摘要:随着我国社会经济的不断发展,城市化进程不断加快,电力需求越来越大。电力变压器是电力系统的重要组成部分,直接影响电气企业的正常供电。因此,电气工业想要增加经济效益和社会效益,必须要保证电力变压器的正常运行。相关人员需要采用合适的检修技术和试验策略,提高电力变压器的稳定性。
关键词:电力变压器;检修技术;试验
1电力变压器检修和实验策略
1.1变压器检修前的准备工作。首先,了解变压器情况。查阅档案了解变压器的运行状况;了解运行中所发现的缺陷和异常情况,出现短路的次数和情况;了解负载、温度和附属装置的运行情况;查阅上次大修总结报告和技术档案;查阅试验记录,包括油的化验和色谱分析,了解绝缘状况;检查渗油部位并作出标记;进行大修前的试验,确定附加检修项目。其次,组织检修计划。进行人员组织,并明确分工;制定施工项目及进度表,按进度执行计划;对于特殊项目,要制定特定的施工方案;确保施工安全、质量,做好现场防火准备;准备主要施工工具、设备以及主要材料;绘制必要的施工图。最后,对于施工场地的要求。若条件允许,变压器的检修工作应尽量安排在发电厂或变电所的检修间内进行;若没有检修间,可以在现场进行检修,但要做好防雨、防潮、防尘和消防措施,同时注意与带电设备保持安全距离,准备充足的施工电源及照明,安排好储油容器、大型机具、拆卸附件的放置地点和消防器材的合理布置等。
1.2注意对电力变压器的日常检查。任何事物都是由量变逐渐发展为质变的,电力变压器的故障也并非一日所成,这就需要技术人员在日常对变压器的巡视中多加关注。技术人员在对变压器进行巡视时,需要进行记录和分析,一旦发现问题,需要根据实际情况及时作出判断,确定是否需要大修,以确保变压器随时处于稳定安全的工作状态。
1.3对电力变压器进行诊断性检修。对电力变压器的诊断并非完全可以根据变压器的工作状态,还需要依据相关部门文件,如《电力变压器检修导则》和《电力变压器诊断性检修作业指导书》。在对电力变压器检修过程中需要检修铁芯、绕组等多个部件,还需要确定相关部位是否干净,是否有损伤或者变形现象,各个部件之间的链接是否良好…,这要求相关的技术人员共同进行检修并制定最佳的检修方案,最后曾报给相关部门和领导,由领导进行审批通过才能得以具体实施。
1.4对电力变压器是否发生过故障进行排查和分析。变压器系统偶尔会受到电流或过电压的冲击,从而发生接地和短路的故障,这在实际检修操作的过程中应该随机应变,不同的问题采取不同的解决措施。举例来说,若短路绕组在变压器线圈外侧,则就很容易导致其形状的改变。若在电源没有被切断的状况下对变压器进行检修,则技术人员需要缩减周期和加强对色谱的分析试验;若切断电源进行检修也有不同的情况,中型变压器应该进行吊罩检修,大型变压器则应该放油后在进行检修。
1.5电压器检修完毕后,对维修方式审批通过的变压器进行维修。一旦检修方案通过审批,技术人员就可以按照检修方案对变压器进行检修,在检修过程中,需要及时准确的判断变压器所存在的问题,并进一步提出更为详尽的维修步骤,判断变压器是否需要返厂或者大修,若不需要大修又该采取何种维修方式,清洗、紧固,亦或是其他的维修方式。这一过程是将理论逐步的付诸于实践,是能否解决变压器存在的问题的关键。
2电力变压器检修和实施案例
2018年8月17日下午4时37分,某110kV变电站#1主变保护动作,主变两侧断路器跳闸。该110kV变电站主要为城区供电,供电压力较大。#1主变自2006年投运以来运行情况一直良好,一年内大部分时间负载率都处于60%以上。历年来各种电气预防性试验以及油色谱分析均按照规定试验周期安排进行,且试验结果都正常,在日常检修过程中也未曾发现异常。本次事故发生后检查变压器外观良好、无异常,压力释放阀以及瓦斯继电器都没有动作,变电站其他电气一次设备经检查也未发现异常。事故前电力系统运行方式为正常运行方式,无倒闸操作,气候条件良好。
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2.1变压器试验分析
对与#1主变有关的110kV和10kV配电装置、保护装置进行了试验分析,结果如下:
(1)变压器绕组的绝缘电阻以及电容量经试验,与前一次例行检修试验的结果相比,基本吻合,无较大差异。直流电阻试验结果符合标准要求。(2)表1为变压器低电压阻抗试验结果。从表1中可以看出,低电压阻抗有2.15%的不平衡度,超出标准2%。
2 次低电压阻抗试验。次低电压阻抗试验并不是在相同档位条件下进行的,前一次例行检修试验是在1档,但本次事故是在3档,所以纵向阻抗难以进行比较,但试验结果是符合规律的。而横向比较阻抗则发现有2.15%的不平衡度,这说明变压器三相绕组发生了一定程度的变形。不过根据变压器运行经验,这一数据一般不用作对变压器绝缘损坏情况进行判断。因此,单纯从事故前后两次变压器绕组阻抗试验结果分析,并没有发现较为明显的异常,难以对故障做出判断。但变压器有功功率测试数据却有很大的异常,U相的有功功率近乎于V相和W相的两倍。正常运行条件下,不可能出现如此大的损耗偏差。考虑到这个损耗主要是由试验电流在变压器绕组中所产生的有功损耗,如果排除掉接头以及引线的影响,那么极有可能出现的故障情况就是绕组的匝间短路故障,所以初步判断为U相绕组匝间短路故障。
2.2油色谱分析
在晚上7时,对变压器油采样,并进行了油色谱分析,结果显示分解气中可燃性气体含量上升,有微量C2H2,为8.0μL/L。表2为#1主变事故跳闸前后历次油色谱分析结果。从表中可以看出事故发生前后,变压器油的色谱分析数据出现了较大的变化,而事故两天后,即8月19日再次取样分析结果出现了跃变,变压器油的色谱发生了显著的变化。如果是由于变压器分接开关油室漏油所造成的变压器油色谱异常,其变化趋势是比较缓慢的,只要对色谱进行跟踪分析就能掌握分接开关漏油的变化规律。而如果是由于变压器内部缺陷,例如过热或者放电等所造成的故障,将会产生大量故障气体。一般情况下故障发生后就会立即切断变压器冷却通风系统的电源,故障气体将会自由扩散,其扩散速度较为缓慢,短时间内不一定能扩散至采样口。因此,事故发生后立即采样进行油色谱分析未必能全面反映故障性质,需经过一定时间以后采取分析才能充分反映故障情况。而本次事故的油色谱分析结果表明,故障原因基本可以排除是由于分接开关油室渗漏所引起的。
2.4故障诊断与检修
2.4.1故障诊断
(1)在低电压条件下,U相的有功功率损耗近乎是V相和W相的两倍,损耗增大说明U相绕组的电阻异常,U相绕组出现匝间短路故障的可能性极大。
(2)油色谱分析发现事故发生前后有较大变化,而事故两天后再次采样的分析数据变化更为显著,所以可以判断变压器内部发生故障的可能性极大。
2.4.2解体检修
随后对#1主变进行解体检修,吊罩后发现U相的高压侧绕组下部调压区域上方上部4饼位置,有2饼绕组已经烧损,且有明显的局部变形。从绕组被烧损的情况,可以判定故障原因为绕组匝间的绝缘遭受破坏,导致匝间短路,进而烧损绕组,发生本次跳闸事故。
3结束语
电力变压器的故障类型及原因较多,对其进行电力变压器检修是一项专业性较强的工作,不能狭隘的理解设备的理论结果及相关规范,还需要全面掌握变压器的各项性能、参数等,熟悉其运行方式,便于进行故障的判断。
参考文献:
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[2]夏春,刘欢.电力变压器的故障分析与检修[J].价值工程,2010,(32):165.
[3]黄献涛.浅谈变压器运行中异常现象的检修与维护[J].江苏电机工程,2009,(5):14-16.
论文作者:赵智民
论文发表刊物:《中国电业》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/5
标签:变压器论文; 绕组论文; 色谱论文; 故障论文; 电力变压器论文; 事故论文; 阻抗论文; 《中国电业》2019年第08期论文;