變電站主變壓器風扇的維護和檢修

郭景文

【摘 ?要】電力系統變壓器長時間持續運行，冷卻器風扇容易發生故障。另外，根據主變風扇電機檢修技術規程要求：每年應對主變冷卻器風扇進行一次拆卸檢修試驗。進行主變冷卻器風扇大修時，因風扇安裝在一定的高度，普遍采用人力抬舉方式或吊車懸掛方式拆裝，風扇重70kg以上，工作效率低，勞動強度大，耗時耗工，同時存在嚴重的安全隱患，且受環境、方位、設備大小等局限性的影響，在空間位置狹小或周圍存在障礙物的條件下，作業難度提高。

【關鍵詞】變電站;主變壓器風扇;維護;檢修

引言

變壓器是用來改變電壓大小的一種電器設備，起著電力的經濟輸送和分配作用，它在電力系統中占有很重要的地位。它的運行正常與否直接影響電力變壓器負荷能力及使用年限。變壓器風扇由于運行維護管理不好，造成損壞而影響電力變壓器正常運行的情況時有發生。因此分析變壓器風扇損壞原因，加強對變壓器風扇運行的維護管理有著重要的意義。

1變電站主變壓器冷卻器風扇的技術特點

冷卻風扇的作用是對冷卻器散熱片中的變壓器油進行外部吹風冷卻，快速降低其溫度，以滿足變壓器內部循環冷卻的需要。由于沒有有效的定期切換制度，往往機組開啟時投入運行的潛油泵及風扇電機在不發生故障的情況下長期運行一個檢修周期。由于運行時間較長，內部潤滑脂逐漸失去作用，再加上電機軸承質量原因，影響了電機的使用壽命，經常發生因軸承原因引起的電機損壞。而另外一部分風扇電機卻長期閑置，造成設備資源的浪費，由于長期不運行，這些風扇電機很容易內部受潮，影響電機的絕緣。長期運行的冷卻器其散熱片上逐漸堆積了較多的灰垢，也影響了設備的冷卻效果。

1.1安裝要求

安裝前需檢查風扇的緊固件是否松動，葉片是否變形，撥動是否旋轉順暢，檢查出線端標志字母U、V、W相序與電源相序是否對應。若發現異常應進行校正處理。用500兆歐表檢測電機繞組對機殼熱態絕緣電阻，其電阻值不低于1MΩ。因絕緣受潮引起電阻低，應進行干燥處理。按規定電源對電機進行空轉運行試驗（不裝葉輪）應啟動靈活，運行平穩輕快、聲音和諧，當三相電源平衡時，電動機的三相空載電流中，任何一相與三相平均值的偏差應不大于三相平均值的10%。整機接通電源試運行后，應檢查旋轉方向及運行情況。

1.2維護要求

日常巡視檢查發現異常現象，如劇烈振動、聲音異常、電流過大、軸承過熱等應及時停機檢查，待排除故障后方可投入運行。停機后需重新投入運行時，應確保氣流通道和風筒內無異物，然后撥動葉輪進行檢查，待供電線路等一切正常后即可投入運行。拆卸故障風機作業順序：首先拆卸風機的電源線，然后托住風機兩端，拆卸風機的緊固螺栓，最后緩慢將風機放落地面，解除冷卻風扇電源線并包扎好，拆卸過程中注意防止損壞散熱器。復裝風機按拆卸的相反程序操作，手動撥轉風葉順暢運轉，然后恢復風機電源線，安裝過程中注意防止損壞散熱器。按照解除前電源線的位置，裝復冷卻風扇的電源線。拆機檢修時，應先清理潤滑脂等殘留物，連通軸承均應徹底清洗干凈。檢查轉子無卡滯、生銹，軸承完好;用萬用表測量電機直流電阻，電阻值符合銘牌標示值，發現故障應及時處理。繞組重繞后，應進行耐電壓試驗，新繞組應能承受交流電壓2000V、時間為1min的耐電壓試驗而不被擊穿。全密封軸承在5年內可不必更換潤滑脂;非全密封軸承注油前應將油杯清理干凈，用油槍向油杯中注入潤滑油，添加量約為軸承空間的2/3，正常使用時2～3年加入一次即可。

2總體設計和關鍵技術的實施方案

2.1方案設計

主變壓器風扇轉速系統采用兩個回路控制冷卻風扇。一路為變頻回路，也是主回路;另外一路為工頻回路，也是備用回路。正常情況下，設置變頻器起動參數，轉換開關合在變頻回路位置，空氣開關1閉合，變頻器通過繼電器輸出點輸出高電平信號閉合交流接觸器1。此時如果主變油溫達到變頻器起動的設置要求，變頻器經過整流橋把380kV交流電整流成直流電，同時主變油溫以電流或者電壓信號輸入變頻器，變頻器內部經過PID運算器進行運算，然后按照運算結果控制其內部逆變橋六個開關器件的導通和截止，輸出頻率變化了的交流電，起動主變冷卻風扇。為了防止主變冷卻風扇可能會在起動的臨界點頻繁起停，我們采用了回差控制技術。就是把變頻器的起停點設置在不同情況下。比如，起動設置在主變油溫為50℃，則停機設置在45℃。變頻器本身自帶有遙測、遙信輸出，可以接入當地變電站的綜合自動化裝置上，然后將變頻器輸出頻率、輸出電壓、輸出電流或者輸出功率、控制回路運行狀態有選擇的上傳到遠端。

2.2變頻器的研究

本次設計中，主要使用的設備就是變頻器。那么變頻器的研究在項目開發中起到至關重要的作用。

2.2.1控制模塊

檢測到油溫信號達到設置的起動變頻器設置時，交流電通過整流橋整流成直流電;控制模塊內部有PID運算器，可以根據油溫信號進行運算，然后輸出控制信號到逆變橋模塊，，逆變橋按照六個開關器件的導通和制止來逆變整流過來的直流電，然后輸出頻率變化了的交流電給交流電機。

2.2.2整流模塊

整流模塊主電路由整流二極管組成三相整流橋，將電源的三相交流電全波整流成直流電。濾平全波整流后的電壓波紋;當負載變化時，使直流電壓保持平穩。

2.2.3耗能模塊

電動機在工作頻率下降過程中，將處在發電狀態，所發電會反饋到直流電路中，使直流電壓不斷上升，甚至可能達到危險的地步。因此，必須將再生到直流電路的電能消耗掉，使保持在允許范圍內。

2.2.4逆變模塊

逆變模塊主電路是可關斷晶閘管，常用的有絕緣柵雙極性型晶體管、電力晶體管門極關斷晶閘管以及電力MOS場效應晶體管等。

結語

綜上所述，此次研究成功研制出了能重復使用，具備較高經濟效益，操作靈活方便簡單，能有效提高安全措施可靠性的通用變電站主變風扇拆裝維修小車，成果擬在變電站現場工作所做的安全技術措施中進行普及與推廣。

參考文獻：

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（作者單位：國網太原供電公司）