大亚湾核电站主变低压套管过热问题的分析和相关改造.pdfVIP

第二届电力安全论坛 2006年第6辑 论文集(第四分册发电安全) (总第95辑) 大亚湾核电站主变低压套管过热问题的分析和相关改造 冯伟岗 (大亚湾核电运营管理有限责任公司。 广东省深圳市518124) 摘要：针对大亚湾核电站主变低压套管多次出现过热的现象，结合多年累积的历史资料和数次过热的现场 检查情况，分析了过热的源头是在低压套管上，并指出过热的根本原因是低压套管的设计容量偏小和接触 面的面积不足。根据分析结果，采取了一系列的改进措施，并取得明显的效果。 关键词：主变压器；低压套管；过热；分析；改进 大亚湾核电站的主变压器是由3台375MVA的单相变压器组成，低压侧是三角形连接，每相变压器上 有两只低压套管，用于连接来自发电机的分相封闭母线。 主变低压套管仓的接线方式，如图l所示，低压套管的导体材料为铝。每只低压套管有8个接线端板， 共连接有24根铜软连接。 封闭母线端板 软连接铜编织带 铝过渡板 低压套管接线端板 图1 1 低压套管和软连接过热的分析 1．1低压套管和软连接过热的历史 大亚湾核电站主变低压套管过热问题的分析和相关改造 现过热迹象，运行期间，用红外热像仪测得2号主变C相的低压套管表面温度最高达160℃以上。大修时 检查发现．全部的软连接表面发黑，其中过热严重的1号主变B相两只低压套管甚至出现了因过热导致密 封填料脱落而漏油的情况。在此期间，尽管电站相关部门与主变厂家、低压套管厂家和软连接厂家进行了 多次的交涉和讨论，但这三方均认为设备的设计不存在问题，过热是由于接触面的处理和维护不完善引起 压软连接和低压套管全部进行更换。且为低压套管仓加装通风冷却系统，以改善仓室内的散热条件。2003 接的接触不良，因此将发黑的14根软连接全部更换。当1号主变重新投运后，2003年7月，用红外热像 仓的过热故障。 1．2过热的根本原因分析 从最初发现问题的1995年开始，一直都是称之为“低压软连接”过热，并且厂家一再强调，设备设计 是符合规范要求的，只要严格按照程序进行接触面的维护，过热问题就不会发生，但事实上，运行数年后， 过热问题却依然再次发生，并导致电站需要停机处理。在结合多年累积的历史资料和数次过热的现场检查 情况进行仔细对比和深入分析后。最终判定“低压套管”才是过热的真正源头，而且设计上存在根本性的 缺陷，如果不进行彻底的改造，过热故障会反复出现： 1)低压套管的设计容量偏小 满变压器油的油桶中。油温为80℃，而低压套管的气端是暴露在自然流通的大气中，气温为24℃。当通过 变冷却器改造之前，夏季时变压器油的运行温度为8012左右，而大气温度基本在35℃左右，低压套管仓内 的空气温度则在450C以上，而且不流通，因此低压套管的实际运行温度会比温升试验时的温度高，接线端 板最高温度可达到90℃以上。由于低压套管本身可允许的最高运行温度为120℃，所以这个温度对低压套 管来说不算“过热”。仍在温度限值以内。但是，IEC943标准中规定螺栓压接方式的接头中，无镀层接头 锡的(203／103大修期间，低压套管才更换为镀银的端扳，但过镀板和软连接的接触面仍然只是镀锡)，按 90℃的限值来衡量，则额定容量16kA的低压套管的实际运行温度已超过接头的允许温度。长时间超温度 限值的运行必然会导致过热故障。 2)低压套管端板与过渡板的接触面积不足 压套管接线端板的截面积为24000mm2。按照软连接厂家提供的接触面积与截面积之比应大于5：1的标准， 则接触面的面积不应少于120000mm2，因此上述两个接触面的面积都明显不足，而低压套管接线端板的接 触面是两者中最小的。根据接触电流密度的计算，低压套管和过渡