目前運(yùn)行中的電力變壓器多為充油式變壓器, 以絕緣油作為絕緣和散熱介質(zhì)。在實(shí)際運(yùn)行中,變壓器絕緣油和有機(jī)絕緣材料在電場(chǎng)及磁場(chǎng)(即電和熱)的作用下,會(huì)逐漸老化和分解,產(chǎn)生少量低分子烴類及二氧化碳、一氧化碳等氣體,并大量溶解在油中。當(dāng)存在潛伏性過熱故障或放電性故障時(shí),這些氣體的產(chǎn)生速度和溶解在油中的數(shù)量也會(huì)增加,即故障氣體的組成和含量與故障類型的嚴(yán)重程度有密切關(guān)系。為此,檢測(cè)變壓器中的絕緣油的色譜情況是監(jiān)視變壓器安全運(yùn)行的重要手段之一。
原電力部頒布的《變壓器油中溶解氣體和判斷導(dǎo)則》中,規(guī)定了檢測(cè)周期、檢測(cè)種類和判斷不同故障類型溶解在油中氣體組分的注意值。1995年11月頒發(fā)的《電力變壓器運(yùn)行規(guī)程和檢修導(dǎo)則》,對(duì)絕緣油的處理和監(jiān)視又分別提出了高標(biāo)準(zhǔn)的要求。 近年來,有關(guān)電力科研單位研制的油色譜在線檢測(cè)裝置是一種對(duì)變壓器絕緣油進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效、精確、快速的檢測(cè)裝置。它克服了人工取樣、送樣、檢測(cè)、分析、判斷過程中的離散情況,在檢測(cè)周期、檢測(cè)精度、及時(shí)性等方面遠(yuǎn)優(yōu)于離線檢測(cè),并且經(jīng)智能化專家系統(tǒng)診斷,能迅速判斷故障類型并發(fā)出警示。從而為采取消除故障的措施而贏得時(shí)間,把故障消滅在萌芽之中。
為了使油色譜在線檢測(cè)裝置可靠運(yùn)行,首先必須注意的是,裝置的安裝位置、管線的選材及安裝驗(yàn)收等問題。撫順供電公司對(duì)此采取了以下措施。
1 合理選擇“檢測(cè)裝置”的安裝位置 撫順供電公司河北變電站2臺(tái)主變壓器分別為220 kV/180 MVA和220 kV/120 MVA,對(duì)連接地區(qū)電網(wǎng)分配負(fù)荷起到至關(guān)重要的作用。2臺(tái)主變壓器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置距離約60 m,為了有效地對(duì)2臺(tái)變壓器同時(shí)檢測(cè),將該裝置布置在2臺(tái)變壓器的中間位置,使2臺(tái)變壓器新裝的外油循環(huán)管路長(zhǎng)度基本相等,既保持了“檢測(cè)裝置”采樣的準(zhǔn)確性,又使油管布置較為方便。
2 可靠地安裝絕緣油循環(huán)管路 油色譜在線檢測(cè)裝置能否正確地采集油樣,是保證檢測(cè)結(jié)果真實(shí)有效的必要條件。而大型變壓器裝設(shè)絕緣油外循環(huán)管路,又給變壓器增加了滲漏點(diǎn)和故障點(diǎn),油管路的安裝是否可靠對(duì)變壓器來說非常重要,否則,將會(huì)給變壓器帶來發(fā)生故障的機(jī)會(huì),不利于變壓器的安全運(yùn)行。為此,必須對(duì)外循環(huán)管路的選材、與變壓器的接口、管路的結(jié)構(gòu)、布置等做如下考慮。
2.1 油管路與變壓器的接口選擇
2.1.1 1號(hào)變壓器的冷卻器為集中式結(jié)構(gòu),與本體分離布置。即6臺(tái)潛油泵分成2組,每3臺(tái)冷卻器分別利用上下母管將冷卻器進(jìn)出口連接起來,再經(jīng)固定油管路與變壓器相連,形成強(qiáng)油循環(huán),達(dá)到冷卻的目的。而上下母管的油壓在油泵的作用下形成壓差,利用這一壓差,在上下母管的端部法蘭上鉆孔后焊接管接頭,可構(gòu)成一油循環(huán)管路給油色譜在線裝置供油,見圖1。
圖1 1號(hào)主變壓器“在線裝置”安裝圖
2.1.2 2號(hào)主變壓器冷卻器為獨(dú)立的工作方式,與變壓器相連,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)油循環(huán)散熱,具有獨(dú)立性。在潛油泵出口的管道上沒有合適的管接頭安裝位置。安裝時(shí)將潛油泵泵體蝸殼上的排氣閥作為外管路進(jìn)油的接口,并在排氣孔堵上鉆一個(gè)?0的孔,焊一個(gè)1/2 管路接頭,與外循環(huán)管路相接。將變壓器上部套管升高座連通管端部封蓋,作為外循環(huán)管路的回油接口,以構(gòu)成閉合管路,滿足油循環(huán)的需要,見圖2。
2.2 外循環(huán)管路的布置及選材
2.2.1 由于每臺(tái)變壓器外循環(huán)管路長(zhǎng)約60 m,必然給變壓器密封增加了滲漏點(diǎn),增加了發(fā)生跑油的不利因素。因此,管路安裝布置和選材是否合理,對(duì)變壓器的安全運(yùn)行是至關(guān)重要的。 由于2臺(tái)變壓器間有電纜溝相連,并且油色譜裝置就布置在其電纜溝旁,所以油循環(huán)管路的最佳布置位置是在電纜溝內(nèi),因?yàn)橛须娎|溝保護(hù),管路不易被破壞。這就為變壓器的安全運(yùn)行和“裝置”的可靠使用提供了良好的條件。 圖2 2號(hào)主變壓器“在線裝置”安裝圖
2.2.2 根據(jù)潛油泵的功率和變壓器散熱的要求,該管路用3/4 鍍鋅管制作,接頭采用了8 mm厚的焊接法蘭,用膠墊對(duì)接,并用螺栓相連,以確保接頭牢固、密封可靠。
2.2.3 為防止冬季管內(nèi)油溫降低較快,不利于油的循環(huán)及采樣,全線管路采用了石棉保溫。
2.2.4 在“裝置”及冷卻器與管路的接口處采用波紋管,形成柔性連接,以避免由于“裝置”及冷卻器在運(yùn)行中產(chǎn)生震動(dòng)對(duì)油管路各焊口造成的損壞。管路與變壓器外引時(shí)可以固定。這樣,既克服了震動(dòng)給管路帶來的影響,又為管路安裝提供了方便條件,同時(shí),又消除了溫度變化給管路帶來的影響。 2.2.5 為了防止油外循環(huán)管路萬一發(fā)生跑油,對(duì)變壓器安全造成威脅,在外管路與變壓器接口處安裝可靠的真空閥門,確保萬無一失。
2.2.6 采用外接油泵對(duì)管路進(jìn)行加壓檢漏和沖洗、排氣,以防止管路滲漏和氣體及雜物進(jìn)入變壓器。 外循環(huán)管路安裝驗(yàn)收后,將油色譜在線檢測(cè)裝置正式投入工作,使用效果表明,外循環(huán)管路對(duì)“裝置”能正常工作提供了保證,并且不影響變壓器冷卻器的冷卻效果
。