12.5MVA电炉变特殊故障原因剖析及对策

【摘 要】 根据一座12.5MVA电炉变压器在正常运行中发生两次轻瓦斯气体，从气相色谱分析、电炉变吊芯检查及短网外部结构综合进行剖析，查出故障发生的原因并有效的采取措施排除故障。

【关键词】 电炉变压器 轻瓦斯气体 色谱分析 电炉短网 分析 对策

1 引言

电炉变压器是铁合金设备的重要组成部分之一，电炉变压器的运行特点：停送电频繁，即24h，正常交接班，出炉压放电极，约8～12次。加上冶炼工艺的特性，负载波动较大。炉内物料的塌料，炉内物理、化学反应机理，很容易造成二次电流俱增，甚至二次侧电极短路现象，对电炉变的冲击危害较大(电炉变压器属在恶劣工况下运行的电气设备)。一座12.5MVA矿热炉变压器，型号：HKSSPz―12500／35在正常运行中产生两次轻瓦斯气体，并排气送电运行正常。根据气体产生的原因等诸多方面因素进行综合分析，查出故障的原因

并采取有效的措施，避免了停炉停产等诸多方面的经济损失。

2 电炉变压器的故障现象

一座12.5MVA的矿热炉生产硅锰产品。2007年4月份投产运行，在将近2个月的运行中，先后发生两次轻瓦斯气体报警信号。第一次轻瓦斯报警信号是在炉子正常运行时，由于炉内的物理化学反应大塌料时，造成二次电流俱增，额定电流一次206.2A，当时运行260A(行业允许超载运行20％～30％)，出现轻瓦斯报警信号，后停电排 瓦斯气体送电正常，未发现异常情况。第二次轻瓦斯信号是在炉子交接班送电时，由于电极升降机构没有提升到位，送电时二次负载较重，一次A、B两相过流跳闸，同时轻瓦斯报警，经排瓦斯气体点燃、易燃，后经试送电运行正常。两次轻瓦斯气体产生的报警引起高度重视，一方面加强电炉变压器监视运行及增加外侧温等措施，防止事故扩大，另一方面，避免停炉停产经济损失，尽快查找设备隐患，现从如下三方面综合分析。

3 电炉变压器故障原因的分析

3.1 取变压器油样进行气相色谱分析

气相色谱分析――是气体先溶于油中，超过油的溶解限度时会形成游离气体，这些气体的组成(含量ul／1)与故障的类型及严重程度密切相关，所以，气相色谱分析，能尽早发现变压器内部是否存在故障，并可随时监视故障部位及发展状况。因此说明，气相色谱分析是电气设备试验必不可少的项目之一。

气相色谱分析数据报告见表1。

分析意见：总烃超标、氢气、乙炔已超过注意值，根据三比值法编码规则，编码组合为：0―2―0，参考故障类型：150～300℃范围过热性故障，引线外包绝缘脆化，绕组油道堵塞，铁心的局部短路等故障。建议跟踪分析、监视运行。

初步判断：电炉变压器内部某一部位有过热(温度l50～300℃)性故障；过热部位接触的绝缘油氧化分解产生气体。由于该电炉变二次出线端子48套，内部出线连接点较多、并且运行电流较大(额定电流51550A，行业允许超载运行20％～30％，实际运行电流在61860A)，因此推测故障涉及在二次部位。

3.2 电炉变压器现场吊芯检查分析

为了尽快消除设备隐患，防止故障扩大及停产停炉经济损失。根据电炉变压器故障现象及气相色谱报告分析，和电炉变厂家技术人员共同商讨，决定采取现场吊尺寸较长，而减小短网各支路电抗值，短网各支路每相(16个铜管支路)间距控制在100mm。而传统的短网各支路间距200mm，所以，中间部位各支路抵消漏磁通较好，那么，短网的电抗值较低。造成中间部位不平衡电流大于480A电炉变设计的平衡短接线面积。由于短网各支路电抗有较大的差异，造成电炉变每相16个出线端子负荷不能均衡分配，使中间短接平衡线发热绝缘加速老化变黑脆化脱落，高热部位接触绝缘油氧化分解产生气体。

5 结论

该电炉变压器出现的轻瓦斯气体，经三个方面综合分析，查出问题存在的原因，采取有效的措施，消除故障隐患。经半年多的运行未出现其它异常情况，该故障的解决避免了电炉变吊运、返厂、维修、停产等经济损失，取得较好的经济效益。

6 参考文献

1 赵家礼，张庆达，变压器故障诊断与维修，北京：机械工业出版社，1996.

2 崔立军，变压器理论与设计，北京：科学技术文献出版社，1994.

3 李宏力，色谱分析软件，2005.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。