淺析廣西靈山大懷山風(fēng)電場(chǎng)變壓器運(yùn)行過程中的異?，F(xiàn)象和故障處理方法

●李甲煌

變壓器作為電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要組成部分，能否正常運(yùn)行直接關(guān)系到了電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。本文通過廣西靈山大壞山風(fēng)電場(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱“大懷山風(fēng)電場(chǎng)”）變壓器運(yùn)行過程中的異?，F(xiàn)象和故障的分析研究，提出了有針對(duì)性的處理方法，達(dá)到了預(yù)期目的，可供同類風(fēng)電場(chǎng)參考借鑒。

一、引言

大懷山風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址位于廣西欽州市靈山縣新圩鎮(zhèn)、佛子鎮(zhèn)、平山鎮(zhèn)、石塘鎮(zhèn)一帶山脊，距靈山縣約25千米，距離欽州市128千米，總裝機(jī)容量200兆瓦，共安裝93臺(tái)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)機(jī)投產(chǎn)后填補(bǔ)了靈山縣電力缺口，盈余電力可送往欽州市消納。風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)一座110千伏升壓站，站內(nèi)安裝2臺(tái)110兆伏安油浸式有載調(diào)壓電力變壓器，主變壓器作為升壓站的心臟，其運(yùn)行可靠性直接影響到整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)安全生產(chǎn)。對(duì)變壓器運(yùn)行當(dāng)中容易出現(xiàn)的一些異?，F(xiàn)象進(jìn)行剖析，可提高操作能力和正確處理異?，F(xiàn)象及故障的能力，減少事故的發(fā)生，增強(qiáng)變壓器運(yùn)行的安全性。

二、主變壓器運(yùn)行過程中異?，F(xiàn)象及故障原因分析及處理

（一）聲音異常

變壓器在正常運(yùn)行時(shí)所發(fā)出的聲音通常為一種連續(xù)且均勻的“嗡嗡”聲，如果聲音出現(xiàn)異常，一般可能發(fā)生以下6種情況之一或其組合：

（1）主變壓器過載。主變壓器運(yùn)行過載時(shí)“嗡嗡”聲音會(huì)變得低沉，聲量會(huì)變大，音調(diào)變高，由于大懷山風(fēng)電場(chǎng)現(xiàn)階段只接入31臺(tái)2兆瓦風(fēng)機(jī)，其總功率62兆瓦，尚未滿負(fù)荷運(yùn)行，在現(xiàn)階段此類情況不會(huì)發(fā)生。

（2）主變壓器過電壓。在主變壓器運(yùn)行過程中發(fā)生中性點(diǎn)不接地或者單項(xiàng)接地情況會(huì)導(dǎo)致主變壓器過電壓，這時(shí)會(huì)發(fā)出非常尖銳的聲音。

（3）主變壓器內(nèi)部零件出現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致均勻的“嗡嗡”聲中夾帶雜音。出現(xiàn)這種情況時(shí)可檢查主變壓器的電流電壓是否正常，如果正常就可以判斷是內(nèi)部零件松動(dòng)造成。

（4）主變壓器內(nèi)部出現(xiàn)水沸騰聲音，導(dǎo)致油位升高，溫度劇變。出現(xiàn)這種情況一般是由于分級(jí)開關(guān)出現(xiàn)接觸不良或者短路造成過熱，需及時(shí)停機(jī)并檢查。

（5）變壓器出現(xiàn)放電聲。一般是變壓器內(nèi)部或表面發(fā)生了局部的放電現(xiàn)象，如果是在夜里或者是陰雨天氣的情況下，可見變壓器套管有藍(lán)色電暈或火花，并有“噼啪”放電聲，這種現(xiàn)象說明瓷件嚴(yán)重污穢或設(shè)備線卡接觸不良；如果是變壓器內(nèi)部繼續(xù)有放電聲，則是箱體內(nèi)未接地的鐵夾件、鐵芯一點(diǎn)接地不良，使其處于不均勻的強(qiáng)電場(chǎng)或磁場(chǎng)中產(chǎn)生靜電電荷而放電，或者是分接開關(guān)接觸不良而放電， 需對(duì)變壓器作進(jìn)一步檢查或停用。

（6）變壓器出現(xiàn)爆裂聲。聲音中夾雜不均勻的爆裂聲，一般是變壓器內(nèi)部或表面絕緣擊穿，此時(shí)應(yīng)立即將變壓器停用檢查。

（二）油溫異常

當(dāng)運(yùn)行負(fù)荷增加時(shí)，變壓器油溫要比平常高10攝氏度左右，若負(fù)荷沒有增加，油溫卻呈現(xiàn)上升狀態(tài)，極有可能是變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障造成的。導(dǎo)致這種情況發(fā)生的主要因素有渦流的螺栓絕緣或者夾緊鐵芯出現(xiàn)問題、匝間短路或者是繞組局部出現(xiàn)接點(diǎn)問題等。出現(xiàn)油溫上升現(xiàn)象時(shí)需要及時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)行徹查，準(zhǔn)確找出油位升高的根本原因所在。

（三）油色異常

變壓器在運(yùn)行中，若發(fā)現(xiàn)油位計(jì)內(nèi)油的顏色發(fā)生變化，應(yīng)取油樣進(jìn)行分析化驗(yàn)。若油位也發(fā)生了驟然的變化，油中出現(xiàn)了碳質(zhì)，并有其他不正常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)緊停變壓器運(yùn)行。

（四）油位異常

導(dǎo)致變壓器油位異常通常有三種情況：第一種情況是假油位，在變壓器的負(fù)荷、冷卻條件及環(huán)境溫度均正常，但油枕的油位異常升高，一般是因?yàn)樽儔浩骱粑到y(tǒng)堵塞引起的假油位，檢查處理時(shí)要將掉閘的氣體保護(hù)退出，然后再排除堵塞。第二種情況是變壓器的油面過低，原因一是氣溫偏低造成油量發(fā)生不足，二是油枕容量缺油，達(dá)不到運(yùn)行要求。第三種情況是人為原因放油或出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象。人為放油一般是檢修需要，造成滲漏油的因素，一是由于油箱零件密封過程出現(xiàn)問題，沒焊接好，使得變壓器出現(xiàn)負(fù)重或震動(dòng)。二是變壓器內(nèi)部出現(xiàn)問題，油溫升高體積膨脹，壓力過高出現(xiàn)漏油或噴油現(xiàn)象。油位異常處理方法主要有三種：

（1）如果油位緩慢下降，應(yīng)全面檢查是否漏油或氣溫低使油面下降，并通知檢修人員處理或注油。

（2）如果油位急速下降，禁止將瓦斯保護(hù)停用，應(yīng)立即設(shè)法制止漏油，并通知維護(hù)人員處理或注油，如無法制止應(yīng)聯(lián)系中調(diào)停電處理，檢查是否環(huán)境溫度降低或負(fù)荷減少。

（3）如果是環(huán)境溫度或負(fù)荷影響油位，而油位不能達(dá)到規(guī)定的油標(biāo)高度，應(yīng)聯(lián)系維護(hù)人員給變壓器加油到標(biāo)準(zhǔn)位置。

三、主變壓器異常現(xiàn)象及事故處理

（一）變壓器內(nèi)部異?，F(xiàn)象處理

（1）變壓器出現(xiàn)冷卻系統(tǒng)不正常、嚴(yán)重漏油、有局部過熱現(xiàn)象、油中溶解氣體等較嚴(yán)重缺陷或絕緣有弱點(diǎn)時(shí)，缺陷不能及時(shí)消除或暫時(shí)不能退出運(yùn)行的情況時(shí)，需向當(dāng)值調(diào)度部門申請(qǐng)?zhí)岢鲋髯冞\(yùn)行，并加強(qiáng)變壓器重點(diǎn)監(jiān)視和巡視檢查，變壓器不能超額定電流運(yùn)行。

（2）變壓器跳閘時(shí)，首先根據(jù)繼電保護(hù)動(dòng)作情況和事故跳閘當(dāng)時(shí)的外部現(xiàn)象（變壓器過負(fù)荷、鄰近設(shè)備故障等）判斷故障原因，并進(jìn)行處理。

（3）若差動(dòng)和重瓦斯保護(hù)全部動(dòng)作或僅重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，未查明原因和未消除故障前不得送電。

（二）變壓器差動(dòng)保護(hù)跳閘處理

（1）出現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，值班人員需立即向當(dāng)值調(diào)度部門匯報(bào)。

（2）立即開展現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的設(shè)備詳細(xì)觀檢查，重點(diǎn)檢查變壓器附近有無油的氣味，油色、油位有無突變，油箱有無膨脹變形，套管有無破損、裂紋及放電痕跡，瓦斯繼電器內(nèi)有無氣體。

（3）檢查差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的開關(guān)、連接導(dǎo)線有無故障，檢查變壓器端子箱、保護(hù)屏等二次回路有無故障。

（4）將檢查情況詳細(xì)匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度部門。如差動(dòng)保護(hù)和重瓦斯保護(hù)同時(shí)動(dòng)作，表明故障在變壓器內(nèi)部，應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行內(nèi)部檢查。

（三）變壓器瓦斯動(dòng)作跳閘處理

（1）出現(xiàn)瓦斯動(dòng)作跳閘時(shí)，檢查變壓器瓦斯繼電器中氣體性質(zhì)，并取氣樣、油樣作色譜分析及常規(guī)試驗(yàn)，氣體顏色的判斷應(yīng)立即進(jìn)行，以防沉淀使顏色消失（瓦斯繼電器中氣體及故障性質(zhì)：氣體顏色黃色不可燃，則故障性質(zhì)是木質(zhì)故障；氣體顏色淺灰色帶強(qiáng)烈臭味、可燃，則故障性質(zhì)是紙或紙板故障；氣體顏色灰色或黑色可燃，則故障性質(zhì)是油中放電故障；氣體顏色無色、無臭、不可燃，則故障性質(zhì)是空氣）。

（2）檢查變壓器防爆門是否噴油，油箱、套管等有無變形、滲漏油，冷卻裝置是否異常，若風(fēng)扇停止，立即啟動(dòng)冷卻裝置。

（3）檢查瓦斯繼電器及二次回路是否可靠，若是瓦斯繼電器誤動(dòng)作，必須將誤動(dòng)作的故障消除后，方能投入運(yùn)行。若綜合判斷為變壓器內(nèi)部故障，必須停下處理，禁止試送電。

（四）變壓器斷路器跳閘處理

（1）迅速查明保護(hù)動(dòng)作情況，檢查變壓器本體及外觀有無明顯故障，并立即匯報(bào)當(dāng)值調(diào)度員。

（2）變壓器主保護(hù)動(dòng)作跳閘，未查明原因、消除故障之前，不得強(qiáng)送電。

（3）變壓器后備保護(hù)動(dòng)作跳閘，經(jīng)檢查確定變壓器本體無異常，經(jīng)調(diào)度許可，可試送一次，若再次跳閘，未查明原因、消除故障之前，不得強(qiáng)送電。

（五）變壓器著火處理

（1）變壓器著火時(shí)如未自動(dòng)跳閘，立即斷開變壓器各側(cè)開關(guān)，變壓器停電后，斷開直流電源、冷卻裝置電源。

（2）啟動(dòng)變壓器消防設(shè)施或用干粉滅火器、四氯化碳滅火器、1211滅火器進(jìn)行滅火，滅火人員應(yīng)戴防毒面具，如變壓器油流到地面著火時(shí)，可用干砂子滅火。干式變壓器著火時(shí)，嚴(yán)禁用砂子滅火，滅火人員應(yīng)帶好防毒面具。

（3）變壓器頂蓋上著火時(shí)，則打開變壓器下部油閥，將油排至事故油池，使變壓器油面低于火面。若是變壓器內(nèi)部故障著火時(shí)，則禁止放油，以防變壓器發(fā)生嚴(yán)重爆炸。

（4）如危及鄰近設(shè)備的安全運(yùn)行，也應(yīng)及時(shí)停止鄰近設(shè)備的運(yùn)行。

四、防止變壓器損壞事故的措施

（一）對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備，如密封不良，應(yīng)采取改進(jìn)措施，防止變壓器、互感器進(jìn)水或受潮，同時(shí)加強(qiáng)運(yùn)行巡視，防止套管、引線、分接開關(guān)引起事故。

（二）加強(qiáng)變壓器有載分接開關(guān)的運(yùn)行維護(hù)管理。當(dāng)開關(guān)動(dòng)作次數(shù)達(dá)到制造廠規(guī)定值時(shí)，進(jìn)行檢修，并對(duì)開關(guān)的切換時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。

（三）按規(guī)定完善變壓器的消防設(shè)施并加強(qiáng)管理，重點(diǎn)防止變壓器著火時(shí)的事故擴(kuò)大。

（四）若互感器壓力表偏出綠色正常壓力區(qū)時(shí)，應(yīng)引起注意，并及時(shí)按制造廠要求停電補(bǔ)充合格的六氟化硫新氣。一般停電補(bǔ)氣，個(gè)別特殊情況需帶電補(bǔ)氣的，需在廠家指導(dǎo)下進(jìn)行。

（五）補(bǔ)氣較多時(shí)（表壓小于0.2兆帕），需進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)（試驗(yàn)電壓為出廠試驗(yàn)值的80%～90%）。

（六）設(shè)備故障跳閘后，先使用六氟化硫分解氣體快速測(cè)試裝置，對(duì)設(shè)備內(nèi)氣體進(jìn)行檢測(cè)，以確定內(nèi)部有無放電，避免帶故障強(qiáng)送再次放電。

（七）變壓器補(bǔ)充絕緣油和絕緣循環(huán)過濾后，必須靜置24小時(shí)及排凈氣體后，方可投運(yùn)。

（八）定期開展變壓器和互感器預(yù)防性試驗(yàn)工作，確保設(shè)備處于健康狀態(tài)。

五、結(jié)語

電力變壓器是風(fēng)電場(chǎng)的核心設(shè)備，變壓器發(fā)生故障必將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。只有不斷提高變壓器運(yùn)行中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)的故障分析判斷能力，快速提出解決方案措施，才能確保變壓器長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，并為風(fēng)電場(chǎng)正常運(yùn)行提供安全保障。