結(jié)合實例對500kV變壓器運行維護和故障處理的探討

【摘要】近年來，伴著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展壯大，500kV變電站也如雨后春筍一般在全國各地不斷的建成投運，我國已基本構建了500kV電壓等級的主網(wǎng)架。電網(wǎng)事業(yè)的迅速發(fā)展使得500kV變電站也越來越多起來了。當然，這些無疑也給變電站的運行和維護工作帶來了新的挑戰(zhàn)和提出了更高的要求。本文結(jié)合工程實例，對500kV變電站投運以來存在的缺陷進行分析，并對500kV變電站主變壓器的維護和檢修工作提出改進優(yōu)化措施，僅供同行參考。

【關鍵詞】500kV；變電站；運行與維護；優(yōu)化措施

一、工程概況

某500kV變電站，現(xiàn)有兩臺主變?nèi)萘繛?50MVA的主變壓器，6回500kV出線和12回220kV出線。變電站具有信息采集齊全，響應速度快，電壓自動控制（AVC）等特點。系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠、各項功能和技術指標均達到設計要求，滿足變電站安全運行需要，已安全運行兩年多。

二、變壓器正常運行的條件

2.1變壓器在投運中的溫升是有限定范圍的

變壓器溫度與周圍介質(zhì)溫度的差值則是變壓器溫升值。當變壓器內(nèi)部散熱不均勻，使得變壓器各部件之間的溫差變大，這很大程度的將對變壓器的絕緣強度造成影響。此外，變壓器溫度增高，繞組的電阻隨之增大，銅損也隨之增加。所以，對變壓器的各部件溫升必須作出限定，這便是變壓器的允許溫升值的限定范圍。

2.2變壓器電源電壓變化必須在允許范圍內(nèi)

電力系統(tǒng)負荷的變化和運行方式的不同會使設備產(chǎn)生的異常情況，致使電網(wǎng)的電壓產(chǎn)生波動。這也導致加在變壓器一次繞組的電壓也發(fā)生波動。如電壓增高時，磁通密度增大，導致鐵芯損耗增大，設備必然產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。為使變壓器與用戶設備的正常運行，就必須保障二次電壓維持安全穩(wěn)定狀態(tài)，電壓的允許變化范圍≤±5%。

2.3繞組的絕緣電阻值的規(guī)定

通常檢查變壓器繞組絕緣的最基本的方法是測量絕緣電阻。測量時一般用1000～2500V的搖表，所測值應不低于規(guī)定值。變壓器安裝或檢修后，在投入運行前（通常在干燥后）以及長期停用后，均應測量繞組的絕緣電阻。如果二次繞組電壓波形出現(xiàn)異常情況的話，這將對設備的絕緣效果產(chǎn)生很大的影響。

三、設備存在的缺陷統(tǒng)計和故障分析

3.1缺陷統(tǒng)計

根據(jù)電網(wǎng)公司規(guī)定，電力缺陷是指凡運用中電氣設備以及其相應的輔助設備確有威脅設備安全運行的設備異常情況。隨著設備日久老化，各種缺陷和故障異常情況隨之出現(xiàn)。一般的故障包括設備發(fā)熱、外觀損壞、通道異常、裝置插件故障、開關控制回路故障以及有電容器熔絲熔斷等。主變壓器發(fā)熱、漏油是常見的現(xiàn)象。

截至2011年3月，該變電站累計出現(xiàn)的各類缺陷按照不同的統(tǒng)計口徑統(tǒng)計出的次數(shù)見表1：

3.2設備異常情況和缺陷分析

（l）無論是用高頻通道還是光纖通道保護裝置主保護的問題都較多。持續(xù)時間很短的異常較多出現(xiàn)在光纖通道，一般也難以找到問題的原因，常用的處理方法多數(shù)是清洗光纖頭。嚴重影響保護的運行情況是當保護裝置插板、捕件、繼電器等工作不穩(wěn)定，出現(xiàn)問題后。對這些異常情況的處理通常是更換插板、插件或緊同相應端子。

（2）經(jīng)檢查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，開關的液壓機構啟泵接點異常情況在此變電站運行中被多次發(fā)現(xiàn)。比如接點粘連接點不返回、接觸不良而不啟泵等，處理時通常是更換接點。經(jīng)分析是同批次產(chǎn)品因受潮等原因所致，更換全部接點后，后期檢查中得知該問題很少再發(fā)生。

（3）電容器熔絲與鋁排搭接處發(fā)熱、甚至熔絲熔斷。主要原因是投運之初安裝的熔絲有問題，全部更換后這一問題得到解決。

（4）500kV刀閘迄今為止幾乎沒有發(fā)現(xiàn)過發(fā)熱現(xiàn)象。刀閘出現(xiàn)問題一般是220kV刀閘。

（5）設備的滲油問題。這類缺陷如不能及時處理，后果將不堪設想。該缺陷是設備運行維護不當所引起的。比如出現(xiàn)主變放油閥處滲油是因為取油樣后閥門沒有關緊所致。另外，設備生產(chǎn)工藝問題也是造成此類缺陷的重要原因。

（6）35kV避雷器漏電流監(jiān)視表異常。該問題發(fā)生次數(shù)也較多。比如表計破裂滲水、表計指示值不準確等。經(jīng)更換后即恢復正常。

四、對500kV變電站主變的運行維護的優(yōu)化措施

（1）實行變電站的無人值守或少人值守。500kV變電站具有以下特點：①一般都為區(qū)域樞紐變電站，其規(guī)模較大、設備復雜，需要先進的技術支持才能保證設備的安全穩(wěn)定運行。②500kV變電站常為遠距離輸電，其地域分布廣泛、相隔距離較遠，運行人員長年累月奔赴在居住地和變電站之間，人員勞頓不說，還大大增加了運行維護成本，不利于降本增效。無人值班模式已廣泛運用予220kV及以下電壓等級的變電站。500kV變電站雖然現(xiàn)投運的數(shù)量不多，但為滿足其以上特點和要求，500kV變電站最好實行無人值守或少人值守制度，這也是往后500kV變電站行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。智能化一次設備因其先進的技術優(yōu)勢，成為無人值班變電站的首選。

（2）加強輔助信息網(wǎng)絡功能的全面開發(fā)和應用。完善變電站綜合自動化系統(tǒng)和光纜通信技術的全覆蓋，使網(wǎng)絡化遠程監(jiān)控和大容量信息傳遞成為可能。網(wǎng)絡化的自動系統(tǒng)結(jié)構上一般分為設備層、間隔層、站控層，并以新一代的變電站網(wǎng)絡通信體系IEC61850為標準，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成各層之間的信息采集、傳遞和監(jiān)測等功能。各設備間采用光纖通信，系統(tǒng)各層間采用光纖以太網(wǎng)通信，使各層內(nèi)部及層次之問實現(xiàn)高速網(wǎng)絡無障礙通信。以IEC61850網(wǎng)絡通信體系為標準構成的自動化系統(tǒng)，利用通信網(wǎng)絡和光纜可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理的數(shù)字化、共享化，傳統(tǒng)的硬接線方式被網(wǎng)絡交換信息所取代，控制電纜被光纜所取代，模擬信號被數(shù)字信號所取代，這樣就提高了信號采樣和傳輸?shù)木?，同時還大量簡化了二次接線，提高了其可靠性。

（3）設備在運行過程中，通過檢查油溫來判斷當前狀態(tài)和檢查冷卻系統(tǒng)是否完好，加強維護和檢查工作。如果油面過低就要檢查是否漏油，如果過高就要檢查冷卻裝置的狀況。正常狀態(tài)下的油質(zhì)是透明、微黃的。變壓器在正常運行時的聲音應該是嗡嗡的電磁聲，如果出現(xiàn)異常的噪音，比如爆裂聲，這時候往往是出現(xiàn)了故障，應該檢查或者報修。要檢查設備工作電源和油泵是否符合工作要求等。

（4）一般來說常見故障是在套管、開關等位置發(fā)生的。應做好套管的清潔工作，避免水分進入其內(nèi)。還有，套管故障也常由于絕緣劣化造成的，應定期檢查其是否有裂縫和放電痕跡。開關故障的原因較多，主要是由于螺絲松動、絕緣板不良、帶負荷調(diào)整裝置出現(xiàn)問題以及工藝等問題造成的。為了正確掌握機器的運行情況，要仔細研究系統(tǒng)的運行方式和負荷狀態(tài)，觀察變壓器工作狀態(tài)和處于何種保護動作等。

結(jié)語

在我國經(jīng)濟和科技的迅猛發(fā)展下，電力系統(tǒng)不斷壯大，500kV系統(tǒng)和變電站擔負著輸電、供電的重要任務，必須保證其安全、穩(wěn)定運行。因此，電力技術人員應不斷提高自身的技能，電力企業(yè)應加大500kV變電站的運行維護力度，定期進行事故及異常分析，共同為保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行而努力。

參考文獻

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