500kV 變電站主變壓器安裝及維護(hù)技術(shù)研究

武海霖

摘 要：500kV 變電站主變壓器由于電壓等級高、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)大，往往安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū)，安裝內(nèi)容復(fù)雜，過程復(fù)雜。為保證上述主變安全穩(wěn)定運(yùn)行，安裝運(yùn)行維護(hù)人員必須做好設(shè)備選型分析和安裝重點(diǎn)控制工作，從現(xiàn)場監(jiān)理、實(shí)時(shí)監(jiān)控和問題處理等方面進(jìn)行施工控制，預(yù)防和發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)，消除各種風(fēng)險(xiǎn)和隱患，使500kV 變電站的輸配電效益最大化。

關(guān)鍵詞：500kV;變電站;主變安裝;檢修技術(shù)

1 主變壓器特性分析

500kV 變壓器額定電壓高，工作容量大。一旦出現(xiàn)異常，將威脅周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。因此，在進(jìn)行主變壓器的安裝和運(yùn)行維護(hù)時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)主變壓器的安全性，嚴(yán)格按照國家規(guī)范完成500kV 變電站主變壓器的選型、安裝和試驗(yàn)。

同時(shí)，為提高500kV 變電所主變的運(yùn)行穩(wěn)定性，在安裝過程中應(yīng)進(jìn)行雙重保護(hù)，如聯(lián)動(dòng)保護(hù)、全差動(dòng)保護(hù)等，形成主保護(hù)和輔助保護(hù)的雙向保護(hù)，減少因設(shè)備異常引起的故障、停電和設(shè)備損壞，提高500kV變電所主變壓器的整體性能。

2 500kV 變電站主變壓器運(yùn)維優(yōu)化

2.1 運(yùn)行期間的維護(hù)方法

一般來說，為了進(jìn)一步提高主變壓器的運(yùn)行質(zhì)量，需要在運(yùn)行過程中進(jìn)行定期檢修和維護(hù)工作。首先，在對設(shè)備進(jìn)行定期檢查前，必須保證設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)，并停電進(jìn)行預(yù)檢查。停電前，需要對油溫等參數(shù)進(jìn)行記錄和監(jiān)測，當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí)，說明主變運(yùn)行狀態(tài)異常。

其次，如果整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生沖擊或跳閘，要檢查變壓器外部狀態(tài)是否有異常問題，如溫度不好、導(dǎo)線斷線等。特別是當(dāng)變壓器的運(yùn)行環(huán)境在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化時(shí)，必須實(shí)施嚴(yán)格的外部狀態(tài)檢測，如大范圍雷雨天氣和臺(tái)風(fēng)天氣。

第三，主變壓器的日常運(yùn)行維護(hù)，要檢測油箱、套管的油色、油位，清理套管內(nèi)的異物，并通過看、聽、摸等方式檢查溫度和聲音。變壓器冷卻裝置設(shè)有兩套互為備用電源，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。當(dāng)冷卻裝置工作電源故障或電壓下降時(shí)，備用電源自動(dòng)投入。當(dāng)備用電源、備用冷卻裝置、冷卻器拆除和電機(jī)損壞時(shí)，可將信號發(fā)送至控制室。必要時(shí)，備用冷卻裝置也可投入運(yùn)行，即所有冷卻裝置（包括備用）均可投入運(yùn)行。正常運(yùn)行時(shí)，冷卻裝置（備用冷卻器除外）的總?cè)萘坎粦?yīng)小于變壓器總損耗的1.3 倍。

2.2 運(yùn)行維護(hù)漏油保護(hù)

油壓是500kv 變電站主變壓器安全運(yùn)行的關(guān)鍵。在裝置的輸配電過程中，滅弧室內(nèi)的SF 裝置和液壓系統(tǒng)需要完成啟閉操作。一旦發(fā)生漏油，容易造成內(nèi)部油壓不足，造成動(dòng)作失誤或設(shè)備拒動(dòng)。特別是在閉鎖保護(hù)方面，設(shè)備故障極易導(dǎo)致輸配電異常，已成為新時(shí)期500kv變電站主變運(yùn)行維護(hù)管理的重中之重。

這類問題一般需要在發(fā)現(xiàn)漏油后做好預(yù)防和處理，第一時(shí)間到現(xiàn)場檢查，確定漏油原因并及時(shí)解決。如果密封裝置損壞導(dǎo)致漏油，應(yīng)及時(shí)更換密封圈和密封設(shè)備;如果零件變形導(dǎo)致漏油，應(yīng)根據(jù)具體情況重新加工或更換零件。漏油問題解決后，按注油要求重新補(bǔ)油，確保變壓器內(nèi)油壓達(dá)到規(guī)定值。

2.3 異常情況下的維護(hù)策略

由于大部分的主變壓器結(jié)構(gòu)以金屬結(jié)構(gòu)為主，因此在長時(shí)間的不間斷運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的金屬損耗，這些損耗會(huì)直接轉(zhuǎn)化為熱能，從而導(dǎo)致變壓器的內(nèi)部溫度提升。若運(yùn)行環(huán)境中的散熱性能較低，那么大量積聚的熱能便會(huì)導(dǎo)致部分元件和結(jié)構(gòu)的老化情況，當(dāng)受到外界影響的時(shí)候，便有可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞。

因此，當(dāng)變壓器已經(jīng)出現(xiàn)了異常狀況，例如溫度過高和內(nèi)部異響時(shí)，首先要檢測散熱器的運(yùn)行性能是否完好，其次要及時(shí)停工維修，檢測不同構(gòu)件的運(yùn)行狀態(tài)和性能。變壓器裝有帶報(bào)警接點(diǎn)的壓力釋放裝置，每臺(tái)變壓器至少2 個(gè)，直接安裝在油箱兩端。變壓器油箱內(nèi)安裝三只遠(yuǎn)方測溫電阻（其中2 只接數(shù)字式溫度顯示儀，1 只電阻輸出4～20mA 信號接至計(jì)算機(jī)），電阻為Pt100，對應(yīng)0～100℃，電阻接線為三線制，另外變壓器還在就地設(shè)置上層油溫的測量、顯示裝置。

2.4 針對環(huán)境問題開展運(yùn)維保護(hù)

偏遠(yuǎn)地區(qū)人少，動(dòng)物多發(fā)。要加強(qiáng)對現(xiàn)場環(huán)境的檢查，防止這些動(dòng)物進(jìn)入變電站。統(tǒng)計(jì)顯示，2000 年以來，我國主變壓器一直在運(yùn)行，這是由鳥、貓、老鼠等動(dòng)物引起的，同樣的問題也曾發(fā)生在500 千伏變電站。此外，潮濕的環(huán)境、惡劣的氣候等也會(huì)增加500kv 變電站主變壓器的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

因此，要做好現(xiàn)場防護(hù)，設(shè)置防護(hù)柵欄、防護(hù)網(wǎng)等，防止動(dòng)物進(jìn)入500kV 變電所主變;設(shè)置防潮裝置，在重點(diǎn)區(qū)域安裝放置防潮裝置，降低室內(nèi)濕度，保證主變正常運(yùn)行;做好防雷工作，設(shè)置避雷針和避雷器，提高500kV 變電所主變輸變電的穩(wěn)定性。

2.5 日常維護(hù)控制措施

為了提高主變壓器的運(yùn)行性能和質(zhì)量，在設(shè)備選型過程中必須加強(qiáng)對設(shè)備電源的控制，以降低變壓器結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)故障的概率?？筛鶕?jù)升壓站本身的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行建設(shè)，在采購、運(yùn)輸過程中必須加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督，選擇性能有針對性的主變壓器，避免外部環(huán)境影響設(shè)備的質(zhì)量和性能。

另外，主變參與升壓站系統(tǒng)運(yùn)行后，要嚴(yán)格檢測電氣設(shè)備的投入比例和輸出比例，加強(qiáng)設(shè)備的有針對性的運(yùn)行維護(hù)管理，并建立在全壽命周期管理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)主變壓器的全過程控制，并將歷史故障因素和數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，作為后期日常運(yùn)行維護(hù)的重點(diǎn)。定期對專業(yè)維修人員進(jìn)行技能培訓(xùn)和素質(zhì)培訓(xùn)，使他們能廣泛接觸當(dāng)前新型主變壓器的異常問題和維修措施，以便及時(shí)應(yīng)對不同的故障事件。

同時(shí)，要根據(jù)區(qū)域用電情況及時(shí)升級更換設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)自動(dòng)化管理系統(tǒng)的建立，利用電子信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，配合人工管理，實(shí)現(xiàn)對主變運(yùn)行性能的全程監(jiān)控和預(yù)測，推動(dòng)升壓站管理系統(tǒng)向智能化方向轉(zhuǎn)變。利用PLC 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控和改造。從而提高升壓站系統(tǒng)的運(yùn)行管理效率。

結(jié)論

綜上所述，由于500k V 升壓站在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中占據(jù)了極強(qiáng)的重要地位，與此同時(shí)主變壓器也是影響升壓站內(nèi)在職能發(fā)揮的重點(diǎn)設(shè)備，因此針對主變壓器的日常運(yùn)維管理和異常狀況分析則是升壓站運(yùn)行過程中的主要任務(wù)，本文建立在主變壓器的安裝要點(diǎn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了異常情況分析和運(yùn)維措施研究。在強(qiáng)化安裝技能的同時(shí)，也要充分利用日常維護(hù)和異常檢修，來實(shí)現(xiàn)對主變壓器質(zhì)量和性能的控制，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)機(jī)構(gòu)的設(shè)備，管理措施升級提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李海東.500kV 升壓站主變壓器安裝及維護(hù)要點(diǎn)分析[J]機(jī)電信息，2019（36）：68～69.

[2]劉學(xué)濤.500kV 主變壓器安裝及維護(hù)要點(diǎn)分析[J]中國科技投資，2019（12）.