變電站主變壓器風(fēng)扇的維護和檢修

郭景文

【摘 ?要】電力系統(tǒng)變壓器長時間持續(xù)運行，冷卻器風(fēng)扇容易發(fā)生故障。另外，根據(jù)主變風(fēng)扇電機檢修技術(shù)規(guī)程要求：每年應(yīng)對主變冷卻器風(fēng)扇進行一次拆卸檢修試驗。進行主變冷卻器風(fēng)扇大修時，因風(fēng)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(fēng)扇重70kg以上，工作效率低，勞動強度大，耗時耗工，同時存在嚴(yán)重的安全隱患，且受環(huán)境、方位、設(shè)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(yè)難度提高。

【關(guān)鍵詞】變電站;主變壓器風(fēng)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(shè)備，起著電力的經(jīng)濟輸送和分配作用，它在電力系統(tǒng)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(fù)荷能力及使用年限。變壓器風(fēng)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(fā)生。因此分析變壓器風(fēng)扇損壞原因，加強對變壓器風(fēng)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(fēng)扇的技術(shù)特點

冷卻風(fēng)扇的作用是對冷卻器散熱片中的變壓器油進行外部吹風(fēng)冷卻，快速降低其溫度，以滿足變壓器內(nèi)部循環(huán)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(fēng)扇電機在不發(fā)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(nèi)部潤滑脂逐漸失去作用，再加上電機軸承質(zhì)量原因，影響了電機的使用壽命，經(jīng)常發(fā)生因軸承原因引起的電機損壞。而另外一部分風(fēng)扇電機卻長期閑置，造成設(shè)備資源的浪費，由于長期不運行，這些風(fēng)扇電機很容易內(nèi)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(shè)備的冷卻效果。

1.1安裝要求

安裝前需檢查風(fēng)扇的緊固件是否松動，葉片是否變形，撥動是否旋轉(zhuǎn)順暢，檢查出線端標(biāo)志字母U、V、W相序與電源相序是否對應(yīng)。若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)進行校正處理。用500兆歐表檢測電機繞組對機殼熱態(tài)絕緣電阻，其電阻值不低于1MΩ。因絕緣受潮引起電阻低，應(yīng)進行干燥處理。按規(guī)定電源對電機進行空轉(zhuǎn)運行試驗（不裝葉輪）應(yīng)啟動靈活，運行平穩(wěn)輕快、聲音和諧，當(dāng)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(yīng)不大于三相平均值的10%。整機接通電源試運行后，應(yīng)檢查旋轉(zhuǎn)方向及運行情況。

1.2維護要求

日常巡視檢查發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，如劇烈振動、聲音異常、電流過大、軸承過熱等應(yīng)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(yīng)確保氣流通道和風(fēng)筒內(nèi)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(fēng)機作業(yè)順序：首先拆卸風(fēng)機的電源線，然后托住風(fēng)機兩端，拆卸風(fēng)機的緊固螺栓，最后緩慢將風(fēng)機放落地面，解除冷卻風(fēng)扇電源線并包扎好，拆卸過程中注意防止損壞散熱器。復(fù)裝風(fēng)機按拆卸的相反程序操作，手動撥轉(zhuǎn)風(fēng)葉順暢運轉(zhuǎn)，然后恢復(fù)風(fēng)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(fù)冷卻風(fēng)扇的電源線。拆機檢修時，應(yīng)先清理潤滑脂等殘留物，連通軸承均應(yīng)徹底清洗干凈。檢查轉(zhuǎn)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(biāo)示值，發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時處理。繞組重繞后，應(yīng)進行耐電壓試驗，新繞組應(yīng)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(nèi)可不必更換潤滑脂;非全密封軸承注油前應(yīng)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(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)的實施方案

2.1方案設(shè)計

主變壓器風(fēng)扇轉(zhuǎn)速系統(tǒng)采用兩個回路控制冷卻風(fēng)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(shè)置變頻器起動參數(shù)，轉(zhuǎn)換開關(guān)合在變頻回路位置，空氣開關(guān)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(shè)置要求，變頻器經(jīng)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(nèi)部經(jīng)過PID運算器進行運算，然后按照運算結(jié)果控制其內(nèi)部逆變橋六個開關(guān)器件的導(dǎo)通和截止，輸出頻率變化了的交流電，起動主變冷卻風(fēng)扇。為了防止主變冷卻風(fēng)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(shù)。就是把變頻器的起停點設(shè)置在不同情況下。比如，起動設(shè)置在主變油溫為50℃，則停機設(shè)置在45℃。變頻器本身自帶有遙測、遙信輸出，可以接入當(dāng)?shù)刈冸娬镜木C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(tài)有選擇的上傳到遠(yuǎn)端。

2.2變頻器的研究

本次設(shè)計中，主要使用的設(shè)備就是變頻器。那么變頻器的研究在項目開發(fā)中起到至關(guān)重要的作用。

2.2.1控制模塊

檢測到油溫信號達到設(shè)置的起動變頻器設(shè)置時，交流電通過整流橋整流成直流電;控制模塊內(nèi)部有PID運算器，可以根據(jù)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(guān)器件的導(dǎo)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(dāng)負(fù)載變化時，使直流電壓保持平穩(wěn)。

2.2.3耗能模塊

電動機在工作頻率下降過程中，將處在發(fā)電狀態(tài)，所發(fā)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(nèi)。

2.2.4逆變模塊

逆變模塊主電路是可關(guān)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(guān)斷晶閘管以及電力MOS場效應(yīng)晶體管等。

結(jié)語

綜上所述，此次研究成功研制出了能重復(fù)使用，具備較高經(jīng)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(fēng)扇拆裝維修小車，成果擬在變電站現(xiàn)場工作所做的安全技術(shù)措施中進行普及與推廣。

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（作者單位：國網(wǎng)太原供電公司）