YSSG-315型冷却器在我厂的应用
详细内容
YSSG-315型冷却器在我厂的应用
华荣生
安康水力发电厂（陕西 安康 725000）
〔摘要〕针对主变采用水冷却器方式冷却，应加强设备监视及时发现缺陷。加快设备改造力度。应采用双重管，两端为闭式双胀口结构水冷却器。
〔关键词〕事故；改造的原因；选型；安装前的准备及安装；效果效益
概述
安康水电厂自1990年12月投产以来已经运行了十四年，随着运行时间的延长，0#主变、5#主变、3#主变、4#主变冷却器在运行中，先后发生由于胀口破裂和铜管锈蚀破裂现象。造成冷却水进入主变内部使变压器绝缘部件受潮事故隐患，均由于发现及时未造成严重事故。主变在抢修期间设备退出运行，对冷却器进行修理更换，对主变进行干燥处理。检修分场职工忙于抢修设备，造成了物力、财力、人力的极大投入，同时严重影响了我厂主设备的安全运行。随着我厂创一流工作的开展，加大了设备改造的力度，对冷却器进行了有针对性换型改造。现就冷却器改造的理由、选型、更改过程及更改后的效益作以论述。
一、主变型号及旧新冷却器型号
1、主变技术参数：
型 号
SSP7-240000/330
标准代号
OSB·517·5101·1
种类
PSI
绝缘水平
LI 1175AC 510 — LI 550AC 23 / LI 105AC 4 5
海 拔
1000 （M）
冷却方式
OD （WF）
额定容量
240000 （KVA）
短路阻抗
14.45 PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 72pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt" vAlign=top width=96>
联结组标号
Yn.d11
空载损耗
783 （KW）
器身吊重
146.7 （T）
上节油箱重
11.80 （T）
运 输 重
167 （T）
油 重
47.25 （T）
油面温升
55℃
总 重
235.7 （T）
2、原配装旧冷却器型号：
YSS-300型冷却器技术参数：
型 号
YSS-300
生产厂商
鞍山金属制品厂
额定油流量
90（m3/h）
设计水压
1.0（Mpa）
入口油温
70℃
入口水温
25℃
额定水流量
30（m3/h）
最高入口水压
80KPa
油水压差
≥50KPa
总 重
1250（Kg）
投运日期
1991年09月
潜 油 泵
潜油泵型号
QB-80/20-30
额定流量
80（m3/h）
额定功率
13 （KW）
额定转速
2900转/分
额定电压
380（V）
额定电流
24.3（A）
额定扬程
20（M）
频 率
50HZ
最高油温
95℃
重 量
190 （Kg）
生产厂商
长春市第二电机厂
轴 承
6308ZZCM 1Z2AV2
上海优必胜
3、更换后新型冷却器型号：
YSSG-315型冷却器技术参数：
冷 却 器
额定冷却容量
315（KW）
设计水压
1.0（Mpa）
额定油流量
80（m3/h）
入口油温
70℃
额定水流量
35（m3/h）
入口水温
30℃
油 容 量
240（L）
净 重
1070（Kg）
出厂编号
532901
生产日期
2001年10月
安装日期
2001年12月
投运日期
2002年01月29
潜 油 泵
潜 油 泵
6B80-7/3B
额定流量
80（m3/h）
额定功率
3 （KW）
额定转速
930转/分
额定电压
380（V）
额定电流
9.5（A）
额定扬程
7（M）
频 率
50HZ
标准编号
JB/T10112-1999
出厂编号
236
重 量
91 （Kg）
生产日期
2001年10月
安装日期
2001年12月
投运日期
2002年01月29
二、改造的原因
1、由于冷却器运行时间长久，虽然每次机组、主变大修，均对冷却器、潜油泵等附件进行大修，但由于设备制造厂制造的设备是70年代设计，80年代生产，90年代投入的产品（型号YSS-300），在设计、制造工艺、材料等方面均存在缺陷，整个冷却器外观始终有渗、漏油现象。大修更换所有的密封，并有针对性地开展QC活动，将GIS设备的检修工艺移植在冷却器上，加密封胶，用力矩扳手均匀紧固，效果仍然不太理想，大修后约半年时间，整个冷却器外壳即有渗油现象，严重影响了设备的健康运行。
2、由于冷却器长时间运行，水对冷却器内部铜管腐蚀，锈蚀现象严重，在大修时，为了提高冷却效果，还要对铜管结垢进行处理，造成冷却器铜管壁厚减少（铜管厚度 1mm ），另一方面铜管的材料质量差，管壁薄。使设备在运行中由于铜管破裂水进入变压器内部，造成主变绝缘下降,严重威胁主变的安全运行。如我厂0B在 2001年8月25日 定期油化验中发现微水较大，经打开冷却器上水室检查，启动油泵，水室内通水检查，判断冷却器水室内有大量的油层现象发生，同时主变油位下降。于 8月27日 - 9月19日 进行为期24天的抢修工作， 0F 被迫停运24天，造成的损失比较大。 2001年9月23日 运行人员在5#主变定期取水样中发现水样有油迹，检修人员取水样分析判断，可能内部有内漏现象，打开上水室经检查发现2#、3#、4#冷却器铜管破裂，5#联络变被迫停运6天进行抢修工作，5#主变抢修期间还使1#机组被迫停运6天，使330KV电网与110KV电网在陕南解列，造成了极大的影响。
2002年4月11日 ，3B小修对3B作试验，发现主变绝缘低，与上次试验数据相比下降，变电班组织人员对冷却器检查发现1#、2#、3#、4#冷却器内部均有不同程度的内漏现象，其中2#泵比较严重。于11-23日进行了为期13天的项修工作， 3F 机组停运13天，2003年5月在 4F 机组小修中发现4B主变低压侧绝缘、吸收比等数据不合格。对冷却器打压，结果判断冷却器有内渗，冷却水进入到变压器内部。冷却器需检修主变需干燥处理。 4F 机组退出运行14天，造成了比较大的损失。
3、冷却器安装的潜油泵是高扬程、高转速、功率大的油泵，由于油速较快，使油在冷却流动中产生油流静电现象，影响变压器的绝缘，长期运行对变压器不利。
4、冷却器潜油泵后端盖为了查看电机转向，安装的端盖为透明有机玻璃材料，强度差、渗油。我厂4B1#泵在2000年10月由于潜油泵玻璃在运行中破裂、漏油，造成主变油位下降的故障，由于发现及时避免了一次设备损坏事故。
5、冷却器附件如油流继电器发生不指示，停泵后不返回，还有油流继电器在运行中挡板发生断裂现象，如5B2#冷却器，由于发现及时，解体冷却器后，在冷却器内部找到断裂的挡板，如果发现不及时，断裂的挡板有可能被油带入变压器内部造成事故。
6、阀门经常出现掉头、关闭不严、渗水、渗油现象，特别是阀门关闭不严，当某一台冷却器作备用时，潜油泵未运行，而水却一直通着，造成事实上的水压大于油压。
综合上述主变冷却器已经严重影响主变的安全运行，必须进行更新改造，淘汰旧型号冷却器，更改新型号、制造工艺比较好效率高的冷却器。
三、选型
省公司防重大设备事故措施中强调淘汰主变用强油循环水冷方式冷却，改用强迫油循环风冷方式冷却，由于我厂主变受安装位置的限制，若改用强油风冷，安装位置不够，而且主变在室内冷却效果也差。只能采用强迫油循环水冷方式冷却，经过调研计算比较，选用湖南东屋机电有限责任公司制造的YSSG-315型变压器油水冷却器，此冷却器与YSS-300型冷却器有以下明显优点：
1、冷却器内的冷却管，采用双重管，两端为闭式双胀口结构，减少了胀口破裂的现象，提高了冷却器的安全运行，经久耐用，是一种少维护的产品，冷却器本体10年内不需要大修。由于铜管壁厚，材料优良，铜管强度好，运行时水压可以大于油压。
2、油泵是一种潜油封闭式油循环油泵，具有低扬程、大流量和低转速的特点。减少产生油流静电，电机功率小（新潜油泵3KW，旧潜油泵13KW），即达到要求，同时消耗减少，一年下来可节约大量的厂用电，降低厂用电率。
3、油流继电器改为流量开关，能在运行中监视冷却器和变压器油管路系统油流情况。当运行中的某台冷却器油流中断时，它能发出灯光信号，或自动投入备用冷却器，杜绝了挡板断裂故障的发生。
4、增加了逆止阀，以防止停泵时冷却器产生油短路，使油泵反转。
5、增加了渗漏仪，在每台冷却器下部油水拖板的闭室外，接一台渗漏检测仪，当胀口漏水或铜管破裂时，可发出警报信号，实现在线监测，避免了运行人员定期取水样工作。
四、安装前的检查工作
1、新设备到工作现场以后，外观检查无掉漆，壳体无破裂，螺栓无松动现象，附件齐全，资料完整，如产品合格证，出厂试验数据，产品使用说明书，复测尺寸要与要求的尺寸一样，对潜油泵电机用500v兆欧表测量绝缘，定子绕组间绝缘电阻不低于1MΩ，直流电阻值、三相值符合要求，清除泵内的变压器油，油阀门、水阀门完好，手柄转动灵活。
2、冷却器在直立位置上，先打开油室上部的放气塞，然后从油路的入口处注入合格的变压器油，静置两小时，从下部放油塞处取出油样作油样化验耐压，如耐压值低于注入值时，应用滤油机进行油循环干燥，直到油耐压值不低于注入值为止。
3、将冷却器油室注满合格的变压器油（注油前进行油耐压值测量），从水室入口通水。并将出口封闭加压至0.4MPa，静压12小时后，再测量油的耐压值，如耐压值降低或水中发现油星，则说明内部有渗漏点，应检查并处理，在工作现场由于条件限制，本班采用油室补入合格油后排气，然后充满，用手压泵将油压加至0.40MPa，静止4小时，压力无泄漏，证明冷却器水部油室不渗漏。
4、将冷却器水室注满自来水，用手压泵将水压加至0.80MPa，静止1小时，压力无泄漏，证明冷却器水部水室不渗漏。经试验合格的冷却器即具备安装条件，就可以进行下一步安装。
五、冷却器的安装
1、组织工作组成员学习“三措”，做好“危险点预控”工作及材料、工器具、起吊设备、滤油机等工作必要条件。
2、在安排和吊装中应严防冷却器碰撞和摔跌，在安装配装的进出油水管路清理干净，所有与原管路连接部位密封圈必须放好，在紧固时，应检查是否均匀紧固。充入油水后，无泄漏现象，不符合安装要求的原配管路应重新配管。
3、冷却器安装好后，应进行热油循环干燥处理（以油耐压值的变化情况检查干燥效果）。电机端子接线板上无灰尘或潮气锈蚀。接线正确，电机试验转向正确，并打开冷却器的放气塞进行彻底排气，然后与变压器本体油相通，对变压器进行满油法注油，然后试运行，各指示正确无误，随变压器正式一起投入运行。
六、效益评估
1、通过对冷却器的更新改造，极大的减少了人力、财产、物力，并且减轻了检修人员的劳动强度，缺陷大大的减少，并对我厂主设备的安全运行提供了可靠的保证，现以发生的三次抢修作以评估。
（1）、0#主变抢修时间共用24天，以5.25万KW机组每天运行10小时上网电价0.31/1KW计算，事故抢修期间共减少发电量：5.25万KW*24天*10小时=1260万KWh，减少工业产值：1260*0.31=390.6万元人民币，投入抢修的材料、人工费用60万人民币，共计损失450万 人民币。
（2）、3#主变抢修共用13天，以20万KW机组每天运行10小时上网电价0.15/1KW计算，事故抢修期间共减少发电量：20万KW*10小时*13天=2600万KWh，减少工业产值：2600*0.15=390万元人民币，投入抢修的材料、人工费用70万元人民币，共计损失460万人民币。
（3）、5#主变抢修，使1#机组被迫停运6天，使330KV电网与110KV电网在陕南解列，对系统的安全运行造成了比较大的影响。由于我厂是调峰、调频主力电厂，主变停运抢修，对陕西电网的安全运行，造成了极大的影响。
（4）4#主变抢修共用14天，以20万KW机组每天运行10小时上网电价0.15/1KW计算，事故抢修期间共减少发电量：20万KW*10小时*14天=2800万KWh，减少工业产值：2800*0.15=420万元人民币，投入抢修的材料、人工费用70万元人民币，共计损失490万人民币。
（5）、更换后的冷却器以2B为例，由于使用了低转速、大流量、低功率、高效率的盘式油泵，一年可节约厂用电10KW*365*24*1=87600KWh，若主变冷却器全部更换后，每年可节约10KW*365*24*29=2540400KWh，节约了能源，降低了厂用电率，提高了综合效益。
2、更换后的效果
2B冷却器更换后，经过四年的运行证明，运行状况良好。外观干净，无渗油、渗水现象，冷却效果好，运行人员不用定期取水样，实现了在线监测，并且运行时声音小，缺陷少，维护上的材料、人工费用大量减少，节约了人力、财力、物力。为主变安全运行和创一流工作提供了良好的基础和保障，为运行检修人员提供了一个好的工作环境，达到了改造的目的和效果。
电气分场 华荣生
2006年2月