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高压硅整流变压器的应用与探讨
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高压硅整流变压器的应用与探讨

作者:   发布日期:2016-11-16 18:22   信息来源:http://www.jnnh.net

    

  [摘要] 山西省大唐神头发电有限责任公司选用安装了GGAJ02H型高压硅整流变压器,为机组电除尘设备提供了可靠的高压直流电源。本文介绍了该变压器的概况及其特点,分析了其故障判断及处理方法,总结了近几年该型变压器发生故障情况,提出了维护其可靠运行的建议看法。

  [关键词] 高压硅整流变压器 特点 故障 分析探讨

  一、电除尘器使用的高压整流变压器的选用

  电除尘高压整流变压器传统上都使用工频变压器,近年来高频变压器的应用也发展很快,同时也有部分厂家在研制生产三相变压器和中频变压器,各种变压器性能比较如下表:

   高压硅整流变压器的应用与探讨

  电除尘专用三相变压器和工频变压器属于中间过渡产品,价格低于高频电源,性能略高于工频变压器,逐步将会被淘汰。高频变压器性能最佳,并且高频变压器的出现类似于变频器的出现,对于整个电除尘器的控制理论有观念性的改变,但是由于铁氧体铁芯的限制,功率不能做得很大,目前进口高频变压器最高的二次电流能达到1.7A,国产的最高能达到1.2A,价格是工频变压器的5倍以上,目前占的市场份额较小。

  目前我国电除尘的的高压整流变压器仍然使用工频变压器为主,本文主要介绍工频的电除尘专用高阻抗型整流变压器。

  二、GGAJ02H型高压硅整流变压器概况

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  2、结构

  该变压器采用芯式铁芯结构,由高导磁材料的冷轧硅钢片(DQ151—35)组成,其截面采用多级圆柱型,有两个铁芯柱。有两个相互串联的低压绕组,每个低压绕组上有三个抽头(XA3、XA2、XA1,XB3、XB2、XB1),其输出电压分别为额定电压的100%、90%、80%。有八个高压绕组,各自与整流桥独立连接。有8个整流桥,各整流桥为串联。每个整流桥都接有一个均压电容,变压器与整流器同装于一个箱体内。油箱因变压器阻抗电压较大而损耗大,须通过波纹片进行散热。附图:

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  交流两相电源(380V、50HZ)经过熔断器、接触器主触点、快速熔断器,由两组反并联晶闸管调压后送至整流变压器初级线圈,再经升压及高压硅整流后输出直流负高压,高压正级接地。电流电压采样信号经采样信号板送至DAVC的电压控制系统。

  三、GGAJ02H型高压硅整流变的特点

  1、安装方便,由于把平波电感量设计在变压器内部,不必配置一个电抗器。

  2、回路阻抗电压高,阻流能力强,抗冲击。

  3、阻抗大,高低压绕组分别置于两个铁芯柱上体积大,成本高。

  4、产生直流高压,负高压输出,使DAVC控制器实现理想的控制。

  5、输出电压分三档,以适应不同负载的需要,达到更理想的除尘效果。

  6、低压绕组抗冲击能力强。

  7、高压绕组采用加强绕组,提高了产品可靠性。

  8、温升低,其顶层温升为40℃,绝缘材料选用A级,控制柜设定油温80℃报警,85℃跳闸,绝缘材料的安全系数大。

  9、合理的主绝缘结构,属于小油道结构,提高了耐压强度,绝缘裕度大。

  10、控制系统具有良好的控制保护作用。当设备在运行中出现故障时,控制器(DAVC)会显示故障类型,发出声响报警并能自动切断主电源保护。

  11、具有火花跟踪控制、最高平均电压控制、间歇脉冲控制、反电晕检测控制等多种控制特性可供用户选择

  四、故障判断及处理

  一般情况下,变压器工作的可靠性是比较高的,但由于在运行过程中,由于整流硅堆烧损或电容击穿,高压侧短路,爬电或控制器失控,保护系统失灵等都会造成故障。

  若由于控制器原因造成变压器发生故障的,须先检查修理控制器,其故障可以通过变压器的参数初步判断。

  1. 变压器故障基本检测项目及特点

  表1-3 变压器故障基本检测项目及特点

高压硅整流变压器的应用与探讨

高压硅整流变压器的应用与探讨

  因为高压硅整流变压器的电压较高,故障时放电较为严重,一般采用油色谱分析就能分析判断变压器内部故障。

  2、一般检查方法

  (1)外观检查。检查变压器外壳及电源输入,输出侧是否完好,所有引线、紧固件必须紧固不得松动,无放电烧蚀痕迹。

  (2)测量绝缘电阻值。低压绕组对地绝缘电阻应大于400MΩ,高压输出“―”极对地的绝缘阻值为2000MΩ,对低压绕组绝缘阻值为1000MΩ以上。

  (3)测量低压绕组的直流电阻 ,线间直阻值与出厂值偏差应≤2%。

  (4)变压器油试验,耐压应大于40KV/2.5mm,若小于35 KV/2.5mm,则要进一步检查。

  (5)变压器油中气体色谱分析。可采用特征气体法进行初步分析判断,如下表,若C2H2含量>5ppm,可判定变压器内部存在问题,则应吊芯检查。

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  (6)还应该应采用变压器油的产气速率分析加以综合确定判断。计算出其绝对、相对产气率,来观察气体组分是否已达注意值,若总烃含量高且相对产气率大于10%时则判定变压器有故障,变压器应停电吊芯检查。

  3、联机开路检查

  把变压器输出端开路(控制柜应无故障),合输入电源开关,进行判断。

  (1)按启动按钮,若柜子上的“二次电压”表只有低于5kv的指示,则变压器有问题。

  (2)若控制柜“二次电压”表上有5KV的电压指示,而二次电流、一次电流表均无指示,则可缓慢升高输入电压;当二次电压达到50KV或一次电压升至250V左右的过程中,二次电流、一次电流均无明显指示,则初步判断变压器无故障。可带负载调试,若一次电流明显升高,则可判定变压器内部有故障,应做吊芯检查。

  4、吊芯检查及故障判断。

  选择晴朗干燥的天气进行,环境温度≥-15 ℃,处理时间要求:空气相对湿度 ≤65 %,8H,空气相对湿度 ≤75 %,6h;空气相对湿度>75 %,不允许吊芯。吊芯前必须先打开手孔盖,拆除高压引线。

  (1)变压器吊芯后,先用2500V摇表检查硅堆的正反向极性,若反向阻值为“0”(正常为60~100MΩ),则有可能是硅堆或电容击穿,把电容拆下测量,若阻值为“0”,则是电容损坏。若阻值为正常,则是硅堆损坏,更换硅堆或电容,再试验至合格。检查铁芯必须只有一点接地,用2500V摇表检查铁芯对地绝缘阻值,应≥10MΩ;测量取样电阻值,应与标示值一致,78MΩ。

  (2)断开各高压绕组与硅堆的连线,用万用表测量各高压绕组的直流电阻。把测量值与标签上的电阻值进行比较,偏差值应为±2Ω,如相差悬殊,则可判定该绕组损坏,如相差不大,则必须通过试验进一步判断(即变比试验)。

  (3)变比试验。断开高压绕组与硅堆的连线,用调压器从低压绕组输入V1=5~10V,观察一次电流变化,若I1>1A,则肯定有绕组短路情况。用万用表测每个高压组的电压值,对同匝数的绕组其电压应相等,否则电压较低的绕组应视为有故障(内部击穿短路)。若高压绕组相同匝数的同电压,而I1有明显变化,则低压绕组有短路现象。

  (4)分别连接一个高压绕组与整流硅堆,再给低压绕组加250V的电压,当若一次电流无增大是正常,若一次电流有明显变化,则可判定此整流桥或电容损坏,应更换。

  五、近年来GGAJ02H型高压硅整流变故障统计

高压硅整流变压器的应用与探讨

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  2、故障原因分析探讨

  (1)引发整流硅堆和均压电容烧损的原因:

  1)出厂安装的元件质量不合格,存在绝缘缺陷。

  2)由于其在长期的运行过程中,在高压电场作用下,产生局部放电老化及受热作用下发生了热老化,在电压的累积效应作用下击穿烧损。

  3)其受潮后击穿电压值下降等原因而导致可能以电化学击穿、热击穿、电击穿的形式击穿烧损。

  (2)引起高压引线断开原因:

  1)变压器引线安装工艺不良,线鼻压接松动,接触电阻大造成放电烧断。

  2)引线距油箱距离较近,在变压器长期运行的机械振动作用下,使其位移造成高压引线对外壳绝缘距离不够而放电烧断。

  (3)引发高压套管污闪的原因:

  1)高压引线支持套管与油箱本体联接处密封不严,造成变压器油渗漏在套管表面,隔离开关室密封不严,致使污尘吸附。

  2)在阴雨天等空气湿度高的天气条件下,高压套管表面电导剧增,使套管的泄渗漏电流剧增,其结果使套管在工频和操作冲击电压下的闪络电压显著降低,甚至有可能使套管在工作电压下发生污闪,致使变压器保护动作而跳闸。

  (4)高压电场引线烧断的原因:

  1)选用导电材料不良(铁质导线),螺栓未紧固,造成接头连接压力不足。

  2)接头接触面不平整,表面氧化有污渍,导致接头实际接触面积过小,在发热和火花放电的长期作用下导致烧断。

  六、结束语

  高压硅整流变压器作为火电厂电除尘升压变,是重要的环保设备,维护其安全,稳定运行具有重要意义。运行人员要及时根据机组烟囱的烟尘量调整变压器负荷,使变压器达到经济运行。检修技术人员要全面系统掌握其结构原理,定期重点检查其运行是否有异常声音,吸湿器及油枕油位等情况,取油样做耐压试验和气体色谱分析,及时准确判断其是否存在内部故障,及时停电检修防止故障进一步扩大;定期校验DAVC控制器各类保护功能的可靠性及灵敏度,保障其稳定运行。

  [参考文献]

  [1] 郭延秋主编 大型火电机组检修实用技术丛书电气分册 北京 : 中国电力出版社出版 2007 114-116

  [2] 周武仲主编 电力设备交接和预防性试验200例 北京 : 中国电力出版社出版 2005.5 54-55

  [3] 张一尘主编 高电压技术 北京 :中国电力出版社出版 2000 31-22 49-50

  [4] 曹欣春主编 电力系统变压器类设备故障诊断检修与质量事故预控实用技术标准手册 北京:光明日报出版社 2003.4 1052-1053

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