探析預防性試驗在地鐵變壓器運行中的應用

摘要：　通過對廣州地鐵2號線使用的干式變壓器進行預防性試驗的總結分析,闡明預防性試驗是檢查設備潛在缺陷唯一的一種手段,設備在運行中有異常情況時,可運用預防性試驗來對其狀況做正確判斷,并發(fā)現(xiàn)設備的潛在缺陷,對沒有缺陷的設備也能做出正確的判斷。

關鍵詞：　預防性試驗　地鐵　干式變壓器　供電設備

對于正在運行的供電設備按規(guī)定的周期進行的例行試驗稱作預防性試驗。通過預防性試驗能夠及時發(fā)現(xiàn)運行中設備內(nèi)部隱藏的缺陷,預防事故發(fā)生或設備損壞,保證供電設備的正常運行;通過對同類設備之間測試數(shù)據(jù)的橫向比較,及本次測試數(shù)據(jù)與歷次數(shù)據(jù)之間的縱向比較,可以掌握大量對設備運行有用的數(shù)據(jù),為建立數(shù)據(jù)庫提供可靠的依據(jù);配合檢修加以消除,以避免設備絕緣在運行中由于工作尤其是系統(tǒng)過電壓的作用被擊穿,造成停電甚至嚴重燒壞設備的事故。這樣就能做到預防為主,使設備能長期、安全、經(jīng)濟地運行。
1 預防性試驗項目
目前,廣州地鐵使用的干式變壓器有33kV/400V動力變壓器和33kV/1180V整流變壓器。根據(jù)有關規(guī)程,變壓器絕緣的預防性試驗項目主要包括如下幾項。
1.1 測量繞組的絕緣電阻和吸收比
測量繞組連同套管一起的絕緣電阻和吸收比,對檢查變壓器整體的絕緣狀況具有較高的靈敏度,能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或臟污、以及貫穿性的集中缺陷。
1.2 測量繞組的直流電阻
通過測量繞組的直流電阻,可以檢查繞組焊接質(zhì)量、檢查分接開關各個位置接觸是否良好、檢查繞組或引出線有無折斷處、檢查并聯(lián)支路的正確性,是否存在由幾條并聯(lián)導線繞成的繞組發(fā)生一處或幾處斷線的情況、檢查層、匝間有無短路的現(xiàn)象。
1.3 測量繞組所有分接頭的變壓比
測量變壓器的變比,可以檢查繞組匝數(shù)是否正確、檢查分接開關的狀況、檢查繞組有無層(匝)間金屬性短路、判斷變壓器是否可以并列運行。
1.4 交流耐壓試驗
交流耐壓試驗是鑒定絕緣強度最有效的方法,特別是對考核主絕緣的局部缺陷,如繞組主絕緣受潮、開裂或者在運輸過程中引起的繞組松動、引線距離不夠以及繞組絕緣上附著的污物等,具有決定性的作用。
1.5 耐壓后繞組的絕緣電阻測量
耐壓后應再對整流變壓器繞組做絕緣試驗,試驗前后兩次的絕緣電阻不應有明顯的差別。
2 實例分析
下面通過4個試驗工作實例,分析說明預防性試驗在地鐵干式變壓器運行中的作用。
2.1　對33kV整流變壓器進行交流耐壓試驗
(1)出現(xiàn)的現(xiàn)象:2002年11月15日,對某臺整流變壓器安裝完后進行現(xiàn)場交接驗收試驗,對高壓繞組進行交流耐壓試驗,當電壓加到20kV時出現(xiàn)不正常的放電聲音,繼續(xù)加壓到30kV時出現(xiàn)劇烈的爆破聲音;再進行絕緣電阻測試時,用2500V測量時絕緣電阻值為5MΩ,這個值相對較低,再用5kV測試時,絕緣電阻值不穩(wěn)定,說明絕緣有放電現(xiàn)象。
(2)檢查結果:經(jīng)現(xiàn)場試驗人員外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)異�，F(xiàn)象;而在檢查出廠試驗報告時,發(fā)現(xiàn)變壓器出廠試驗未按規(guī)程要求在做完交流耐壓試驗后進行絕緣電阻的測試。
(3)經(jīng)分析確認:因為交流耐壓試驗是破壞性試驗,規(guī)程規(guī)定在交流耐壓前后均應進行絕緣電阻的測試,通過對比兩次的絕緣電阻值是否降低,可判斷絕緣是否不良;而廠家未進行絕緣電阻的測試,所以沒能及時發(fā)現(xiàn)絕緣不良現(xiàn)象,加之經(jīng)過長途運輸,可能某些絕緣支撐件有少許移位,造成絕緣距離變化。
(4)處理結果:廠家更換并加墊絕緣紙片后,再做交流耐壓,加電壓至60kV時試驗正常,投入運行后一切正常。
(5)總結:交接驗收試驗能夠發(fā)現(xiàn)新設備在生產(chǎn)制造、運輸和安裝中出現(xiàn)的隱患。
2.2　對33/0.4kV動力變壓器進行交流耐壓試驗　
　 (1)出現(xiàn)的現(xiàn)象:2003年5月21日,在地鐵某變電所按檢修周期進行預防性試驗,在1#動力變壓器試驗時,進行交流耐壓試驗,在電壓加到45kV時出現(xiàn)不正常的放電聲音,繼續(xù)加壓到50kV時出現(xiàn)嚴重的放電聲音;查該臺變壓器的出廠試驗記錄和安裝時的交接驗收試驗記錄,均表明無異常;再次進行交流耐壓試驗,在電壓加到45kV時出現(xiàn)不正常的放電聲音,關燈后觀察發(fā)現(xiàn)W相繞組絕緣套管與支撐件間有放電弧光。
(2)檢查結果:停電后經(jīng)仔細檢查發(fā)現(xiàn)在W相低壓繞組與藍色絕緣紙板間有一異物(非常隱蔽,不注意檢查很難發(fā)現(xiàn)),用長工具取出,為一根長14cm兩端裸露的銅導線。
(3)經(jīng)分析確認:此根導線為施工時遺留在變壓器上,在運行中振動掉落到現(xiàn)在的位置,電壓加至45kV時高壓繞組通過此根導線對另一端的低壓繞組放電。 (4)處理結果:取出導線后再做耐壓試驗,加電壓至60kV時試驗正常,投入運行后一切正常。
(5)總結:預防性試驗能夠發(fā)現(xiàn)運行中設備的隱患。
2.333kV整流變壓器運行時出現(xiàn)不正常聲音
(1)出現(xiàn)的現(xiàn)象:2004年4月26日,值班人員在進行設備巡視時,發(fā)現(xiàn)某地下變電所的1#整流變壓器運行聲音異常。
(2)檢查結果:停電后進行了外觀檢查,未發(fā)現(xiàn)異常;在進行預防性試驗測試絕緣電阻時,試驗人員發(fā)現(xiàn)絕緣電阻值在很大的范圍內(nèi)變化,不穩(wěn)定,初步判斷變壓器絕緣有問題;當高壓試驗工程師到達現(xiàn)場對絕緣電阻表進行檢查時才發(fā)現(xiàn),是絕緣電阻表測試線的屏蔽線斷開,不能起屏蔽作用,在進行測試過程中受外部干擾(過往列車、人體等),所以測試值不穩(wěn)定;更換測試線后進行了全面的預防性試驗(絕緣電阻、直流電阻、變比、交流耐壓),試驗結果與出廠試驗和現(xiàn)場交接驗收試驗數(shù)據(jù)相比均無異常;為了保證變壓器的可靠運行,還進行了更進一步的繞組的直流電阻測試:各抽頭與引出端間的直流電阻、各抽頭間的直流電阻、

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