基于變壓器的運行維護和故障處理方案

電力變壓器在電廠有著很重要的作用,然而,由于其結(jié)構、工藝以及運行維護等多方面的原因,變壓器故障在電廠頻繁發(fā)生,大大影響了電廠的正常生產(chǎn)。因此,加強變壓器的定期維護,采取切實有效的措施防止變壓器故障的發(fā)生,對確保變壓器的安全穩(wěn)定運行有重要的意義。
1變壓器常見的故障現(xiàn)象分類及原因
(1)變壓器本身出廠時就存在的問題。如端頭松動、墊塊松動、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不足等。

(2)線路干擾。線路干擾在造成變壓器事故的所有因素中屬于最重要的。主要包括:合閘時產(chǎn)生的過電壓,在低負荷階段出現(xiàn)的電壓峰值,線路故障,由于閃絡以及其他方面的異?，F(xiàn)象等。這類故障在變壓器故障中占有很大的比例。因此,必須定期對變壓器進行沖擊保護試驗,檢測變壓器抗勵磁涌流的強度。

(3)由于使用不當造成的變壓器絕緣老化的速度加快。一般變壓器的平均壽命只有17.8年,大大低于預期為35～40年的壽命。

(4)遭雷擊造成過電壓。

(5)過負荷。過負荷是指變壓器長期處于超過銘牌功率工作狀態(tài)下的變壓器。過負荷經(jīng)常會發(fā)生在發(fā)電廠持續(xù)緩慢提升負荷的情況下,冷卻裝置運行不正常,變壓器內(nèi)部故障等等,最終造成變壓器超負荷運行。由此產(chǎn)生過高的溫度則會導致絕緣的過早老化,當變壓器的絕緣紙板老化后,紙強度降低。因此,外部故障的沖擊力就可能導致絕緣破損,進而發(fā)生故障。

(6)受潮:如有洪水、管道泄漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。

(7)沒有進行正確的維護。

2變壓器運行中常見故障分析及處理措施
(1)繞組的主絕緣和匝間絕緣故障。變壓器繞組的主絕緣和匝間絕緣是容易發(fā)生故障的部位。主要原因是:由于長期過負荷運行、或散熱條件差、或使用年限長,使變壓器繞組絕緣老化脆裂,抗電強度大大降低;變壓器多次受到短路沖擊,使繞組受力變形,隱藏著絕緣缺陷,一旦遇有電壓波動就有可能將絕緣擊穿;變壓器油中進水使絕緣強度大大降低而不能承受允許的電壓,造成絕緣擊穿;在高壓繞組加強段處或低壓繞組部位,由于絕緣膨脹,使油道阻塞,影響了散熱,使繞組絕緣由于過熱而老化,發(fā)生擊穿短路;由于防雷設施不完善,在大氣過電壓作用下,發(fā)生絕緣擊穿。

(2)變壓器套管故障。主要是套管閃絡和爆炸,變壓器高壓側(cè)一般使用電容套管,由于套管瓷質(zhì)不良或者有沙眼和裂紋,套管密封不嚴,有漏油現(xiàn)象;套管積垢太多等都有可能造成閃絡和爆炸。

(3)鐵心絕緣故障。變壓器鐵芯由硅鋼片疊裝而成,硅鋼片之間有絕緣漆膜。由于硅鋼片緊固不好,使漆膜破壞產(chǎn)生渦流而發(fā)生局部過熱。同理,夾緊鐵心的穿心螺絲、R鐵等部件,若絕緣損壞也會發(fā)生過熱現(xiàn)象。此外,若變壓器內(nèi)殘留有鐵屑或焊渣,使鐵芯兩點或多點接地,都會造成鐵芯故障。

(4)分接開關故障。變壓器分接開關是變壓器常見故障之一。由于開關長時間靠壓力接觸,會出現(xiàn)彈簧壓力不足,使開關連接部分的有效接觸面積減小,以及接觸部分鍍銀層磨損脫落,引起分接開關在運行中發(fā)熱損壞。分接開關接觸不良,經(jīng)受不住短路電流的沖擊而造成分接開關燒壞而發(fā)生故障;在有載調(diào)壓的變壓器,分接開關的油箱與變壓器油箱一般是互不相通的。若分接開關油箱發(fā)生嚴重缺油,則分接開關在切換中會發(fā)生短路故障,使分接開關燒壞。

(5)瓦斯保護故障。瓦斯保護是變壓器的主保護,輕瓦斯作用于信號,重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理辦法:第一,輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是:變壓器內(nèi)部有輕微故障;變壓器內(nèi)部存在空氣;二次回路故障等。運行人員應立即檢查,如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象,應進行氣體取樣分析。第二,瓦斯保護動作跳閘時,可能變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴重故障,引起油分解出大量氣體,也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護動作跳閘,應先投備用變,然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門,各焊接縫是否裂開,變壓器外殼是否變形;最后檢查氣體的可燃性。

(6)變壓器自動跳閘的處理。當變壓器各側(cè)斷路器自動跳閘后,首先將跳閘斷路器的控制開關操作至跳閘后的位置,并迅速投入備用變壓器,調(diào)整運行方式和負荷分配,維持運行系統(tǒng)和設備處于正常狀態(tài)。再檢查保護動作情況,進行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動作等引起的,則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如屬差動、重瓦斯、速斷等主保護動作,應對該保護范圍內(nèi)的設備進行全部檢查。在未查清原因前,禁止將變壓器投入運行。

(7)變壓器著火也是一種危險事故。由于變壓器套管的破損或閃絡,使油在油枕油壓的作用下流出,并在變壓器頂蓋上燃燒;變壓器內(nèi)部發(fā)生故障,使油燃燒并使外殼破裂等。因變壓器有許多可燃物質(zhì),不及時處理可能引起爆炸或使火災擴大。發(fā)生這類事故時,變壓器保護應動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開,應手動立即斷開斷路器,拉開可能通向變壓器電源的隔離開關,并迅速投入備用變,恢復供電,停止冷卻設備的運行,進行滅火。變壓器滅火時,最好用泡沫式滅火器或者干粉滅火器,必要時可用沙子滅火。

3變壓器的正常運行的巡視
為了解變壓器的運行狀態(tài),應定期檢查變壓器的運行情況,以便在變壓器有異常情況發(fā)生時能及早發(fā)現(xiàn)、及時處理。變壓器的巡視檢查項目有:第一,檢查變壓器聲音是否正常。第二,檢查油枕和充油套管的油位、油色是否正常,各部位有無滲漏油現(xiàn)象。第三,變壓器的上層油溫是否正常。變壓器冷卻方式不同,其上層油溫也不同,但上層油溫不應超過規(guī)定值。運行人員巡視檢查時,除應注意上層油溫不超過規(guī)定值以外,還應根據(jù)當時的負荷情況、環(huán)境溫度及冷卻裝置投入情況,與以往數(shù)據(jù)進行比較,以判明溫度升高的原因。第四,檢查變壓器套管是否清潔,有無破損、裂紋和放電痕跡。第五,檢查引線接頭接觸是否良好。各引線接頭應無變色、無過熱、發(fā)紅等現(xiàn)象。接頭接觸處的示溫片應無溶化現(xiàn)象。用紅外線測溫儀測試,接觸處溫度不得超過70℃。第六,檢查呼吸器是否正常完好,硅膠是否有變色現(xiàn)象,如果硅膠失效應及時更換。第七,防爆隔膜應完好無破裂。第八,變壓器的冷卻器應運行正常。投入的冷卻器數(shù)目是否正確,油泵和風扇運行是否正常,有無異音,油流指示器是否指示在“流動位置”。第九,檢查氣體繼電器。第十,檢查變壓器鐵芯接地線和外殼接地線,接地應良好,無斷線。第十一,檢查調(diào)壓分接頭位置是否正確。第十二,天氣有變化時,應重點進行特殊檢查。大風時,檢查引線有無劇烈擺動,變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物;大雪天,各部觸點在落雪后,不應立即融化或有放電現(xiàn)象;大霧天,各部有無火花放電現(xiàn)象等。