沙角C电厂主变压器低压侧套管
摘 要：沙角C电厂2台进口主变压器自投运以来一直存在低压侧套管升高座发热的问题，为此，分析出现发热问题的原因并提出相应的改造措施。实施改造后，低压侧套管升高座没有出现低温过热的问题，保证了设备的安全运行。
关键词：变压器；低压侧套管升高座；发热；改造 沙角C电厂1号、3号主变压器由GECALSTOM公司生产，1993年出厂。变压器容量为716 MVA，有载调压型，强油风冷，额定电压高压侧和低压侧分别为525±（8×1.25%）kV和19 kV，接线方式为Y0/△11.绕组和上层油温允许的温度升高分别为55 ℃，50 ℃。自1996年投产移交以来，主变压器低压侧套管升高座就一直存在发热异常的问题， 影响变压器的安全运行。
1、低压侧套管升高座改造前情况
沙角C电厂主变压器低压侧套管升高座及其与变压器箱体连接的螺栓发热情况一直比较严重。用红外摄像仪检查主变压器在高负荷运行时低压侧升高座连接螺丝的温度较高，具体数据见表1.变压器低压侧上部油箱壁局部温度超过90 ℃，使变压器局部长期在低温过热的情况下运行。由于螺丝发热严重，造成密封胶圈老化，在环境温度变化较大时，低压侧套管升高座渗漏油现象比较严重，也影响主变压器的安全运行。
2、过热故障的分析
2.1变压器绕组磁通的影响 变压器绕组中的磁通包括主磁通和漏磁通。无论主磁通或漏磁通，都可分为轴向分量和径向分量。轴向分量分布较简单，沿绕组高度变化较小。径向分量沿绕组高度分布复杂，它引起涡流损耗的分布很不均匀，随变压器容量的变化而变化，不仅随绕组的轴向高度变化，还随绕组的径向尺寸变化，尤其在端部的变化大，其最大值出现在端部附近。
由于变压器的内绕组离铁心近，漏磁的径向值高于外绕组，如变压器绕组为低、高排列，则低压绕组的径向漏磁高；当漏磁通通过低压侧套管升高座时，由于空气的磁导率较低，从而大量的漏磁通通过导磁较好的连接螺栓，使得螺栓杆内磁通密度加大，高密度的交变磁通在螺杆中产生巨大涡流，造成螺栓严重发热，甚至烧红。
2.2故障检测的方法 大型变压器的漏磁密度高，可产生很大的杂散损耗，从而导致局部过热现象，也会导致绝缘油色谱分析结果异常。在局部过热的情况下，变压器油中CH4和C2H4的体积分数大，故障涉及固体绝缘时，油中CO和CO2的体积分数也大，基于此特性，可以用气体图形法和比值法来判断故障的性质。根据国标GB/T 15164—1994《油浸式电力变压器负荷导则》中的规定：变压器内部裸金属（指没有包裹或挨近纤维绝缘物的金属引线、接头及外壳附件等）温度不应超过180 ℃。沙角C电厂变压器，低压侧套管升高座连接螺栓发热并不是非常严重，热点温度低于国内标准的限定值，不会导致油的绝缘性能损坏，发热点远离变压器线圈对主绝缘也影响不大。
经咨询沈阳变压器厂并同ALSTOM厂家商议得出：要彻底解决此问题，需对低压侧套管升高座的外部结构进行改造，具体做法是在低压侧套管升高座间增加磁通短路片，即用短路板先将3个低压侧套管升高座连接起来，再把每个升高座与变压器外壳连接起来，使漏磁通产生的涡流在升高座与主变压器外壳间均匀分布，增大涡流流通回路，这样才可较好地解决发热问题。 改造具体步骤如下：
a） 在主变压器大小修时，把变压器绝缘油水平面降低到低压侧套管升高座以下；
b） 揭开低压侧套管升高座，更换密封胶垫（原有密封胶垫由于发热严重已变黑、变脆，没有一点弹性）
c） 打磨低压侧套管升高座紧固螺丝的接触表面，保证短路片与低压侧套管升高座接触良好；沙角C电厂主变压器低压侧套管升高座发热的解决方法
d） 把定做好的铜质短路片，通过固定螺栓安装在低压侧套管升高座上；
e） 升高座相与相间用短路母排相连；
f） 用6块不锈钢板把每相升高座的短路母排与变压器箱壳焊接在一起，用2块钢板把相间连接的短路母排与变压器箱壳焊接在一起。
4、低压侧套管升高座改造后的情况
通过对比低压侧套管升高座改造前后的温度，可以看到：改造后低压侧套管升高座螺栓的温度有较大幅度的下降。从绝缘油色谱分析的结果也可看出：绝缘油的老化程度有明显下降，总烃绝对产气率也有较大程度的下降并达到注意值以下。同时在1号主变压器低压侧套管升高座改造的施工过程中，我们对变压器内部进行了检查，内部没有发现任何电气故障及绝缘老化迹象，这也进一步证实了变压器低压侧套管升高座发热是造成绝缘油色谱分析异常的主要原因。为此，2003年1月1号，沙角C电厂在对主变压器实施改造并取得效果后，立即在3号主变压器同样实施了低压侧套管升高座改造工作。
5、结束语
大容量升压变压器局部过热是很普遍的现象，解决局部发热是制造厂家的技术难点，不易完满解决。沙角C电厂这次低压侧套管升高座改造有一定的效果，但要对以后的运行情况加强观察和分析：定期用红外摄像仪检查温升、加强绝缘油的监督工作等，以保证设备安全运行。沙角C电厂新定的德国ALSTOM变压器，已经在结构设计上进行了更改，整个低压侧套管升高座已经用合金铝来制造。
上一篇：晶闸管软启动器将逐步取代传统的自耦式补偿器
下一篇：污水处理厂自动化系统的分析与应用