整流變異常故障現象的分析及對策

1引言

石墨生產是把石墨焙燒制品置于石墨化爐內，通過大電流低壓電加熱產生熱能，經爐內物理化學反應機理，使六角碳原子平面網格從三維空間的無序重疊轉變為三維空間有序重疊，石墨制品有嚴格的焙燒工藝過程，單位時間內，電壓、電流、溫度相互配合，特別是高純度石墨化生產工藝，每焙燒生產一爐石墨制品(180h)，由最低電壓逐步升高到最高電壓，同時每升高一級電壓，需要結合焙燒工藝及檢測爐內溫升理化情況，需停電散熱再送電工藝過程。為此說明，石墨化整流變屬于在惡劣工況下運行的電氣設備，本文根據一套石墨化生產線，整流變壓器型號：ZHSFPZ-8000kVA/35kV，在正常生產停送電過程中發生兩次輕瓦斯氣體報警信號，并從氣相色譜報告及電氣試驗綜合分析，判斷整流變壓器內部故障，經現場吊芯檢查，找出故障點及排除故障措施，經近兩個月的運行安全穩定，節約了吊裝運輸、返廠維修、停工停產等諸多費用。

2整流變壓器故障現象

一套8000kVA/35石墨化生產線，2005年投入運行，在近段生產中，一個生產周期(一爐產品)先后發生兩次輕瓦斯氣體報警信號，第一次輕瓦斯信號是在爐子正常停爐散熱后，當時運行電壓100V時(21檔)，送電時一次電流突然增大，并出現輕瓦斯氣體報警信號，后停電排輕瓦斯氣體試送電正常，未發現異常現象;第二次輕瓦斯信號同時在爐子正常停爐散熱時，當時運行電壓120V時(27檔，最高電壓級)，送電時一次電流突增，并出現整流變異常聲音及產生輕瓦斯氣體報警信號，經排瓦斯氣體聞有臭味，明火點燃易燃，后試送電運行正常。對兩次輕瓦斯氣體報警信號高度重視，一方面加強整流變壓器重點監視運行措施，防止事故擴大，確保該產品焙燒結束，把損失降到最低限度;另一方面取油樣進行色譜分析，盡快查找整流變壓器故障隱患，現從三方面綜合分析。

3 整流變壓器故障原因分析

3.1 取油樣氣相色譜分析;

氣相色譜分析----是氣體先溶于油中，超過油的溶解限度時會形成游離氣體，這些氣體的組成與故障類型及嚴重程度有著密切的關系，所以，氣相色譜分析能盡早的發現變壓器內部是否存在故障，并可隨時監視故障部位及發展狀況。氣相色譜分析數據報表，如表Ⅰ

表Ⅰ 氣相色譜分析數據報告

分析意見：氫氣乙(H­­2)乙炔(C­­2H2)已超過注意值，根據三比法編碼規則，編碼組合：0—0—0，參考故障類型：150-300℃范圍有過熱性故障，如：線圈外包絕緣脆化，繞組油路堵塞，鐵芯局部短路等故障，建議跟蹤分析，監視運行。

3.2 電氣試驗檢測

該爐產品焙燒結束后，停電做電氣試驗檢測，整流變壓器共進行四項電氣試驗工作，試驗結果如下：

(a). 絕緣電阻測量，低壓400MΩ，高壓絕緣電阻均在1000MΩ以上，低壓絕緣電阻較低的原因分析，低壓二次端子用銅排出線，外加裝3240酚醛板，酚醛板外部表面及縫隙粘有石墨粉塵。

(b).直流電阻測量，最大相間不平衡系數在高壓側，為1.55%，此值和整流變出廠試驗報告對比，接近常值。

(b).單相空載試驗，空載電流比出廠值約5%，應在合格范圍內。

(d).鐵芯接地點對地搖測，斷開外部接地線， 2500V搖表測試為180MΩ，初步分析判斷鐵芯有多點接地隱患。

3.3 現場吊芯檢查。

為了盡快消除整流變壓器故障隱患，防止事故擴大，根據整流變壓器故障現象。色譜分析報告及電氣試驗綜合分析，并和整流變壓器廠家技術人員共同商討，初步判斷故障點在鐵芯局部，決定采取現場吊芯檢查措施。吊開上節油箱，檢查發現上鐵軛U型拉緊螺絲帽松動，(如圖所示：故障接地點位置a、b)，中間絕緣紙板脫落，造成U型拉帶拉緊螺絲桿與鐵芯似接非接現象，鐵芯表面有明顯粘有燒熔金屬物，燒傷面積30×20mm²，U型拉緊螺桿燒損10%.

3.4 故障原因分析

(a) 該特種石墨制品焙燒工藝需求比較嚴格，一個生產周期180小時，并結合焙燒工藝及檢測爐內溫升理化情況，需停電散熱再送電工藝過程15余次，停送電較為頻繁，U型拉帶螺帽松動，造成螺桿與鐵芯之間絕緣紙板脫落。

(b) 在送電過程中，由于整流變壓器受電磁機械力的作用，使U型拉帶螺絲與鐵芯局部連接，造成鐵芯多點接地故障，在鐵芯中產生渦流發熱。

4解決故障措施

4.1用銼刀把鐵芯表面粘連燒傷的金屬物進行處理，用托盤對處理掉的金屬物進行管理回收。防止金屬物落入油內及鐵芯線圈內部。

4.2松開上鐵軛加緊螺絲，使鐵芯疊片同時松開。用遠紅外發熱板烘烤鐵芯受損部位約100℃，待鐵芯局部油污烘干后，涂抹絕緣漆，再烘干處理，確保局部鐵芯片絕緣良好。

4.3 更換U型拉緊螺絲桿及絕緣紙板，同時調整U型拉緊螺桿角度、距離保持在5mm。

4.4 防止同類故障再次發生，對其它U型螺桿緊固，絕緣處理及角度、距離調整。

5結束語

該整流變壓器故障，經過幾個方面的綜合分析，查出問題存在的原因，采取現場排除故障措施，消除了故障隱患，經近2個月的運行安全穩定，該故障的解決避免了吊裝運輸、返廠維修、停工停產等諸多經濟損失。