水電站主變壓器故障檢修的方法

尉曉燕

【摘 要】變壓器是水電站自動化建設(shè)中的核心裝置，用其對原電能進行科學地限額控制，避免強電壓輸送而引起的供輸電事故。因市場對電能資源的需求量日趨增多，我國小水電承受的作業(yè)荷載越來越大，站內(nèi)主變壓器故障率明顯上升，嚴重影響了水電站發(fā)電生產(chǎn)的效率?；陔娏π袠I(yè)提出的可持續(xù)發(fā)展要求，需對小水電主變壓器制定切實可行的檢修制度，不僅維持了水輪機組等設(shè)備調(diào)控的安全性，也可使機電系統(tǒng)持久地發(fā)揮控制作用。

【關(guān)鍵詞】水電站;主變壓器;故障檢修;方法

引言

水電站是我國水力發(fā)電必不可少的一部分。水電站中，變壓器是重要的組成設(shè)備。變壓器的主要作用是負責原始電能的升壓和降壓的處理，使電壓或是電流值處于安全的用電范圍。但是變壓器的維修也是一項非常重要且艱巨的任務。這是由于各種因素的影響，變壓器會產(chǎn)生各種各樣的故障，而變壓器決定了水電站的正常運轉(zhuǎn)和效率，關(guān)系到千家萬戶的正常用電供給。因此，論述了維修變壓器的技術(shù)。

1水電站主變壓器故障的成因

1.1選型不當

現(xiàn)有發(fā)電生產(chǎn)主要分為火力、水力等方式，不同生產(chǎn)模式對于發(fā)電設(shè)備的應用要求也不一樣，這也是影響變壓器能耗的主要原因。原則上來說，變壓器應符合“選型合理”的要求，以便控制電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)速率在有效范圍內(nèi)。若設(shè)備選型不合理，往往會增加電氣設(shè)備的能耗量。例如，大水電站選用小型變壓器，小水電站選用大型變壓器，兩種錯誤配型方式增大了設(shè)備的能耗系數(shù)，這些都會增加電動機的能耗量。

1.2控制失誤

生產(chǎn)人員控制電氣設(shè)備的方式不科學，對變壓器內(nèi)外部結(jié)構(gòu)帶來了較大的耗損問題。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析，電氣設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中的能量耗損過大，電氣系統(tǒng)內(nèi)控制元件的磨損系數(shù)上升，約束了電元件運轉(zhuǎn)的效率;從外部結(jié)構(gòu)分析，電氣控制系統(tǒng)調(diào)度速率不佳，線路內(nèi)電能傳輸?shù)碾娮杪瘦^高，降低了線路輸電的有效利用率。水電站長期注重于生產(chǎn)收益的控制，對發(fā)電人員專業(yè)培訓不足是操作失誤的主要原因。

1.3檢修不足

隨著社會經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)電生產(chǎn)自動化是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，變壓器極大地改善了設(shè)備的生產(chǎn)效率。但是，由于市場對發(fā)電資源需求量的持續(xù)增多，電氣設(shè)備運行承當?shù)暮奢d量也不斷增加，進而增加了設(shè)備的故障發(fā)生系數(shù)。水電站比較注重于站內(nèi)生產(chǎn)流程的管理，對發(fā)電機、抽水機、傳輸線路等故障的檢修力度不足，部分機組設(shè)施出現(xiàn)了老化現(xiàn)象，設(shè)備運行故障率高而增大了變壓器的耗損率。

2水電站主變壓器故障處理方法

2.1絕緣故障以及處理方法

絕緣故障屬于水電站主變壓器常見的故障之一，主要表現(xiàn)在主變壓器的絕緣老化，或者主變壓器的油面降低等現(xiàn)象。一些主變壓器處于長久失修的狀態(tài)之中，所以絕緣故障發(fā)生的幾率較大。針對絕緣故障的處理應當從觀測和檢查入手，找出故障的準確原因，從而更換主變壓器或者增強主變壓器的絕緣功能。針對金屬片上出現(xiàn)的老化銹蝕等問題，要及時處理。

2.2開關(guān)故障以及處理方法

當分接開關(guān)的質(zhì)量存在問題之后，便會出現(xiàn)故障，例如錯位或者短路放電等。主變壓器的短路故障發(fā)生之后會損壞整個繞組，而相應的短路故障也會影響變壓器。對于開關(guān)故障的處理要求技術(shù)人員檢查觸頭和接線，以便于更好地排除故障，降低短路發(fā)生的幾率。

2.3接地故障以及處理方法

接地故障發(fā)生的原因與其鐵芯夾板穿心螺栓套管損壞有關(guān)，當這一故障發(fā)生之后容易損壞線圈絕緣。另外當鐵芯和夾板之間存在雜物，尤其是金屬異物的時候同樣會引發(fā)接地故障。解決接地故障的最好辦法是控制鐵芯和夾板之間的絕緣體，避免其受潮。要仔細清理鐵芯和夾板之間的區(qū)域，避免異物存在，為了提高防止故障的效果，可以制定嚴格定期檢查制度。

2.4雷擊故障以及處理方法

研究主變壓器的時候，會發(fā)現(xiàn)一般都會架設(shè)在地理環(huán)境較為復雜的地區(qū)，所以遭受雷擊的幾率較大。如果主變壓器的避雷器沒有按照要求設(shè)置的時候，接地線路電阻可能出現(xiàn)超標的情況，即增加了雷擊的損壞幾率、為了處理這一類的故障，要檢查避雷系統(tǒng)的整體狀態(tài)，要及時更換老化的避雷裝置。一般也可以利用雷電警報器來降低主變壓器的雷擊故障，這種裝置在主變壓器的電壓電流值發(fā)生變化的時候會根據(jù)具體的情況啟動防護系統(tǒng)。

2.5短路故障以及處理方法

短路故障可能直接引發(fā)主變壓器被燒毀，而且是在非常短的時間之內(nèi)就被燒毀了，容易引發(fā)非常大的安全事故。當短路故障發(fā)生之后，主變壓器短路還會引發(fā)電能量流失等問題，而且經(jīng)過實踐研究發(fā)現(xiàn)當主變壓器短路之后無論是水輪機組，還是輸電線路可能都會面臨很嚴重的過載問題。為了解決這一類故障，在實踐中故障檢修人員除了切實做好準備工作之外，還要及時地應用新的技術(shù)和方法并按照要求切斷主變控制系統(tǒng)，并結(jié)合具體的規(guī)范調(diào)試控制系統(tǒng)，使其處于正常的狀態(tài)之中，再次加以啟動。

2.6熔絲故障以及處理方法

熔絲作為主變壓器的保護裝置，當其存在熔斷電流過大的時候，那么將無法保證主變壓器處于保護的狀態(tài)中，容易發(fā)生許多的安全事故。當然如果熔斷電流過小的時候同樣容易出現(xiàn)故障，最常見的就是熔斷問題，那么將會中斷供電系統(tǒng)，給生產(chǎn)生活造成許多的不便。

解決這一類故障的方法是提高主變壓器的安裝水平，除了選擇合適的熔絲之外，還要按照要求連接熔絲，使其熔斷電流達到標準數(shù)值。變壓器線路運行的保護水平要想得到提升，還應當提高熔絲的保護強度。在此基礎(chǔ)之上設(shè)定定期、定時的主變壓器熔絲檢查計劃非常重要，能夠及時發(fā)現(xiàn)是否存在熔絲斷裂或者松散等現(xiàn)象。我國的水電站建設(shè)水平逐漸提升，主變壓器作為其重要的設(shè)備之一，無論是設(shè)備的質(zhì)量還是最終的安裝使用效果都會對水電站的運行水平產(chǎn)生影響。為此在實踐中要積極研發(fā)新的技術(shù)和設(shè)備，并培養(yǎng)一批能夠從事水電站主變壓器故障檢修工作的專業(yè)人才。

結(jié)語

主變壓器故障處理應結(jié)合具體的故障形式，擬定切實可行的故障檢修與處理方案，水電站安排專業(yè)人員參與變壓器故障的檢修，這樣才能保持變壓器功能的正常發(fā)揮。

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（作者單位：國網(wǎng)太原供電公司）