變壓器的冷卻器故障分析與處理

■ 溫繪

變壓器的冷卻器故障分析與處理

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電力變壓器是發(fā)電廠和變電站中重要元件之一。隨著電力系統(tǒng)的擴大和電壓等級的提高，在電能輸送過程中，電壓轉(zhuǎn)換（升壓和降壓）層次有增多的趨勢。電力變壓器的效率雖然很高（99.5%），但系統(tǒng)中每年變壓器總能量消耗仍是一個很大的數(shù)目。因此，經(jīng)濟而合理地利用變壓器的容量，改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高變壓器的可靠性，仍是當前電力變壓器運行中的主要課題。

變壓器 冷卻器 故障 處理

電力變壓器是發(fā)電廠和變電站中重要元件之一。隨著電力系統(tǒng)的擴大和電壓等級的提高，在電能輸送過程中，電壓轉(zhuǎn)換（升壓和降壓）層次有增多的趨勢。電力變壓器的效率雖然很高（99.5%），但系統(tǒng)中每年變壓器總能量消耗仍是一個很大的數(shù)目。因此，經(jīng)濟而合理地利用變壓器的容量，改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高變壓器的可靠性，仍是當前電力變壓器運行中的主要課題。

為了保證變壓器的運行壽命必須保障變壓器在規(guī)定的環(huán)境溫度下不超過其額定容量運行，不允許變壓器長期過負荷或帶故障運行，所以要求在日常的運行過程中，要加強對變壓器的日常維護和管理。

變壓器的冷卻裝置是將變壓器運行中由損耗所產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，以保證變壓器安全運行的裝置。由于變壓器損耗的增加與容量的3/4次方成正比，而冷卻表面的增加只與容量的1/2次方成正比，所以變壓器容量增大時必須采用冷卻裝置，以散發(fā)足夠的熱量。因此，變壓器在運行中出現(xiàn)的問題需通過合理、合時的檢修來保障變壓器的安全、穩(wěn)定運行。

1.變壓器的運行須具備的基本條件

1.1 必備技術(shù)條件

變壓器在投運前首先要有如下一些基本的技術(shù)文件供用戶和供電部門認可，這些文件如下：

1）變壓器的履歷卡；

2）安裝竣工后所移交的全部文件；

3）若變壓器是經(jīng)過檢修的，則要提供檢修后移交的文件；

4）預(yù)試性試驗記錄（由制造廠家提供變壓器額定電壓條件下的局部放電量數(shù)值）；

5）變壓器保護和溫控、溫顯裝置的校驗記錄；

6）其他試驗記錄及記錄檢查；

7）對已運行過的變壓器要了解其以往及異常運行（如超溫、出口短路、嚴重過電流等）記錄等。

1.2 必備工作條件

變壓器帶電前，應(yīng)進行全面檢查，查看是否符合運行條件，如不符合，應(yīng)立即處理，內(nèi)容大致如下：變壓器儲油柜、冷卻器等各處的油閥已全部打開，再次排放空氣，并檢查各處應(yīng)無滲漏現(xiàn)象；變壓器接地應(yīng)良好；變壓器油漆應(yīng)完整，無銹蝕情況；套管瓷瓶應(yīng)清潔，油位正常；調(diào)壓開關(guān)位置于運行要求檔位，并復(fù)測直流電阻值正常，帶負荷調(diào)壓裝置指示應(yīng)正確，動作試驗不少于20次；冷卻器運行正常，聯(lián)動正確，電源可靠；變壓器油池內(nèi)已鋪好卵石，事故排油管暢通；變壓器引出線連接良好，相位、相序符合要求；氣體繼電器安裝方向正確，打氣試驗接點動作正常（氣體繼電器應(yīng)進行試驗并整定）；溫度計安裝結(jié)束，指示正常，整定值符合要求；二次回路接線正確，經(jīng)試操作情況良好。保護裝置經(jīng)調(diào)試整定，確保靈敏可靠；變壓器全部電氣試驗合格；再次取油樣試驗合格；變壓器周圍無雜物，變壓器上無遺留物品、工具等；送電部位和操作開關(guān)，均需相應(yīng)掛警示牌。變壓器一二次所有開關(guān)均應(yīng)在分閘狀態(tài)；準備好消防用具及滅火器材；送電前應(yīng)編制好送電方案、操作應(yīng)用操作票。

2.變壓器的運行

2.1 概述

公司主變壓器為戶外、三組、雙線圈銅繞組無勵磁調(diào)壓油浸式電力變壓器，型號為SBF-90MVA/220kV，額定容量90MMVA，電壓變比為220/110/10KV，為天威保變（合肥）變壓器有限公司產(chǎn)品。

2.2 變壓器的許可運行方式

2.2.1 額定運行方式

變壓器額定運行條件下，全年可按額定容量運行。為了使三繞組變壓器各繞組溫度不超過允許值，應(yīng)按下列條件運行：每一繞組負荷不得超過額定值；三側(cè)繞組總損耗不得超過最大額定損耗。變壓器的外加一次電壓可以比額定電壓高，但一般不得超過相應(yīng)分接頭電壓的105%。變壓器運行時電壓變化范圍在額定電壓的±5%范圍內(nèi)時，其額定容量不變。

2.2.2 過負荷運行方式

油浸式變壓器正常情況下不允許過負荷運行。變壓器事故過負荷只允許在事故情況下（如運行中的若干變壓器中有一臺損壞，又無備用變壓器，則其余變壓器允許按事故過負荷）使用。變壓器存在較大缺陷（如冷卻系統(tǒng)不正常，嚴重漏油，色譜分析異常等）時，不允許過負荷運行。變壓器經(jīng)事故過負荷后，應(yīng)將事故過負荷的大小和持續(xù)時間作好記錄，以便歸檔。油浸式變壓器事故過負荷的允許值按不同的冷卻方式和環(huán)境溫度，變壓器事故過負荷時應(yīng)投入全部冷卻裝置。

2.3 變壓器的運行

2.3.1 變壓器投入前的檢查

變壓器在合閘送電前，應(yīng)收回有關(guān)回路工作的所有工作票，拆除接地線及臨時安全措施，各部分外觀完整，現(xiàn)場清潔，照明充足。

變壓器投運前應(yīng)認真進行下列檢查：油位、油溫的指示值正常，無漏、滲油，油色透明，油位高度符合標準；變壓器周圍無雜物，無遺忘工具；瓦斯繼電器應(yīng)充滿油，內(nèi)部無氣體；套管清潔無裂紋及放電痕跡，吸潮劑無潮解變色；防爆管的玻璃板應(yīng)完好；變壓器電壓分接頭三相應(yīng)一致；主變的冷卻風(fēng)扇應(yīng)開、停完好；瓦斯繼電器與油枕的油門應(yīng)打開；新裝、檢修和長期停用的變壓器（指15天以上），投入運行前應(yīng)測量絕緣電阻值；6kV及以上線圈用2500V搖表測量，400V及以下線圈用500V搖表測量，并做好記錄；新安裝的變壓器絕緣電阻的測量由安裝單位進行，長期停用和備用的變壓器絕緣電阻的測量由運行人員進行，檢修后的變壓器的絕緣電阻測量由檢修人員負責(zé)。測量的絕緣電阻值應(yīng)與初次測量的數(shù)值比較，若降低到初次值的50%或以下時，應(yīng)向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報。

2.3.2 變壓器的日常檢查

根據(jù)控制盤上的儀表，監(jiān)視變壓器的運行，并每小時抄表一次。如變壓器在過負荷下運行，則至少半小時抄表一次。對于安裝在變壓器上的溫度計，每班在巡回檢查時進行檢查，并做好記錄。在巡回檢查時，應(yīng)對變壓器進行認真檢查。在氣候驟變時（冷、熱），應(yīng)加強對變壓器油面的檢查。在變壓器瓦斯保護發(fā)信號時，應(yīng)加強外部檢查。在變壓器過負荷或冷卻裝置故障時，應(yīng)至少每2小時檢查一次。雷雨后，應(yīng)檢查套管有無放電現(xiàn)象；避雷器及保護間隙的動作情況。

變壓器定期外部檢查的一般項目，應(yīng)檢查下列各項：運行中的各冷卻器溫度應(yīng)相近，油溫正常，管道閥門開、閉正確，風(fēng)扇、油泵轉(zhuǎn)動應(yīng)正常；引線接頭、電纜、母線應(yīng)無發(fā)熱象征；變壓器的門窗應(yīng)完整，無漏水，滲水，照明及室內(nèi)溫度適宜；干式變除去油回路檢查以外其余同上；干式變正常運行中無絕緣焦臭味。

2.3.3 變壓器的投運和停運

變壓器在投運前應(yīng)認真進行檢查。所有備用中的變壓器均能隨時投入運行，長期備用的備用變壓器應(yīng)定期在每月15日、30日白班進行充電試驗，并做好記錄。新變壓器投入需沖擊五次；大修后的變壓器投入需沖擊三次。投入前要有檢修人員可以投入運行的書面交待。

變壓器的送電、停電原則：變壓器在投入運行前，應(yīng)先啟動其冷卻裝置；變壓器停、送電前應(yīng)先合上中性點接地刀閘；變壓器的充電應(yīng)由裝有保護裝置的電源側(cè)進行；變壓器投運前應(yīng)將其重瓦斯保護投入跳閘；變壓器停電時，先拉負荷側(cè)開關(guān)，后拉電源側(cè)開關(guān)。

2.4 電力變壓器的冷卻器故障

2.4.1 冷卻器組或某個風(fēng)扇、沒泵電機，由于缺相運行，電流增大使對應(yīng)的熱繼電器動作，造成冷卻器組的磁力開關(guān)失磁跳閘。

2.4.2 控制箱內(nèi)的熱繼電器由于酷熱，強烈陽光照射等，溫度升高而誤動。

2.4.3 熱繼電器接點由于振動或污垢，產(chǎn)生接觸不良而發(fā)熱誤動。

2.4.4 回路絕緣損壞，冷卻器組空氣小開關(guān)跳閘。

3.變壓器的冷卻器檢查項目

3.1 應(yīng)檢查水系統(tǒng)有無滲漏缺陷，油泵、水泵、閥門、繼電器、壓力表、溫度計是否良好。

3.2 冷卻器溫度不高于25℃，水質(zhì)清潔，無沉積，無腐蝕，無生成物，不混濁。水壓應(yīng)低于油壓。

3.3 為了監(jiān)視油滲漏入冷卻水中，每臺冷卻器底部應(yīng)裝有監(jiān)測水中有無油漬的放水閥門，定期放水檢查。

3.4 冷卻器應(yīng)密封，不滲漏油，不滲漏水，按時更換密封膠墊，及時焊補漏縫。

3.5 冷卻器水室及冷卻管內(nèi)壁結(jié)垢后，會使冷卻效率降低，因此兩年內(nèi)應(yīng)進行一次清洗。

4.變壓器的冷卻器處理

4.1 先將油放凈，拆除潛油泵、凈油器、油流繼電器、壓力表及兩只過渡連接管、風(fēng)扇電機、分控箱、各蝶閥等。

4.2 用臨時蓋板加膠墊密封好，安裝潛油泵的兩只法蘭加臨時連管，再將風(fēng)冷器立置，將壓力油從上法蘭注入，下法蘭流出，進行沖洗散熱管內(nèi)壁及各導(dǎo)油室，直至清潔為止，然后再將油放凈，并將風(fēng)冷器上下法蘭也用臨時蓋板及膠墊密封，最后用高壓沖洗機冷卻器表面各個部位，特別要將散熱管外面的污物沖洗干凈，以保證正常運行的散熱效果。

4.3 將風(fēng)冷卻器上兩端集油室的蓋板拆下清理，更換膠墊并將兩端蓋板上的所有小蝶閥和放氣塞以及臨時連管密封蓋板全部拆除，并清除各膠墊放置處的油泥和污物。

4.4 冷卻器應(yīng)涂刷防銹漆和灰漆。存放時，在地面上必須墊有適當厚度的木塊，如需互相疊放時，其間也要墊木塊，防止將風(fēng)扇罩壓變形而改變風(fēng)扇葉的角度。潛油泵、凈油器、油流繼電器一般在風(fēng)冷器安裝在變壓器上以后再裝。

1.劉志青主編.《電氣設(shè)備檢修》.中國電力出版社2005年出版.

2.邢道清.萬春.《變壓器的檢修與電氣試驗》機械工業(yè)出版社2009年出版.

3.熊信銀.主編.《發(fā)電廠電氣部分》（第四版）.中國電力出版社2009年出版.

4.周澤存.沈其工.方瑜.王大忠.編.《高電壓技術(shù)》.中國電力出版社2007年出版.

5.國家電力監(jiān)管委員會.電力業(yè)務(wù)資質(zhì)管理中心編寫組編.《電工進網(wǎng)作業(yè)許可考試參考教材》（高壓類理論部分）.中國財政經(jīng)濟出版社2006年出版.

6.胡林.徐新.編.國電蚌埠發(fā)電有限公司《管理體系文件電氣部分》.2011年.

7.頡天瑞.宋吉.火鴻賓.編.國電蚌埠發(fā)電有限公司《2*600MW超臨界機組集控運行規(guī)程》2011年.

（作者單位：中鹽紅四方股份有限公司）