核電站主變壓器的安全可靠運(yùn)行對核電生產(chǎn)安全至關(guān)重要,各核電站已將主變壓器按核級設(shè)備管理。秦山二期主變壓器由三臺單相500kV變壓器組成,型號為DFP-250000/500TH,Y/Δ接線。
(來源:變壓器技術(shù))
該變壓器地處華東地區(qū),隨著直流落地點(diǎn)的增加,直流偏磁已多次引起主變振動增加,且該變壓器已運(yùn)行近15年。
為掌握主變壓器的振動情況,在空載合閘和額定運(yùn)行情況下對其振動特性進(jìn)行了測試分析。試驗(yàn)采用ADRE-Sxp24通道高精度振動測試儀及9200振動傳感器。
變壓器振動主要由本體振動及冷卻系統(tǒng)振動兩部分組成。本體振動包括鐵心振動及繞組振動,主要來源有:
①硅鋼片磁致伸縮引起的周期性振動。
②硅鋼片接縫處和疊片之間的電磁吸引力引起的鐵心振動。
③漏磁引起的油箱振動。
④負(fù)荷電流通過繞組時,在繞組間、線餅間及匝間產(chǎn)生動態(tài)電動力,引起的繞組振動。冷卻系統(tǒng)的振動由潛油泵及冷卻風(fēng)機(jī)振動引起。
運(yùn)行中的變壓器持續(xù)振動,其危害主要包括:
①磁致伸縮導(dǎo)致鐵心振動增加,硅鋼片蠕動增強(qiáng),表面絕緣漆膜磨損,引起鐵心渦流損耗增加。
②鐵心結(jié)構(gòu)件緊固螺栓松動,使結(jié)構(gòu)件接觸面導(dǎo)通不良,形成懸浮放電,引起油色譜異常。
③繞組壓緊力不足,電磁導(dǎo)線表面絕緣紙磨蝕,繞組軸向逐漸松弛;
④絕緣件移位及斷裂,如線餅換位墊塊徑向凸出及引線支架膠木螺栓斷裂。
⑤引起繞組變形,降低變壓器抵御短路電流沖擊的能力,誘發(fā)嚴(yán)重事故。
⑥導(dǎo)致油箱密封邊界滲油。
在空載合閘送電時,變壓器勵磁涌流大可達(dá)額定電流的6倍~8倍,振動值則更大,強(qiáng)烈的沖擊振動易誘發(fā)變壓器故障或損壞。為應(yīng)對變壓器振動問題,建議:
①定期對變壓器振動進(jìn)行測試。當(dāng)振動值與歷史值相比穩(wěn)定相差10%~20%時,應(yīng)引起重視;當(dāng)振動增長超過20%,應(yīng)綜合判定變壓器內(nèi)部是否存在嚴(yán)重故障。
②變壓器直流電阻測量應(yīng)采用小電流,試驗(yàn)后應(yīng)進(jìn)行退磁,減少剩磁,從而減少勵磁涌流。
③變壓器送電后應(yīng)及時進(jìn)行油色譜分析。
④內(nèi)檢時加強(qiáng)變壓器內(nèi)緊固件的檢查,發(fā)現(xiàn)松動及時糾正。
⑤制造廠應(yīng)采用高質(zhì)量絕緣材料,提高絕緣緊固件的強(qiáng)度;改進(jìn)變壓器鐵心墊腳絕緣工藝,提高變壓器抗振能力。