火電廠變壓器運行中的常見故障及控制措施分析

國能寧夏鴛鴦湖第一發(fā)電有限公司 趙 崇

變壓器無論是自身價值還是作用都占據(jù)電廠主要位置，作為電氣設備中的重要組成部分，變壓器能夠調(diào)節(jié)電壓，保證電氣設備的長期持續(xù)運行。但變壓器在各種外在因素的影響之下會出現(xiàn)大量的損傷，發(fā)生故障，最終影響火電廠的運行，造成嚴重的經(jīng)濟損失。在火力發(fā)電廠持續(xù)高壓運行的情況下，故障是不可避免的。

1 火電廠變壓器運行現(xiàn)狀

變壓器在電能的配送以及電能的傳輸當中發(fā)揮著核心的作用，直接決定電力輸送的質(zhì)量。伴隨生產(chǎn)生活對電力資源的需求量越來越大，電力企業(yè)的生產(chǎn)活動壓力也隨之增加。在巨大的生產(chǎn)壓力之下，變壓器長期持續(xù)工作必然會產(chǎn)生極大的損傷，在后續(xù)運行中影響電力企業(yè)的運行情況，甚至在變壓器極大故障的情況下繼續(xù)使用還有可能造成電網(wǎng)的運行事故。根據(jù)市場調(diào)查，變壓器的應用范圍非常廣泛，故障頻發(fā)，根據(jù)表1數(shù)據(jù)，變壓器在持續(xù)運行的情況下不可避免的會出現(xiàn)一系列的損傷，需維修人員及時排查。

表1 變壓器產(chǎn)品分布情況及故障統(tǒng)計

根據(jù)市場調(diào)查，變壓器種類繁多，但對于變壓器的內(nèi)部構造進行分析可發(fā)現(xiàn)，變壓器基本組成結構及基本運行原理實際上并沒有什么太大的差別。本文所分析的火電廠所使用的變壓器大多數(shù)是油浸式變壓器，該種變壓器基本組成結構包括變壓器保護裝置、油箱、繞組、鐵芯鐵芯等。其安裝過程也有著嚴格的規(guī)范要求，變壓器出線采用上出線方式

經(jīng)轉(zhuǎn)換支柱支撐的硬母線連接過渡后與中壓電纜連接，再由中壓電纜接引至室內(nèi)中壓開關柜。

鐵芯主要是由冷軋高硅鋼片或是熱軋高硅鋼片組成，其內(nèi)部結構是相互疊加；磁路主要是由硅鋼片組成，該材料的厚度大概在三十五毫米左右，同時該材料表面覆蓋有絕緣漆；變壓器的電路部分為繞組，這一部分主要是由絕緣圓銅線或者是絕緣扁銅線組成，在繞成繞組之前需要利用油紙包裹；變壓器油主要儲存于油箱當中，油箱也具有絕緣作用，同時也能夠降低繞組以及變壓器鐵芯溫度。變壓器的保護裝置包括溫度計、安全氣道、氣體繼電保護裝置、儲油柜、吸濕器、凈油器等[1]。

2 火力發(fā)電廠變壓器故障問題的分析

2.1 變壓器滲漏油故障的分析

變壓器滲漏油故障是火力發(fā)電廠的變壓器最常見的一種問題，不僅每一臺變壓器都出現(xiàn)過這一種故障，且復發(fā)率相當高。一般情況下火電廠并不會在發(fā)現(xiàn)漏油故障后立刻停止變壓器的繼續(xù)運行，而變壓器漏油事故的不及時處理會對其繼續(xù)運轉(zhuǎn)的安全性造成極大的隱患。變壓器內(nèi)部的其他部分、如密封區(qū)域，也會出現(xiàn)不同程度的漏油情況。

根據(jù)對變壓器滲漏油故障發(fā)生的主要原因進行分析，本文總結出六點：變壓器制造工藝技術比較落后，膠墊存在受力不均勻的情況，可能會導致出現(xiàn)密封不良的情況；變壓器循環(huán)油泵運行不良導致出現(xiàn)滲漏油問題；在對油箱進行焊接時，由于焊接的質(zhì)量不良或是存在沙眼情況而出現(xiàn)滲漏油；相關工作人員進行密封墊緊固工作時失誤；變壓器內(nèi)部密封膠墊本身在質(zhì)量上存在重大缺陷，同時長時間不更換密封膠墊也可能致使?jié)B漏油；放油閥門制造工藝技術比較落后，不能實現(xiàn)嚴密關閉。

2.2 變壓器油質(zhì)檢測

變壓器油在變壓器運行中承擔著重要的角色，變壓器在長期運行過程中會產(chǎn)生較多的熱量，如不能及時將熱量通過變壓器油循環(huán)散熱出去、熱量將會一直積累，積累的熱量就會使得變壓器內(nèi)部的一些零部件溫度快速上升，部分零部件將無法正常運行，甚至會對變壓器造成永久的損害，因此必須對變壓器做好化驗工作，主要化驗質(zhì)量標準如表2所示，通過定期對油質(zhì)進行化驗，能準確的反映出變壓器運行狀態(tài)。

表2 變壓器油化驗質(zhì)量標準

2.3 變壓器出口短路故障的分析

出口短路故障是火力發(fā)電廠的變壓器最危險的一種問題，在存在變壓器出口短路故障時，一、二次繞組運行將會存在比較大的短路電流，和原定額定電流相比較，這種短路電流會比原本的大十幾倍，嚴重時將會是原本的幾十倍，這種短路電流存在著非常大的能量，直接影響變壓器繞組絕緣強度，甚至嚴重時很有可能直接導致絕緣被擊穿。在短路電流巨大沖擊的情況下，變壓器短時間內(nèi)不會存在明顯的問題及故障，而在后續(xù)再一次出現(xiàn)沖擊的短路電流或是在承受了沖擊的超電壓時，無論這一次的電流值是大還是小，都或造成變壓器絕緣體的嚴重損傷，致使變壓器直接完全損壞，造成嚴重的安全問題。

2.4 變壓器接地故障的分析

一般變壓器的故障只要出現(xiàn)，排查起來是比較快的，但有一種變壓器故障，其故障原因是非常難查找，這種故障就是變壓器接地故障。這主要是由于在日常運轉(zhuǎn)變壓器時，變壓器故障的表現(xiàn)帶有很大的不確定性，呈現(xiàn)出“時有時無、時斷時續(xù)”的特點，工作人員很難及時注意。另外，鐵芯接地故障的外在表現(xiàn)與其他故障也存在較大的不同之處，鐵芯接地故障的故障點非常隱蔽，檢修人員的現(xiàn)場處理及排查都是非常困難的。

根據(jù)本文對鐵芯接地故障的分析，變壓器表現(xiàn)出鐵芯溫度過熱的情況就可能存在鐵芯接地問題，該問題的主要原因在于鐵芯和接地點的持續(xù)環(huán)流。如果存在變壓器油溫急劇升溫直至300～700度，這種變化將直接導致變壓器油劣化，產(chǎn)生瓦斯氣體，致使變壓器油色譜分析不正常。在這種情況下，鐵芯接地電流數(shù)值將會出現(xiàn)比較大的增加，在使用兆歐表搖測鐵芯絕緣的情況下，可明顯降低絕緣阻值。

2.5 變壓器噴油出現(xiàn)爆炸的分析

造成這種故障的最主要原因在于絕緣故障，而導致絕緣故障的因素有兩個方面，其一是變壓器進水致使絕緣受潮出現(xiàn)一定程度上的損壞，在陰雨天，電壓受雷電的影響會出現(xiàn)絕緣損壞的情況致使短路；另一是匝間短路致使出現(xiàn)局部過熱情況導致絕緣出現(xiàn)故障。

3 火電廠變壓器常見故障的處理

針對變壓器滲漏油故障的處理。在針對于變壓器滲漏油故障進行處理之前，首先要對導致這種故障的原因進行詳細的排查。首先，可對滲漏油的位置進行明確，在由于油污垢過多而無法導致漏油位置確定時，可首先利用工具對于大概的漏油點周邊區(qū)域進行處理，這里可利用二甲苯，通過這種方式對于滲漏的位置進行明確。根據(jù)對于導致變壓器滲漏油故障的原因的分析，可發(fā)現(xiàn)導致這種故障的主要原因是油箱密封性較差，因此需要重點關注油箱的密封性，進一步利用螺絲等工具對于存在接縫的區(qū)域進行緊固，對于質(zhì)量較差或是密封性較差的密封膠墊及時進行更換[2]。在對接觸不良的位置進行焊接時盡量采取電焊的方式，利用短時間點焊、嚴格控制溫度等方式加強其緊密性，避免各種事故的發(fā)生。

針對變壓器出口短路故障的處理。在對變壓器出口短路故障進行全方位分析的同時，要做好相應的故障后處理措施，防止故障影響的擴大化。在對于變壓器進行安裝時，要根據(jù)安裝天氣條件、工作環(huán)境等確定科學的安裝方案，進一步提高安裝的質(zhì)量；降低灰塵，環(huán)境及空氣對于安裝質(zhì)量的影響。在進行安裝之前，還要對于變壓器的絕緣狀況進行詳細的測試，對于異常情況及時進行處理。在變壓器正常運行之后，還可通過預防性實驗和變壓器油實驗對其運行的正常性和安全性進行進一步的保障。

針對變壓器接地故障的處理。在對于變壓器接地故障進行處理時，通?？墒褂秒娏鳑_擊法，利用其來對于接地點進行擊穿放電。該方法主要是為了擊穿融掉接地雜物，可降低故障的影響。在接地絕緣值正常的情況下，可首先放掉變壓器油箱當中的油，然后通過吊芯或者是吊罩來進行排查，來對于接地的實際情況進行判斷，最后根據(jù)該區(qū)域的實際狀況對接地故障進行進一步的處理。在日常工作的過程當中，可定期對于鐵芯接地電流進行測試，在不影響經(jīng)濟效益的情況下可進行在線監(jiān)測裝置的安裝。

針對變壓器噴油出現(xiàn)爆炸故障的分析。據(jù)本文對變壓器噴油故障原因的分析可發(fā)現(xiàn)，這一類的故障最重要的就是進行防潮。相關工作人員應嚴格按照相應的規(guī)章制度進行變壓器預防性試驗，及時對于絕緣隱患進行排查并處理，另外，針對于變壓器內(nèi)部絕緣損壞及時做好預防性措施，盡可能的避免內(nèi)部短路情況的出現(xiàn)。另外，在變壓器運行過程當中，也應加強對于避雷器的排查，同時按規(guī)定時間進行變頻器油化驗檢測。

總之，在火電廠變壓器日常運行過程當中，需加強對常見故障的重視，定期組織維修工作人員學習常見故障的處理措施，提高相關工作人員的應對能力，及時對變壓器故障進行排查，防止變壓器故障影響的進一步擴大，保證火電廠的正常生產(chǎn)運行，提高電力運行質(zhì)量。