壓力釋放閥動作發(fā)出一個連續(xù)的報警信號,只能通過恢復(fù)指示桿人工解除。壓力釋放閥動作后,應(yīng)作如下處理:
(1)檢查壓力釋放閥是否噴油;
(2)檢查保護動作情況、瓦斯信號動作情況、瓦斯繼電器氣體情況;
(3)主變油溫和繞組溫度是否正常;
(4)是否是壓力釋放閥誤動;
(5)在末查明原因前,主變不得試送。
主變輕瓦斯動作
(1)檢查是否因主變漏油引起;
(2)檢查主變油位和繞組溫度,聲響是否正常;
(3)檢查瓦斯繼電器內(nèi)有無氣體,若存在氣體,應(yīng)取氣體進行分析;
(4)檢查二次回路有無故障;
(5)若瓦斯繼電器內(nèi)的氣體為無色、無臭、不可燃,色譜分析為空氣,則主變可繼續(xù)運行;
若信號動作是因為油中剩余空氣逸出或強油循環(huán)系統(tǒng)吸入空氣而動作,而且信號動作時間間隔逐次縮短,將造成跳閘時,則應(yīng)將重瓦斯改接信號;
若氣體是可燃的,色譜分析后其含量超過正常值,經(jīng)常規(guī)試驗給以綜合判斷,如說明主變內(nèi)部已有故障,必須將主變停運,以便分析動作原因和進行檢查、試驗
目前,中國有2000多臺開發(fā)生產(chǎn)干式變壓器的單位,包括國有,民營和外資企業(yè)。
世界較大的干式變壓器廠家和世界較大的軟磁鐵氧體生產(chǎn)廠家都在中國擁有生產(chǎn)基地。
世界上許多先進的干式變壓器技術(shù)、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品都匯集在我國。
面對這樣一個多種化平臺,穩(wěn)定的變壓器在中國中有很大的發(fā)展空間。
1、向小型化和便攜化發(fā)展
性能穩(wěn)定的干式變壓器可以在全球范圍內(nèi)選擇和采購,只有走技術(shù)創(chuàng)新之路。每一個細小環(huán)節(jié)的改進,就可以帶來新的理念和新的產(chǎn)品。
干式變壓器都必須在具體使用條件下完成具體功能中,普遍以“輕、薄、短、小”為特點向小型化和便攜化發(fā)展。
干式變壓器必須適應(yīng)作為用戶的電源產(chǎn)品對體積和重量的要求。
同時,干式變壓器的原材料價格上漲。
因此,如何減小體積和重量,如何降低成本,成為近年來干式變壓器發(fā)展的主要方向。
2、新型材料的應(yīng)用
硅鋼是工頻電源中干式變壓器大量使用的鐵心材料。現(xiàn)在,為了節(jié)能,許多電源產(chǎn)品都提出待機損耗要求。
干式變壓器的鐵心損耗是待機損耗的主要組成部分,因此,都對干式變壓器的效率或損耗提出明確的嚴格要求。
高分子軟磁復(fù)合材料近年來發(fā)展迅速,在國外已用這種材料制造高頻電源變壓器和電感器,并建立相應(yīng)的分析理論和設(shè)計程序。
據(jù)作者所知,國內(nèi)已經(jīng)進行了高分子軟磁材料的研究開發(fā)。
3、選用漆包線降低成本
近年來另一值得注意的發(fā)展趨勢,是干式變壓器選用溫度指數(shù)高、耐熱等級高的漆包線,導(dǎo)線允許的電流密度增大;
導(dǎo)線直徑減少,用銅量減少,鐵心窗口面積減少,用鐵量也同時減少,可以降低干式變壓器整體成本。
特別是對要求體積小的高頻小功率干式變壓器,采用耐熱性更好的漆包線,更能顯出技術(shù)經(jīng)濟效益。
干式變壓器發(fā)展的新趨勢只會使變壓器技術(shù)更加成熟穩(wěn)定,這對我們的用戶來說是一件好事。
現(xiàn)在,中國正在開發(fā)用于電源中較為暢銷的干式變壓器的各種鋁線。
一些公司開發(fā)了銅包鋁線,銅線位于外層。
考慮到趨勢效應(yīng)和鄰近效應(yīng),銅包鋁線具有比純鋁線低得多的電阻率,并且成本沒有太大增加。一種充分發(fā)揮銅和鋁效果的復(fù)合材料。
電力變壓器向高電壓、大容量發(fā)展的趨勢,使得過去不成問題的變壓器油流帶電現(xiàn)象明顯起來。在要求大容量小型化提高冷卻效率加速油循環(huán)后,變壓器油流帶電問題更加突出,成為變壓器絕緣的一個新課題。
變壓器油流帶電的機理和特性
1.變壓器油流帶電的機理
高壓大型電力變壓器,無論是否通交流電,它的油流中都帶電荷。以下,分別就未通交流電前和投入運行后的油流帶電機理敘述。
變壓器的繞組絕緣和作固定用的絕緣層壓板墊塊等均屬紙絕緣或木質(zhì)絕緣。這些固體絕緣的化學(xué)組成是纖維素加木質(zhì)素,它們帶有羥基(-OH)、醛基(-CHO)和羧基(-COOH),在變壓器油的高速流動下,油與固體絕緣發(fā)生摩擦,使得纖維素和木質(zhì)素分子被上述基因電子偏移中產(chǎn)生的-H8+的正電性所覆蓋。帶正電性的-H8+與相應(yīng)的負離子在油——紙界面上形成偶電層。因變壓器油高速流動,偶電層的電荷發(fā)生分離,負電荷仍附著在絕緣紙板的表面,正電荷隨油流動,形成油流帶正電荷。隨著變壓器油的循環(huán)流動,被帶走的正電荷在油中的濃度差就顯示出來。
以上是OommenTV和DefrieEM的說法,也是比較普遍的看法。此外還有GavisJ和KossmanI,他們對電離的產(chǎn)生和聚集有不同的看法,但對電流帶正電荷和絕緣表面帶負電荷的觀點是一致的。所以無論哪一種說法都不與本文的論述矛盾。
運行中油流帶電的機理
運行中的變壓器,外加交流電場后加劇了上述靜電荷的起電作用。目前對高壓交流電場如何起著加劇靜電的起電作用尚無統(tǒng)一的說法。比較容易接受的說法是:在低場強區(qū)域(場強<0.5kV/mm),已擴散進入油中的正離子群,因受交流電場的干擾,使得其視在電荷分布范圍更加寬廣;在高場強區(qū)域(場強>1kV/mm),交流電場則加速了紙絕緣——油界面上正負電荷的生成,導(dǎo)致油中正電荷密度增大。如美國核電站511MVA升壓變壓器絕緣擊穿事故,發(fā)生在該變尚處于輕負荷時這一事實,說明了高強場交流電對油流帶電起的加劇作用。
2.油流帶電的基本特性
測量油流動帶電的試驗方法有:局部放電測量法,油中含氣體分析法和測量中性點泄漏電流法。后者是本文推薦的方法。
在油溫不變的情況下,線圈中性點的泄漏電流值隨油流速的增加而急劇增大。在各種穩(wěn)定流速下,中性點的泄漏電流隨油溫上升而增加;但是無論在什么流速下,當油溫在50~60℃時,中性點的泄漏電流值為最大,油溫再繼續(xù)上升,此時的泄漏電流值反而下降。這是因為油溫大于50~60℃后,變壓器油的導(dǎo)電率上升,部分正負電荷自行中和,導(dǎo)致中性點泄漏電流值反而減校這一特性給變壓器運行帶來好處,即當環(huán)境溫度大于20℃時,變壓器油溫達到允許上限前,泄漏電流已達最高值。
前面已說過,變壓器油流帶電必須當電荷積聚到一定程度后,才能產(chǎn)生泄漏電流。即在不同的油溫和油流速下,它有各自的開始放電點。仍采用上述模型,在較高的流速下,測得不同油溫和油流速下的開始放電點(即在中性點開始可測出泄漏電流值的坐標點)。當油流速為1.4pu時,任何油溫下都能產(chǎn)生中性點泄漏電流。這一點對大容量變壓器小型化是值得重視的一項特性。發(fā)生放電的流速下限,一般與油溫相對應(yīng)呈現(xiàn)U形。U字上口的張度和U字深度與變壓器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
3.影響油流帶電程度的因素
上述油溫和油速是影響油流帶電程度的主要因素,此外還有:變壓器油的品種及其成分,固體絕緣物的品種及其表面形態(tài),油道結(jié)構(gòu)特征,絕緣的干燥程度以及變壓器的運行電壓。
3.1固體絕緣物的種類和其表面形態(tài)的影響
電力變壓器常用的幾種固體絕緣物,在一定的油流速試驗所測的電位表明,它們帶電量的多少是按棉布帶>縐紋紙>層壓板>牛皮紙的程序排列。這是指未加工的新材料而言的,當它們的表面粗糙度不同時,上述順序可能改變。同一種材料,由于表面有傷痕或有大毛刺,則其油流帶電量將大幅度上升。
3.2油道結(jié)構(gòu)的影響
油道如均勻?qū)ΨQ,如油流紊亂或局部油流速特高都會對油流帶電量產(chǎn)生較大影響。所以在設(shè)計和工藝上,固體絕緣物的外形要避免棱角、毛刺和傷痕,多用圓形或弧形,同一截面的油流能均勻些,相鄰油流截面要避免急劇變化。
3.3絕緣干燥度的影響
固體絕緣物的干燥度對油流帶電量和中性點泄漏電流都有影響,干燥度高將帶來高的絕緣電阻。油流帶電度多少也隨變壓器油中水分降低而升高。油中水份低于15×10-4%時具有較高的帶電趨勢。所以,當交流電壓和其它條件均相同時,油流中的帶電量隨干燥度增高而加大,而絕緣電阻亦增大。此時將增大局部放電的電平。合格的高壓變壓器油中水份含量低于10×10-4%時,運行中油流帶電電平較突出,是個值得提醒的問題。
4.靜電放電
油流速超過1pu后,油流中將發(fā)生靜電放電。前述國產(chǎn)500kV級電力變壓器,在未通電啟動冷油器油泵循環(huán)時聽到變壓器內(nèi)有間歇放電聲,即靜電放電的表現(xiàn)。靜電放電的發(fā)生,有的是由于固體絕緣物上負電荷引起的;有的是由于油流中正電荷引起的;也有是由于局部積聚電荷濃度過大引起的。
曾進行過這樣的試驗,將縐紋紙?zhí)幱谄骄土魉?.5m/s的高速油流中,油中發(fā)生靜電放電所拍攝的照片呈樹枝形。這表明正負電荷在邊界層中且放電后繼續(xù)產(chǎn)生新電荷,故能形成較長的放電。這與變壓器油流局部放電有相同之處,都能產(chǎn)生包含有H2和C2H2的氣體。
5.油流帶電度與導(dǎo)電率和介質(zhì)損密切相關(guān)
對市場上10種變壓器油分別用新油和人工劣化(150℃1h)后的劣化油進行試驗比較,說明不同品種的新油,油流帶電度各不相同;同一品種在油的劣化過程中油流帶電度不斷增加;同一人工劣化程度時,油流帶電度亦因品種而異。該試驗表明,如采取措施能抑制運行中變壓器油的劣化速度,也就能抑制油流帶電度的增漲速度,從而減少放電量;減少放電量又可放慢油的劣化速度,它們之間呈良性循環(huán)。
在變壓器油中添加熱穩(wěn)定高的烷基苯系烴類化合物,或添加對銅表面呈隋性并對油有抑制劣化的苯并三唑(BTA),可降低油流中帶電度。BTA濃度超過5ppm后,帶電度下降,但BTA濃度過大會產(chǎn)生逆極性帶電,故投入添加劑應(yīng)注意濃度適中。BTA濃度≤5×10-6時,油流帶電度不變化,這是因為BTA在此濃度下主要作用是和緩和銅表面的氧化,而氧化銅有增加帶電度的傾向。