黑龙江某电厂2017年12月20日2号主变跳闸分析报告

电力18讯：

 一、基本情况

1、机组简介

黑龙江某发电有限责任公司2号机组为350MW火力发电机组，发电机组采用发电机-变压器组单元接线接入220kV高压系统。

最近一次检修(临检)： 2017年12月14日至 2017年12月16日。

上次检修：2015年5月01日至2015年5月15日。

2、故障设备简介

2号主变型号为SFP-430000/220，2001年投入运行。2010年12月更换2相高压侧套管，并进行了本体大修；2015年5月更换分接开关，检修后预试及运行正常。

铭牌参数如下：

设备名称	2号主变压器	制造单位
设备型号	SFP—430000/220	安装单位
出厂编号	2000   2S04	安装日期	2001年
制造日期	2000年5月	投产日期	2001年
技  术 参  数	额定容量：430000KVA  冷却方式：ODAF  相数：3相  额定电压：高压242KV  低压；23KV  频率：50HZ  线圈温升：65K（395MVA为55K） 额定电流：高压1025.9A低压10793.9A 阻抗电压%：15±7.5 空载损耗；186.7KW  空载电流：0.19%  调压方式：无载 接线组别：YN，d11 负载损耗：831（75℃） 油重：47.3（t） 总重：263.3（t）

6、事件发生时气象及自然灾害情况：

气温：-20℃～-10℃    其它：晴 

二、事件经过

1、事件前机组及设备运行工况

2017年12月20日16时01分，2号机组负荷246MW，三台磨运行。

2、事件详细经过

2017年12月20日16时01分2号机组跳闸，2号发变组出口2232开关跳闸，励磁开关跳闸，厂用电切换正常。发变组保护显示“主变差动保护”、 “重瓦斯保护”保护动作信号，同时来“轻瓦斯”、“压力释放”、“冷却器全停”、“主变零序过流”等报警。故障波形如图：

 

从故障波形看，故障前期发电机出口Uac、Ubc电压出现明显下降波动，发电机出口Ia、Ic电流出现明显增加趋势；故障发生4ms后Uab、Ubc、Uac全部降至接近5KV，Ia、Ib、Ic同时增大至最大幅值，由于主变接线方式为YN，d11接线方式，该故障信息符合故障前期为高压侧（YN侧）C相故障，4ms后引发变压器三相短路故障。

具体故障数据为：故障前发电机电流为6.1KA，故障前发电机电压为23KV，故障前期时Uac约为4KV，Ubc约为6KV，Uab约为20KV，发电机电流Ia、Ic约为50KA，Ib约为6.5KA，故障4ms后发电机Uab、Ubc、Uac电压降至约4KV，发电机三相电流升高至约60KA。故障发生后16ms发变组保护主变差动保护动作，主变差动保护动作后70ms发变组保护主变重瓦斯动作，主变差动保护动作后32ms高压侧开关跳闸切除故障（主变高压侧电流消失）。

 

三、现场检查及处理经过

1、检查情况

（1）220KV C相高压套管爆裂，需要更换；第3、4、5组冷却器散热片变形，需要更换；压力释放阀及瓦斯继电器动作，需要更换；部分管路胶垫损坏，变压器油从内部喷出，需要更换。

（2）油质化验情况

1）事件发生后，专业人员立即对2号主变本体油取样进行色谱分析，化验结果如下表：

2号主变色谱报告单
取样时间		2017/12/20
色谱 (微克/升)	H2	1632.5
	CH4	556.7
	C2H6	48.5
	C2H4	367.5
	C2H2	253.8
	总烃	1226.5
	CO	1235.8
	CO2	4953.4
备注		电弧放电

2）历史数据比较无明显变化，均在合格范围内。（数据如下表）

取样 日期	氢气    H2	甲烷    CH4	乙烷   C2H6	乙烯   C2H4	乙炔   C2H2	总       烃	一氧化碳  CO	二氧化碳  CO2
注意值	150	45	35	55	5	150
16.2.2	7	7.84	0.87	7.32	0.29	16.31	147.77	1181
16.5.25	2.33	7.32	1.73	6.31	0.27	15.64	123.43	1117.7
16.8.24	11.95	6.02	1	6.08	0.23	13.32	103.91	769.46
16.11.28	11.7	7.35	1.23	6.42	0.25	15.25	125.6	893.7
17.2.10	21.17	6.1	0.85	4.84	0.25	12.04	119	1085
17.4.17	2.81	8.75	1.28	7.73	0.21	17.97	239	1649
17.7.5	10.21	8.91	1.21	5.07	0.21	15.4	124	1367
17.10.26	20.9	2.79	1.52	6.55	0.19	11.05	229	1981
17.12.13	20.19	4.17	0.66	2.61	0.22	7.66	96.04	871.53

3）2号主变高压套管2016年油色谱检测无异常。

2）2号主变2015年检修试验数据（试验周期3年，下次试验时间为2018年），试验结果无异常。（具体内容见附件1）

（4）红外检查情况

查阅2号主变11月红外成像照片，未发现异常。

 

 

 

2、2017年12月13日漏油检查及临修情况

（1）简要情况介绍

2017年12月13日4时30分运行巡检人员发现2号主变漏油，现场检查发现2号主变西南侧钟罩加强铁顶部焊缝处发现两处明显漏油点。将加强铁中部切开发现裂纹位于距变压器底部1/3处，沿变压器与加强铁焊接位置由上至下裂纹长度约1.3m。将裂缝补焊后监测油化验数据及高压试验数据正常。19日5时2号机组并网运行。

导致本次事件发生的直接原因为加强铁内部存水结冰膨胀，致使焊缝出现裂缝漏油。

（2）检查情况

1）对2号主变进行取油样色谱分析，各成分数值与历史数据比较无明显变化，均在合格范围内。（数据如下表）

取样 日期	氢气    H2	甲烷    CH4	乙烷   C2H6	乙烯   C2H4	乙炔   C2H2	总       烃	一氧化碳  CO	二氧化碳  CO2
注意值	150	45	35	55	5	150
16.2.2	7	7.84	0.87	7.32	0.29	16.31	147.77	1181
16.5.25	2.33	7.32	1.73	6.31	0.27	15.64	123.43	1117.7
16.8.24	11.95	6.02	1	6.08	0.23	13.32	103.91	769.46
16.11.28	11.7	7.35	1.23	6.42	0.25	15.25	125.6	893.7
17.2.10	21.17	6.1	0.85	4.84	0.25	12.04	119	1085
17.4.17	2.81	8.75	1.28	7.73	0.21	17.97	239	1649
17.7.5	10.21	8.91	1.21	5.07	0.21	15.4	124	1367
17.10.26	20.9	2.79	1.52	6.55	0.19	11.05	229	1981
17.12.13 （漏油后取样）	20.19	4.17	0.66	2.61	0.22	7.66	96.04	871.53
17.12.18	1.43	9.58	1.06	4.85	0.33	15.82	135.57	1289.06
17.12.19 9:00	1.85	10.86	1.54	6.32	0.43	19.15	188.46	1542.86
17.12.1915:30	1.84	8.71	1.4	7.06	0.44	17.01	189.04	1630.22
17.12.20 9:30	2.3	10.25	1.62	7.08	0.51	19.46	211.73	1673.11

数据分析：2号主变变压器油中各烃类成分较检修投运前均有所增长。与厂家沟通、分析初步判断为投运前油温极低且未形成循环，焊接高温导致的极少部分油质变化未显现出来，变压器投运后油温涨至20度左右且3组潜油泵运行，变压器油中所含烃类成分开始逐步显现且小幅增长，运行一段时间稳定后会趋于平衡。查看电力标准DL 722-2014变压器油中溶解气体分析和判断导则4.3气体的其他来源中也明确提出某些操作会生产故障气体，如设备油箱带油补焊会导致油分解产气。在其他企业处理焊缝时也同样出现烃类小幅增长情况，运行数天后均趋于平衡。目前我公司2号主变油中成分含量的绝对及相对产气速率未超过注意值，烃类小幅增长属于焊接后正常反应。

2）2号主变油质化验结果如下，均处于合格范围。

取样 日期	外观	机械杂质	水分mg/L（330~500kv）	酸值(mgKOH/g)	击穿电压（500kv）kV	闪点（闭口）℃	介质损耗因数（500kv及以上）	体积电阻率（90℃）Ωm   500kv及以上	界面张力（25℃）mN/m
标准	透明	无	运行油   ≤15	运行油   ≤0.1	运行油≥50	运行油   （与新油相比）≥10	≤0.020	≥1×1011	≥19
17.12.13	透明	无	5.3	0.0065	53.62	149	0.00187	3.917×1011	36.2
17.12.15	透明	无	8		53.08		0.00149	3.320×1011
17.12.16	透明	无	7		60.38		0.00098
17.12.18	透明	无	6	0.008	61.54	147	0.00085	3.755×1011
17.12.19	透明	无	6	0.014	60.94	145	0.00102	3.76×1011

   3）2017年12月16日2号主变投运前进行高压试验，试验数据均合格，具体数据见附件2.

3、设备损失情况

本次跳闸需进行变压器整体维修。

四、原因分析

由于未进入变压器内部检查，从故障录波器波形和现场实际情况初步分析如下：

初步判断原因为2号主变C相高压套管爆裂，内部存在故障，压力释放阀及瓦斯继电器动作,变压器油从内部喷出。

五、暴露的问题

设备隐患排查不到位，对变压器套管可能存在的缺陷判断不足，未及时缩短周期进行试验。

六、防范措施

针对以上事件，电气专业要举一反三，认真吸取教训，在继续扎实开展专业管理工作的同时，提高风险防控意识和对技术监控工作的重视程度。

1、做好电气专业管理工作，提高班组长对设备巡视工作的重视力度，认真开展设备巡视检查工作，并保存好巡视记录，专业领导每周审阅签字。

2、加强技术监控管理工作，对绝缘监督预试计划、人员仪器配置和重要设备试验跟踪等工作加强管理，试验报告要进行横纵向对比分析，三级审批签字。

3、绝缘油监督管理一直由发电部化学专业负责，今后电气设备绝缘介质检测报告应经电气专业相关领导签字，绝缘介质监督台帐应及时更新并每月上报设备部统一管理。

4、技术监督工作要真正实现垂直管理，三级网人员应对下级网和班组具有有效管理权，避免出现对上级网布置工作态度不积极，执行不到位，报表不及时的现象发生。