理和要求一致。繞組如果松散,就起不到均衡作用,從而降低了變壓器的抗短路充擊的能力。
外側(cè)高壓繞組所受的輻向電動力是使繞組導(dǎo)線沿徑向向外脹大,受到的是拉張力,表觀為向外撐開;內(nèi)側(cè)中壓繞組所受的輻向電動力是使繞組導(dǎo)線沿徑向向內(nèi)壓縮,受到的是壓力,表現(xiàn)為向內(nèi)擠壓。這與該變壓器的B、C相高、中壓繞組在事故中的結(jié)果一致。
2)經(jīng)吊罩檢查發(fā)現(xiàn)該變壓器撐條不齊且有移位、墊塊有松動位移。這樣大大降低了內(nèi)側(cè)中壓繞組承受輻向力和軸向力的能力,使繞組穩(wěn)定性降低。從事故中的C相中壓繞組輻向失穩(wěn)向內(nèi)彎曲的情況,可以考慮適當(dāng)增加撐條數(shù)目,以減小導(dǎo)線所受輻向彎曲應(yīng)力。
3)絕緣結(jié)構(gòu)的強度不高。由于該變壓器中、低壓繞組采用的是圍板結(jié)構(gòu),而圍板本身較軟,經(jīng)真空于燥收縮后,高、中、低繞組之間呈空松的格局,為了提高承受短路的能力,宜在內(nèi)側(cè)繞組選用硬紙筒絕緣結(jié)構(gòu)。
(3)措施。這是一起典型的因變壓器動穩(wěn)定性能差而造成的變壓器繞組損壞事故,應(yīng)吸取的教訓(xùn)和相應(yīng)措施包括:
1)在設(shè)計上應(yīng)進一步尋求更合理的機械強度動態(tài)計算方式;適當(dāng)放寬設(shè)計安全裕度;內(nèi)繞組的內(nèi)襯,采用硬紙筒絕緣結(jié)構(gòu);合理安排分接位置,盡量減小安匝不平衡。
2)制造工藝上可從加強輻向和軸向強度兩方面進行,措施主要有:采用女式繞線機繞制繞組,采用先進自動拉緊裝置卷緊繞組;牢固撐緊繞組與鐵心之間的定位,采用整產(chǎn)套裝方式;采用墊塊預(yù)密化處理、繞組恒壓干燥方式;繞組整體保證高度一致和結(jié)構(gòu)完整;強化繞組端部絕緣;保證鐵軛及夾件緊固。
3)要加強對大中型變壓器的質(zhì)量監(jiān)制管理,在訂貨協(xié)議中應(yīng)強調(diào)對中、小容量的變壓器在型式試驗中作突發(fā)短路試驗,大型變壓器要作縮小模型試驗,提高變壓器的抗短路能力,同時加強變電站10kV及35kV系統(tǒng)維護,減少變壓器遭受出口短路沖擊機率。
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