10 kV柱上變壓器的不停電檢修及維護探討

羅明志

(廣州供電局有限公司花都供電局，廣東 廣州 510000)

10 kV柱上變壓器的不停電檢修及維護探討

羅明志

(廣州供電局有限公司花都供電局，廣東 廣州 510000)

介紹了一種新興的柱上變壓器檢修和維護方式——帶電檢修和維護，并從原理和使用方式上分析了其實際應(yīng)用的可行性。

10 kV柱上變壓器；不停電；檢修；維護

0 引言

10 kV柱上變壓器是配電網(wǎng)中應(yīng)用比較廣泛的配電專用設(shè)備，其原理是根據(jù)電磁感應(yīng)定律，將小電流、高電壓的電能轉(zhuǎn)換為大電流、低電壓的電能，其間遵循著能量守恒定律，除了少量的損耗外，電能的傳遞是基本等價的。10 kV柱上變壓器也是配電網(wǎng)的一個關(guān)鍵單元，其運行的好與壞直接關(guān)系到終端用戶使用電能的質(zhì)量是否優(yōu)質(zhì)、是否穩(wěn)定。

在國內(nèi)，目前柱上變壓器以油浸式的居多，本文就以油浸式變壓器為例，來說明柱上變壓器的不停電檢修及維護。油浸式變壓器就是將變壓器的線圈和磁芯浸泡在專用的變壓器油里面，這樣的好處是既可以散熱又可以使線圈與空氣隔絕，防止空氣中的濕氣對變壓器的磁芯造成腐蝕，同時還可以起到一定的滅弧作用。油浸式變壓器比較常用的有S9、S11、S13系列，根據(jù)能量的損耗率，S11比S9系列空載損耗低20%，S13比S11系列空載損耗低25%。目前使用比較廣泛的是S11系列變壓器，而在變壓器的改造過程中，推薦逐步使用S13系列變壓器，S9系列變壓器將在未來幾年內(nèi)完全退出電網(wǎng)。

1 10 kV柱上變壓器的不停電檢修方法

《電力變壓器檢修導(dǎo)則》中規(guī)定，“一般在投入運行后的5年內(nèi)和以后每隔10年大修一次”。變壓器的檢修時間與變壓器運行時間和變壓器的質(zhì)量有很大關(guān)系，可以根據(jù)變壓器的運行情況確定。柱上變壓器的不停電檢修是指對在線工作的有問題的變壓器進行檢修。不停電檢修的優(yōu)點還是比較突出的，既減少停電時間，又節(jié)省檢修支出，因此，凡是在變壓器不停運的條件下能進行的檢修，或采取一定措施后能進行的檢修，都應(yīng)優(yōu)先采用在線檢修。

變壓器能不停電檢修的主要有以下幾個部分：(1) 儲油柜系統(tǒng)；(2) 冷卻裝置；(3) 溫控系統(tǒng)；(4) 二次保護；(5) 有載分接開關(guān)。

1.1 儲油柜系統(tǒng)的不停電檢修

儲油柜系統(tǒng)主要由油室、氣室、吸濕型呼吸器、氣體繼電器以及油位表組成。帶電檢修時，一定要分別對這幾個部分進行檢修。

油室主要可能存在的問題是有水分。水分的產(chǎn)生主要有兩個方面的原因：一是油室的上部產(chǎn)生氣體滲漏，大氣中的水分從滲漏點滲入；二是由于油室中的油溫比油箱的油溫低，油箱內(nèi)的水蒸氣(水分子)上升至油室，冷卻凝結(jié)成水滴。目前市場上銷售的變壓器下部都有個集污盒，盒子的底部有一個用來排污的管子，我們可以利用這個管子，在不停電的狀態(tài)下，對油室進行排水。

吸濕型呼吸器主要是由吸濕罐、油浴缸及連接管組成。儲油柜氣室通過呼吸器與大氣進行呼吸作用，因此，呼吸的整個過程一定要通暢，同時還要求吸氣時不能夾帶空氣中的固體顆粒和水分。呼吸器的不停電檢修也就是要保障整個呼吸過程通暢，過濾不能失效，因此，當吸濕罐中的硅膠有20%～25%變成粉紅色時，應(yīng)對罐中的硅膠進行更換，這樣才能保證吸氣過程中氣體的清潔度。同時也要保證油浴缸內(nèi)的油應(yīng)清潔，并保持在適當?shù)挠臀弧．斢臀贿^低時，要對變壓器進行加油，以避免大氣不經(jīng)油浴直接進入氣室。如果油已臟污，應(yīng)在斷電的情況下先清洗油浴缸，然后更換新油，以免積累油泥影響呼吸通暢。

氣體繼電器的主要功能是在變壓器油出現(xiàn)問題時觸發(fā)報警或斷開主回路，以保障變壓器的安全運行。在變壓器不停電檢修時，可以排空氣體繼電器中產(chǎn)生的空氣，并定期清理其接線盒內(nèi)的污垢。

變壓器上的油位表主要用來顯示變壓器內(nèi)油位的高度，當油位異常時，要及時對儲油柜進行放氣操作，并確保空氣排空，操作完成后，要對放氣口加強緊固。

1.2 冷卻裝置的不停電檢修

油浸式變壓器的冷卻裝置主要由冷卻器、散熱器、風機、油泵、油流繼電器、蝶閥以及油管等零部件組成，其中部分零部件可以在變壓器不停電狀態(tài)下進行檢修。

冷卻器的不停電檢修一般情況下是通過采用壓力為0.1～0.5 MPa的壓縮空氣進行吹掃。對于吹不動的污垢，在保持一定絕緣距離的情況下，可以采用壓力為0.2～0.5 MPa的清水進行沖洗，最好采用電阻率比較高的絕緣水。對于長期積存，用水也沖洗不掉的積垢，可以用刀片刮掉頑固污漬，然后再用絕緣水進行沖洗，冷卻器的表面一定要保持足夠的清潔，才能發(fā)揮其作用。

散熱器的表面比較容易吸附灰塵，灰塵積累得比較多時，就會影響其散熱功能，所以散熱器上的灰塵也要經(jīng)常清洗。一般情況下采用普通的清掃即可，如果有條件的話，可以采用一些小型的吸塵器進行清理。

風機安裝在散熱器的外部，離帶電體比較遠，比較方便進行不停電檢修，風機的檢修主要是針對其經(jīng)常出現(xiàn)問題的地方，主要包括電機的軸承和基座、風機的電源線等，這些地方除了電機基座需要進行緊固外，其他部分基本上都要考慮器件的更換。

1.3 溫控系統(tǒng)的不停電檢修

溫控系統(tǒng)由3個部分組成：測量頂層油溫的裝置、測量繞組溫度的裝置、監(jiān)測局部過熱點的設(shè)施。可以進行不停電檢修的部分主要是頂層監(jiān)測油溫的溫度計。溫度計的檢修主要考慮其安裝、固定是否牢固，還有是否有損壞，發(fā)現(xiàn)某個部位固定不牢固，要對其進行緊固，如果發(fā)現(xiàn)溫度計損壞，也可以在不停電的情況下對其進行更換。

1.4 變壓器二次部分的不停電檢修

一般情況下二次部分都是可以在不停電的狀態(tài)下進行檢修的，帶電檢修主要應(yīng)從以下幾個方面進行考慮：控制柜的密封、控制柜的清潔、控制柜中器件連接線的緊固狀態(tài)、控制柜器件是否存在故障等。

1.5 有載分接開關(guān)在線檢修

有載分接開關(guān)的主要功能是在變壓器帶載的情況下，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓繞組的分接頭，改變變壓器的變比，使變壓器輸出電壓可以調(diào)節(jié)。有載分接開關(guān)的在線檢修，主要是檢查開關(guān)的位置狀態(tài)是否正確，如果不正確，可以在不斷電、不斷負載的情況下進行變壓器分接的調(diào)整，用來實現(xiàn)客戶需要的電壓。可以通過詳細檢查，來判斷分接開關(guān)的操作機構(gòu)是否可靠、靈敏，如果出現(xiàn)問題，可以進行調(diào)整，或者對相應(yīng)的機構(gòu)進行更換。

2 10 kV柱上變壓器的維護

10 kV柱上變壓器在運行過程中出現(xiàn)故障，一般都是由于運行維護不當或者不到位造成的，因此加強變壓器維護工作的過程管理是減少變壓器運行故障的有效辦法之一。10 kV柱上變壓器的運行維護主要包括兩大類工作：(1) 日常巡視檢查；(2) 定期預(yù)防性試驗。10 kV柱上變壓器的日常巡視檢查可以有效發(fā)現(xiàn)其在運行過程中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，而定期預(yù)防性試驗可以彌補日常巡視檢查的不足，檢查出日常巡視檢查未能發(fā)現(xiàn)的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)。

在日常巡視檢查過程中，一定要注意以下幾個容易出現(xiàn)問題的點：(1) 油浸式變壓器的油溫和油色是否正常；(2) 各部分是否有滲油和漏油現(xiàn)象；(3) 套管是否有破損、油污或放電痕跡，其中油位是否正常；(4) 各個冷卻器溫度是否相近；(5) 吸濕器及硅膠是否完好；(6) 壓力釋放器、安全氣道及防爆膜有無損壞；(7) 分接開關(guān)的分接位置是否正常等。

在日常的巡檢過程中，首先要對變壓器的關(guān)鍵部分進行清潔，尤其是變壓器上的高低壓套管處，防止其在工作過程中發(fā)生污閃；母排連接處也是巡檢的一個重要部位，要確保其螺栓緊固和導(dǎo)電性能良好，在定期停電檢修時，可以在連接處適當涂抹導(dǎo)電膏，并緊固連接螺栓；要加強管理，防止變壓器因超負荷運行造成故障高發(fā)和壽命縮短。10 kV柱上變壓器的日常巡檢項目和周期可按照表1中所列的內(nèi)容執(zhí)行。

表1 10 kV柱上變壓器日常巡視項目及周期

預(yù)防性試驗是10 kV柱上變壓器運行維護的一個重要手段，它能夠很直觀地體現(xiàn)變壓器的健康狀態(tài)。表2中是變壓器關(guān)鍵的預(yù)防性試驗項目和周期，在實際的柱上變壓器維護工作中，可以在此列表的基礎(chǔ)上相應(yīng)增加一些常出現(xiàn)故障的點進行試驗。

表2 10 kV柱上變壓器關(guān)鍵預(yù)防性試驗項目及周期

3 結(jié)語

10 kV柱上變壓器的不停電檢修，可以有效減少因檢修而帶來的停電次數(shù)，提高配電網(wǎng)運行的可靠性。隨著設(shè)備的不斷改進，尤其是其防護性能的改進和提高，柱上變壓器可以進行不停電檢修的部分越來越多。加強變壓器的維護是降低故障發(fā)生率的有效手段之一，維護的規(guī)范性主要依靠管理的有效性，因此加強變壓器維護管理可以有效降低變壓器的故障率，延長變壓器的有效壽命。

[1]李國軍.電力變壓器常見故障及其診斷研究[J].黑龍江科技信息，2010(28)

[2]趙永浩.電力變壓器狀態(tài)檢修策略[J].科技信息，2010(8)

2014-07-29

羅明志(1970—)，男，廣東信宜人，技師，工程師，研究方向：電力調(diào)度與配電網(wǎng)運行。