一例變壓器沖擊合閘時箱沿放電分析與處理

1、    一例變壓器沖擊合閘時箱沿放電分析與處理    黃谷蘭 白剛摘要：根據(jù)一例變壓器沖擊合閘時箱沿放電的實例，闡述了放電問題的緊急處理過程，對放電的原因進行了分析，并提出了防止出現(xiàn)此問題的建議。關(guān)鍵詞：沖擊合閘;箱沿放電;漏磁場;1、引言變壓器的沖擊合閘，是變壓器安裝完成后正式投入運行前的試驗項目之一。       變壓器進行沖擊合閘試驗的目的有兩個：1、拉開空載變壓器時，有可能產(chǎn)生操作過電壓。在電力系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地時，過電壓幅值可達44.5倍相電壓;在中性點直接接地時，可達3倍相電壓。為了檢查變壓器絕緣強

2、度能否承受全電壓或操作過電壓，需做沖擊試驗。2、帶電投入空載變壓器時，會產(chǎn)生勵磁涌流，其值可達68倍額定電流。勵磁涌流開始衰減較快，一般經(jīng)0.51秒即減到0.250.5倍額定電流值，但全部衰減時間較長，大容量的變壓器可達幾十秒。由于勵磁涌流產(chǎn)生很大的電動力，為了考核變壓器的機械強度，同時考核勵磁涌流衰減初期能否造成繼電保護裝置誤動作，需做沖擊試驗。所謂沖擊合閘，就是斷開低壓側(cè)出線總開關(guān)，合閘高壓側(cè)的開關(guān)，使變壓器全壓（額定電壓）空載運行，并檢查它的聲音等和各部件有無異常，5分鐘后停止運行。規(guī)范規(guī)定，大型變壓器第一次投運前，應(yīng)在額定電壓下沖擊合閘五次，第一次受電后持續(xù)時間應(yīng)不小于10分鐘，每次間

3、隔大于5分鐘。變壓器油箱常用的箱沿結(jié)構(gòu)有兩種，一種是螺栓連接，一種是焊接結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)屬于免吊芯結(jié)構(gòu)，且不用擔(dān)心箱沿處漏油的問題、不存在緊固螺栓、密封材料失效需要更換的問題，而且上下箱沿是等電位，不會存在沖擊合閘放電的情況。螺栓結(jié)構(gòu)相比焊接結(jié)構(gòu)可能存在漏油、緊固螺栓不均勻、密封件失效等問題，但在某些需要吊芯檢修的產(chǎn)品，有的客戶在簽定協(xié)議時就指定要使用螺栓連接結(jié)構(gòu)。2、 變壓器沖擊合閘放電實例及緊急處理過程某220kv電站主變，型號sz11-90000/220，箱沿為螺栓結(jié)構(gòu)，在沖擊合閘后21秒左右低壓側(cè)箱沿處及c相線圈靠油箱短邊側(cè)出現(xiàn)放電現(xiàn)象。基于只出現(xiàn)箱沿放電現(xiàn)象，主變各項保護均未動作，特別

4、是瓦斯保護無異常，根據(jù)相關(guān)文獻提供的經(jīng)驗及主變的原理，采取在箱沿與箱蓋間增焊接地片（材質(zhì)為304不銹鋼，“l(fā)”形狀，鋼板厚4mm，寬60mm）的緊急處理措施，如圖1所示。3 、放電原因分析出現(xiàn)箱沿螺栓處放電的根本原因是漏磁通。所謂漏磁通，就是指變壓器一、二次繞組所產(chǎn)生的磁通，沒有全部通過主磁路鐵芯，也沒有全部與一次和二次繞組交鏈，這部分磁通經(jīng)過非鐵磁物質(zhì)閉合，如變壓器油、鐵芯、繞組或者空氣等。當變壓器合閘時，激磁涌流突然增大，使漏磁通也隨之增加，且分別在緊固螺栓與箱蓋的水平面上產(chǎn)生漏磁電勢。箱蓋法蘭有雙層的底漆和表面漆保護，在緊固時漆皮形成小間隙或螺絲孔與螺絲間形成小間隙，在間隙處形成電位差。

5、間隙處于空氣側(cè)，耐受電壓較低，當漏磁電勢達到氣隙的擊穿電壓值時，造成火花放電。由于合閘涌流在合閘后快速衰減，電壓差也隨之降低，變壓器恢復(fù)正常，因此通常合閘時表現(xiàn)為瞬間的火花放電。4 、效果檢驗及多種方案的建議在箱沿處增焊不銹鋼接地片的措施實施后，再一次沖擊合閘時，主變箱沿處沒有出現(xiàn)放電的現(xiàn)象。說明此實施措施效果有效。增焊不銹鋼接地片雖然是避免主變合閘放電的有效措施，但會影響到后續(xù)吊芯檢修的不方便。當后續(xù)主變需要吊芯檢修時，必須先割掉接地片才能將上下箱沿分開，增加了額外的工作量及割焊時帶來的風(fēng)險（焊渣進入器身、焊接時損壞箱沿箱蓋的油漆等等）。根據(jù)合閘放電的原理及原因分析，有如下多種方案供參考。（

6、1） 在線圈離油箱壁最近的箱沿螺栓處，箱沿箱蓋上焊接不銹鋼墊片（如圖2所示）。（2）在項（1）的基礎(chǔ)上，在接地墊片處增加軟銅帶;如圖3所示;（3）安裝主變箱沿螺栓時，全面檢查所有短接銅排緊固螺栓是否擰緊，對存在松動的進行緊固，確保可靠接地;（4）當已發(fā)生放電時，由于放電導(dǎo)致接觸面灼燒，直接影響接觸平整度，會降低短路排通流能力，使用銼刀對箱沿及短接排對應(yīng)接觸面進行打磨;（5）當主變已存放在濕氣、鹽霧較嚴重的海邊一段時間后，投運前要清除接觸面殘余的油漆及腐蝕，使用銼刀對箱沿及短接排對應(yīng)接觸面進行打磨;對避免合閘放電的問題，應(yīng)根據(jù)具體的情況，具體分析，采取安全、經(jīng)濟和合理的方法，如果用一種方法效果不

7、顯著，可將上述幾種方法綜合使用，提高變壓器送電的安全性。5、結(jié)束語（1） 造成變壓器沖擊合閘時箱沿螺栓放電的根本原因是漏磁通。變壓器沖擊合閘無法避免勵磁涌流的產(chǎn)生及影響，漏磁也是無法完全消失的。漏磁主要經(jīng)過油箱形成回路閉合，從而導(dǎo)致上、下節(jié)油箱連接螺栓有電流通過，當漏磁電勢達到氣隙的擊穿電壓值時，造成火花放電。（2）本文結(jié)合一起合閘放電的實例，介紹了處理措施及效果檢測，同時提出了多種解決方案，建議根據(jù)具體情況來選取;參考文獻1 馬鋼軍，大型油浸式變壓器箱沿放電分析與處理，2019.03.0252 謝敏城，電力變壓器手冊，機械工業(yè)出版社，20033 薛林濤，付豐年，呂杰.大型主變壓器沖擊合閘故障分析及改進措施研究j.變壓器，2013，50（05）：64-66.裝備維修技術(shù)2020年8期裝備維修技術(shù)的其它文章航空