案例說明
本廠#1、#2 機主變壓器為三相一體油浸迫油風冷型設計,變壓器內部 之繞組需要與外部電路連接,通常利用導線由繞組之一端貫通油槽引 出外部,因油槽為接地部分,故導線貫通鐵槽部分必須有足夠之絕緣 強度,且應防止雨水侵入之構造,故高低壓側均需使用各式套管引 接,套管形式繁多,須依現場實際需求選用,在此不予累述。
設計理念或改善流程
(一)主變壓器高低壓側均於變壓器頂部引出,高壓側採用SF6 氣體絕緣之中間匯流排(IMB)引接地下電纜至開關場,低壓側則採用乾燥空氣絕緣之隔相匯流排(IPBD)引接至發電機。由於引出之高低壓套管均高於變壓器主體油槽,故相與相間通常會設計一小連通管。變壓器於送電運轉時之震動及熱漲冷縮溫度變化,將導致連通管上法蘭接合面鬆弛而發生漏油問題。
(二) 本廠#1、#2 機主變壓器高、低壓側套管連接箱間,均設有均壓管路以平衡變壓器高、低壓側A、B、C 三相套管連接箱間之絕緣油油壓,但#1、#2 機GT 主變壓器自裝機運轉以來,經常發生套管連接箱間之均壓管路漏油,如圖1 所示。
(三) 其中,#1、#2 機GT 主變壓器高、低壓側套管連接箱間之均壓管數量如下表所示,表列均壓管路皆有類似漏油情形,而值班亦曾多次開列請修單(A12010457、A12010609…等),要求檢修變壓器漏油,而此漏油情形於機組停機時特別嚴重。
(四)經將套管連接箱間之均壓管漏油處法蘭面螺栓鎖緊,並使用塑鋼土及硬化劑填補方式處理,但效果不佳,如圖2所示。經查看本廠#1、#2 機GT 主變壓器高、低壓側套管連接箱間之均壓管路,發現其原始設計為直行管路。研判於機組升、降載時,將因均壓管路為直行管路,並無伸縮裕度,而使均壓管之連接法蘭面固定螺栓因熱脹冷縮而鬆弛,進而導致漏油。
(五) 正常變壓器所有連接縫、接頭等均須緊密,不得漏油,若均壓管路因熱脹冷縮而鬆弛,將造成絕緣油與空氣接觸,因而增加水份及不純物等之混入而使絕緣油劣化。另絕緣油與空氣接觸會產生酸化,此種酸化與變壓器的溫度上昇、銅鐵等金屬之氧化、凡立水的溶出均有不良之催化作用。且由於化學反應所產生之Sludge 會附著於變壓器鐵心、線圈、外殼及底部,此將影響絕緣物之破壞電壓以及變壓器之溫昇。
對上述現況檢討及問題分析,提出改善方案如下:經檢視GT 及ST主變壓器套管連接箱間之均壓管路連接,發現GT 主變壓器無防潮板老化、施工不良、連接管之焊道、鑄品、防潮板接合處…等受異常衝擊之情形;且觀察ST 主變壓器高、低壓側套管連接箱間之均壓管路
設計,其均壓管為先向外延伸,而後再行接續,因此留有伸縮裕度,但GT 主變壓器則無此設計,而是採用直行管路。原欲採用冷焊修補方式處理,並將防潮板改為橡膠材質,但效果不彰,因此不予採用。另為避免大幅修改原始設計,經討論後若將變壓器高、低壓側套管連
接箱間之均壓管路改為U 型管型式,使變壓器均壓管路於熱脹冷縮時亦能有伸縮裕度,即可避免變壓器絕緣油從均壓管路連接處洩漏。