变压器封闭母线过热的消除措施

[摘要]淮北发电厂5号机组的主变压器低压侧封闭母线自投运以来，一直存在低压侧封闭母线外壳金属伸缩节连接法兰结合面过热的问题。经过测量、检查和分析发现了异常过热的原因，并提出相应的消除措施。实施改造后，主变压器低压侧封闭母线外壳金属伸缩节连接法兰结合面不再出现过热的故障，保证了设备的安全运行。

[关键词]封闭母线过热故障绝缘

0　引言

大唐淮北发电厂5号主变压器，是辽宁省沈阳变压器厂生产1981年09月出厂，型号为SFPB－240000/220，变压器容量为240000kVA，冷却方式为强迫油循环导向风冷，额定电压242±2x2.5％/15.75kV，接线方式为Y0.11。变压器绕组和上层油温允许的温度升高分别为55℃、50℃。自1983年移交投入运行以来，主变压器低压侧封闭母线外壳金属伸缩节法兰结合面异常过热的问题，多年未能得到确诊和治理，影响了变压器的安全运行。

1　主变封闭母线外壳金属伸缩节法兰改造前运行情况

淮北发电厂5号主变压器低压侧封闭母线是由北京电力修造厂1979年生产的，1983年投入运行，至2005年已运行20多年。长期运行，封闭母线外壳橡胶伸缩节套已风化破裂，不能起到密封作用。受当时制造工艺和技术水平制约，该封闭母线设计结构不尽合理。

(1)按照原国家电力公司要求《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》第一章第五节，防止氢系统爆炸着火的要求，为防止发电机漏氢造成爆炸，须在发电机出线箱与封闭母线间加装隔氢防爆装置。原5号主变压器低压侧封闭母线与发电机出线箱间未设置加装隔氢防爆装置。5号主变低压侧封闭母线过渡软连接板螺丝处若过热温度高达一定数值，发电机一旦发生漏氢现象易发生爆炸，危及设备安全。

(2)该封闭母线过渡软连接板设计在封闭母线内侧，外侧用橡胶伸缩节套保护，运行及检修人员在巡视设备时，很难检测和发现封闭母线过渡软连接板过热故障情况。

(3)所使用的过渡软连接板截面较小，如果机组满负荷运行时，过渡软连接板结合面将会发热。

(4)5号主变封闭母线伸缩节套由于年长日久，橡胶伸缩节套易破损且检修维护不方便。

(5)该封闭母线上所使用的不是全密封呼吸器，长时间运行必然造成封闭母线内部受潮，会引起封闭母线内部支持瓷瓶绝缘降低，严重时会产生局部放电现象。

(6)变压器低压侧封闭母线外壳金属伸缩节连接法兰结合面局部温度超过90℃，使变压器低压侧连接法兰结合面局部长期在过热的情况下运行，螺丝发热严重，造成密封胶圈老化，在环境温度变化较大时，该封闭母线外壳金属连接法兰结合面发热及表面氧化严重，影响主变压器的安全运行。

表1是用红外摄像仪检查主变压器在高负荷运行时低压侧封闭母线外壳金属伸缩节法兰结合面连接螺丝的温度数据。

2　封闭母线外壳金属连接法兰结合面过热故障的分析

5号主变压器是1982年底投入运行的，在2004年初的B机检修中，检查发现低压侧封闭母线外壳金属连接法兰接触面，紧固螺钉存在松动、过热、两接触面板焊锡有轻微熔化及接触面有虚空等现象，平面受其加工工艺的限制，粗糙不平，连接后整个接触面局部发生虚空接触，使接触面处接触电阻不平衡，在总电流不变的情况下，局部接触电阻小处流过的电流大，产生的热量就大，导致接触电阻小的区域被熔化及氧化现象。

3　主变封闭母线改造前处理情况

2006年4月30日，结合5号机组小修临时处理，对封闭母线V相外侧法兰螺钉、螺母进行更换，首先拆除三相法兰面螺钉，用磨光机打磨封闭母线V相外侧法兰表面油漆，然后用300号细沙纸打磨法兰表面，用白布蘸酒精(乙醇)将表面氧化物清理，并在V相外侧法兰表面涂上电力脂，然后加装400mm×60mm×30mm铝排共12根，将原铸铁螺钉更换为铜质螺钉，同时加上弹簧垫圈。改造后封闭母线软连接板联结处换上铜螺丝后仍然发热，未从根本上解决问题。改造前如图l所示。

2006年10月，在5号机A机检修中，投入巨资将5号主变低压侧封闭母线外壳金属伸缩节，更换为铝质合金合抱套筒式金属伸缩节，3相共15套。封闭母线过渡软连接板采用铝合金并加大了导体截面积(120mm×115mm×12mm)，封闭母线过渡软连接板采用外接连接法，外壳伸缩套更换为氯丁橡胶耐高温伸缩套，在发电机出线箱与封闭母线间增加隔氢防爆装置，更换全密封呼吸器9只。改造后示意图见图2。

4　主变封闭母线外壳金属伸缩节法兰改造后运行情况

用红外摄像仪检查主变压器在高负荷运行时低压侧封闭母线外壳金属伸缩节法兰结合面连接螺丝的温度侧温情况，未发现有过热现象，具体数据见表2。

5　结束语

改造后的5号主变低压侧封闭母线外壳金属伸缩节法兰结合面的温度有较大幅度的下降，经过1年多的运行实践检验，设备运行良好。运行及检修人员在巡视设备时随时监视封闭母线过渡软连接板发热情况。便于设备的检修维护，消除了发电机漏氢造成的隐患。更换全密封呼吸器9只，起到了对封闭母线的密封作用，防止了封闭母线内部受潮。在以后的运行情况下，加强观察和分析，定期用红外摄像仪检查封闭母线外壳金属伸缩节温升，根据测试数据的变化情况，结合设备内部结构特点、设备运行情况以及外部因素进行综合判断，加强绝缘监督，以防止过热故障的再次发生。