35KV 变压器内部爆炸, (8月28日吊芯照片！调查结果！)

8月28日，调查结果
终于有些结果了，今天去修理厂里看了看，基本问题已经找到了，请大家看以下我制作的几个图，在大家观看的时候，请帮我分析以下几个我的看法及问题
1. 目前初步定为是H3相匝线断开故障，造成故障的可能有老化，毕竟30年的东东，还有就是H3套管更换过程中可能H3引线受力使之更糟。
2. 通过看图2，图3，大家觉得B点断开处左右匝线烧化的程度不同，应该如何解释？
3. 如图5，H2-H3的直流电阻值高出15%之多，应该解释了B点已经有问题，但没有全部断开，如果只是B点全部断开，直流电阻H2-H3应该高出50%。
4. 为了方便大家，我又总结了一些故障前来龙去脉，如图5，大家看看由此还能推断初什么么？






应大家的要求，吊芯的一些图片如下。









8月4日更新 今天用电脑下载到了故障那天上级跳闸的断路器的一些过流继电保护的数据 (如下图, 上级断路器是SF6型)

SF6 断路器的过流(Overcurrent)继电保护有两种, 两种继电在条件满足的情况下都会发出跳闸指令, 具体如下:
1. 瞬动继电(Instantaneous Relay), 瞬动值为6000安.
2. 反时限继电(Inverse Time), 设定值为840安,也就是在电流达到840安或以上以后,反时限开始计时,电流越大,时间越短.

故障那天短路电流达到了18000多安,反时限继电根本就没有机会动作,瞬动继电让断路器跳闸.而如果只让反时限继电动作的话, 在18000安左右的电流,动作发跳闸指令需要0.2秒左右.

再看我找到的故障那天熔断器的数据

如下excel参数截图,图表示短路电流大小及相应的熔短动作时间, 在18000多安的情况下,速度是很快的,只需0.02秒,当然18000安是整个35KV线路上的电流(变压器内的短路电流应该小于这个值吧?)不管怎么样, 在这么大电流的情况下,根据参数,熔断器动作时间应该0.1-0.02秒之间,这个时间远快与反时限继电保护的动作时间. 由此通过熔断器参数和上级反时限过流(Inverse Overcurrent)继电保护设定来看,我觉得做到良好的保护整定,即只应熔断器断开,SF6断路器不跳闸的可能性是有的,于是我目前的一个最大疑问就是, 瞬动过流继电(Instantaneous Overcurrent)的瞬动值是不是太低了,或者说就不应该用到?? 希望请大家一起和我分析,谢谢.

目前变压器的调查进展缓慢, 因为还在等上级审批拆卸,搬运,吊芯等一系列的花费,上面老板不同意花钱,我们是不能轻易动的.




8月3日,更新内容.
首先感谢跟帖的各位,感谢你们发表自己的看法和建议,我这两天非常忙碌,都是围绕着这个变压器转.上星期调查组已经确立了调查内容,我门主要调查的两点就是
1. 变压器故障导致爆炸的原因
2. 35KV线路跳闸导致生产线停车的原因 (35KV 线路图还在47楼)

目前工作进展.
1. 我正在协调变电站拆卸,搬运故障变压器到修理厂的工作(估计到8月8好左右才能做吊芯,看到变压器内部,大家耐心等待,到时候一定有照片)
2. 目前还正在采集35KV线路继电保护设定参数,以及变压器主级熔断器参数,这个对调查35KV线路跳闸非常重要.
3. 我已经与更换的新的套管的厂家联系,他们表示一般套管的问题都可能导致套管严重鼓掌,爆炸.套管的功率因素(PF)是作为一个衡量套管绝缘性的一个参数,如果高于厂家的标值到一定程度,需要及时更换.他们表示套管测定值为0.71%相比起标值0.49%高问题不大,也许是变压器内部本身的问题反映到了套管上面,当然我对此目前持保留态度, 不管怎么样,这个信息还是拿出来和大家分享.
4. 故障变压器的油采样分析已经完成,可能已经意义不大,但是结果如下,分别是08年到现在的.气体的英文名字我不用翻译了,大家可以看化学名称.气体含量美国这边用Parts Per Million (PPM)单位表示,应该是气体的体积浓度.5月20号那次是发现旧的套管有问题后,在更换新套管前的数据,7月22号是故障后两天的分析数据.


关于大家提到的很多关于变压器,以及变压器保护的问题,有如下几点.
* 变压器高压端(35KV)的唯一保护就是熔断器,熔断器在上级线路上有断路器.
* 变压器低压端(2.4KV)通过电缆然后接三个继电保护空开,通过每一个空开形成三个馈线输送电力到负载.
* 变压器本身有温度计,压力计,压力释放阀, 但所有的都是在变压器本体上. 因此没有任何继电报警装置.
* 以上这些都是70-80年代的设计理念,至于为什么没有上述的各种保护,我不清楚,毕竟是30年老的设备,但这些建议我都会为今后考虑的,也肯定会在调查报告中提到的.

这两天可能会非常非常忙,因此不能及时更新帖子内容,但还是希望大家多多关注,互相学习.

7月24日,更新照片
第一个挑战就是把重11吨的变压器先拉出来去做“尸检”。


两张全景



今天终于拍到了套管的数据，测试数据PF1=0.71%, 而铭牌上标值只有PF=0.49%， 这是不是可能问题之一？



7月22日第一次帖子内容厂里变压器内爆, 工人听到很大的一声响声,然后我们35KV的一个线路就跳闸了.

变压器为34.5KV/2.4KV,5MVA,三相,油冷却型,60HZ (美国),净重5.2吨,含油整重量11.2吨.

先说说背景情况,再请教大家几个问题.
1. 变压器内爆后调查现场, 外壳受到冲击变形(侧面看去应该是直线的钢壁已成弧形)
2. 变压器缸内有部分油已经被挤/喷了出来.
3. 变压器不久前35KV端一相套管出现问题,更换了一个(套管具体参数我还没有,但外形与另两相完全不一样,如图).
4. 套管更换后出现了变压器负载三相电流不平衡(13%左右),次级(2.4KV)电压2%不平衡, 具体情况是在一台空压电机运行时出现的,把电机切换到另一台变压器上,电流/压均平衡,因此确定不平衡来自变压器而非电机.
5. 更换套管后,三相套管做了一个叫Doble功率因子测试,三相分别为,0.29,0.28,0.71. 更换套管的一相功率因子很高. 但是,套管更换前功率因子也不一致,分别是0.22,0.21,3.24.

当然有很多调查工作要做,现在比较明显的几个问题是:
1. 怀疑被换掉的一相套管是问题的根源,除了上述的套管功率因子测试的数据外,我没有直接的证据证明这个套管造成了电流/压不平衡, 尤其是在套管更换前的功率因子测试数据已经三相不一致了, 如何去分析?
2. 套管在参数拿到手后,应该注重看哪些参数数据? 套管的物理不一致性会可能造成哪些电力上的问题?
2. 像这种内爆后的变压器,做油气体分析还有没有意义? 因为我觉得在内部爆炸后油性,气体性都会发生很大的变化,而我所需要的是在内爆前瞬间的油性,气体含量的参数.
3. 还应注意,或留意哪些问题,从来没有参与过变压器故障调查,再此请教各位.

多谢各位!



[ 本帖最后由 shellee 于 2010-8-28 10:44 编辑 ]