220kV變電站主變壓器運行維護(hù)探討

祝玉田

［摘 要］在220kV變電站中，主變壓器是最重要的設(shè)備。在對主變壓器運行情況進(jìn)行監(jiān)督和管理時，需要根據(jù)運行參數(shù)制定有針對性的維護(hù)措施，以有效降低故障的發(fā)生概率。近幾年，我國居民生活水平正在不斷提升，對電力能源使用提出了更高的要求。變電站需要根據(jù)區(qū)域內(nèi)供電需求，選擇合適的主變壓器設(shè)備類型，并且制定有針對性的運行維護(hù)體系，確保主變壓器設(shè)備能夠始終保持高效運行狀態(tài)。本文就220kV變電站主變壓器運行維護(hù)進(jìn)行相關(guān)分析和探討，以期為相關(guān)工作提供參考和借鑒。

［關(guān)鍵詞］220kV變電站；主變壓器；運行維護(hù)

［中圖分類號］TM7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

目前，我國變電站建設(shè)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，內(nèi)部也融合了一些新型工藝和設(shè)備，其中的主變壓器設(shè)備屬于一項非常重要的建設(shè)內(nèi)容，主變壓器設(shè)備在運行期間會受到各種因素影響而出現(xiàn)損壞問題。在對主變壓器設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)管理時，需要引進(jìn)智能化技術(shù)，全面提取設(shè)備運行參數(shù)，并且對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行定期對比和分析，從而及時發(fā)現(xiàn)問題并加以解決，從根源上降低故障問題發(fā)生概率，延長設(shè)備使用時間，為變電站日常生產(chǎn)提供有效支持。變電站也要提高對這項工作的重視程度，加強(qiáng)設(shè)備運行維護(hù)管理［1］。

1 220kV變電站主變壓器運維原則

1.1 周期性

在開展主變壓器設(shè)備運維工作時，工作人員要認(rèn)識到自身的重要性，并嚴(yán)格按照周期性運行原則開展各項工作。設(shè)備維護(hù)工作并不是一蹴而就的，需要選擇合適的時間開展維護(hù)工作，才能最大限度發(fā)揮維護(hù)效果。在制定維護(hù)周期時，變電站需要根據(jù)設(shè)備運行情況，制訂周期性維護(hù)計劃，還要對設(shè)備故障問題進(jìn)行全面預(yù)防，不能采用事后維護(hù)形式，以免對設(shè)備使用產(chǎn)生不良影響［2］。

1.2 及時性

在開展維護(hù)工作時，還要堅持及時性原則，因為主變壓器設(shè)備的運行效果對于變電站建設(shè)水平有直接影響。在開展運行維護(hù)工作時，要在最短時間內(nèi)對各項問題進(jìn)行全面消除。即使主變壓器設(shè)備在運行期間存在一些比較微小的問題，工作人員也要提高對相關(guān)問題的重視程度，要制定針對性檢修和治理措施，確保維護(hù)工作在開展時能夠發(fā)揮更好的效果［3］。

1.3 針對性

在對主變壓器設(shè)備運行情況分析和探討時，還要根據(jù)不同故障現(xiàn)象，制定有針對性的維護(hù)措施，工作人員要具體問題具體分析，通過制訂針對性維護(hù)方案，提高維護(hù)工作開展質(zhì)量和效率。例如，在解決主變壓器設(shè)備運行期間金屬和鐵芯過熱等問題時，要細(xì)心查找導(dǎo)致過熱現(xiàn)象發(fā)生的原因，并且制定針對性處理措施。在開展日常維護(hù)工作時，也要采取有效措施降低設(shè)備運行溫度。在實際操作時，工作人員可以借助勵磁保護(hù)原理對過熱情況進(jìn)行有效預(yù)防和處理，降低設(shè)備運行風(fēng)險［4］。

1.4 安全性

工作人員要全面優(yōu)化設(shè)備性能，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性，并對設(shè)備容量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保設(shè)備能夠始終保持安全運行狀態(tài)。在開展運行維護(hù)工作時，還需要根據(jù)設(shè)備實際情況，對維護(hù)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。工作人員要對設(shè)備運行期間是否存在短路等情況進(jìn)行定期檢查，還要采取有效保護(hù)措施，對故障問題進(jìn)行全面處理。變電站要從整體上制定合理維護(hù)機(jī)制，并從細(xì)節(jié)出發(fā)對運維風(fēng)險進(jìn)行全面查找和預(yù)防，還要提高工作人員的能力水平，確保維護(hù)原則能夠全面落到實處［5］。

2 220kV變電站主變壓器常見故障及運維措施

2.1 主變壓器油溫過高

2.1.1 故障分析

對于主變壓器設(shè)備在運行期間出現(xiàn)溫度過高等問題，需要全面了解負(fù)荷變化情況，工作人員要全面提取主變壓器設(shè)備運行參數(shù)，并且深入研究油溫最大值的發(fā)生時間，在制定溫度變化曲線之后，根據(jù)溫度變化趨勢以及負(fù)荷變化情況，仔細(xì)查找導(dǎo)致油溫過高的原因。油溫過高故障還可能是內(nèi)部存在發(fā)熱點引發(fā)的，在對主變壓器設(shè)備運行溫度進(jìn)行檢測時，如果發(fā)現(xiàn)本體發(fā)熱均勻，不存在明顯過熱點，則可以暫時排除主變壓器設(shè)備內(nèi)部存在故障問題。在對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行排查時，工作人員需要對冷卻器性能進(jìn)行全面檢測。例如，某一主變壓器在設(shè)備運行期間采用了強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷形式，冷卻器性能對變壓器運行效果存在直接影響。為了提高冷卻器設(shè)備的散熱性能，將油管表面設(shè)置成了凹凸?fàn)睿黾恿擞凸鼙砻娣e。但這種設(shè)計形式使得油管運行期間容易堆積灰塵，長此以往，會導(dǎo)致設(shè)備散熱性能下降，進(jìn)而引發(fā)油溫升高等問

題［6］。

2.1.2 運維措施

在對油溫過高故障問題進(jìn)行檢測和分析時，要對導(dǎo)致問題發(fā)生的原因進(jìn)行全面查找，并且制定針對性維修措施。如果發(fā)現(xiàn)油溫過高是由冷卻油管存在灰塵堆積現(xiàn)象引發(fā)的，則可以選用高壓水槍對油管進(jìn)行清洗，也可以選擇高壓氣體開展清理工作。主變壓器設(shè)備處于運行狀態(tài)時，用水沖洗會增加設(shè)備運行風(fēng)險，這時可以選擇高壓氣體清理方式。在對現(xiàn)場維護(hù)工作進(jìn)行控制和管理時，需要制定有針對性的安全防護(hù)措施，降低事故問題的發(fā)生概率。同時，要在變壓器設(shè)備中設(shè)置在線監(jiān)測裝置，對設(shè)備運行溫度進(jìn)行全面檢測。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行溫度過高，在線檢測裝置需要及時提取相關(guān)數(shù)據(jù)，并且發(fā)出報警信息，提醒管理人員對問題進(jìn)行及時查找和解決，避免引發(fā)更加嚴(yán)重的事故［7］。

2.2 主變壓器漏油

2.2.1 故障分析

主變壓器設(shè)備在運行期間借助電磁感應(yīng)原理對交流電壓進(jìn)行改變，如果主變壓器設(shè)備在運行期間出現(xiàn)漏油故障問題，不僅會對周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且會引發(fā)能源浪費等問題。變電站在開展主變壓器設(shè)備運行維護(hù)工作時，沒有及時發(fā)現(xiàn)并解決漏油問題，會增加火災(zāi)問題發(fā)生概率。導(dǎo)致主變壓器出現(xiàn)滲漏問題的主要原因是法蘭連接區(qū)域存在滲漏問題，或者緊固螺栓出現(xiàn)松動等現(xiàn)象。在對設(shè)備進(jìn)行安裝時，如果選用的安裝工藝存在缺陷問題，導(dǎo)致螺栓緊固性比較差，也會引發(fā)嚴(yán)重滲漏問題。在制作管子螺紋滲漏油設(shè)備或螺栓時，如果選用的加工工藝比較粗糙，會導(dǎo)致設(shè)備密封性能比較差，變壓器設(shè)備在運行一段時間之后也會出現(xiàn)嚴(yán)重滲油故障。散熱器設(shè)備存在滲漏問題，散熱器設(shè)備管道在運行期間受到外界環(huán)境因素影響，且內(nèi)部壓力比較大，導(dǎo)致管道外壁出現(xiàn)殘余應(yīng)力，引發(fā)嚴(yán)重故障問題。在對設(shè)備安裝和運輸時出現(xiàn)磕碰問題，也會引發(fā)滲漏現(xiàn)象。

2.2.2 運維措施

在解決滲漏問題時，需要引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，對滲漏點進(jìn)行全面查找，要在不停機(jī)、不泄壓的情況下，對滲漏問題進(jìn)行全面治理。工作人員可以采用索雷碳納米聚合物材料，提高滲漏治理水平，這種材料在固化之后具備更強(qiáng)的化學(xué)鏈連接能力，可以有效修復(fù)金屬部件，能夠滿足設(shè)備運行期間的負(fù)荷力要求。材料在使用時具有較強(qiáng)的耐受性能，還可以降低抗老化問題的發(fā)生概率。應(yīng)用這項技術(shù)可以為各個構(gòu)件提供長久保護(hù)層，與傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比較，這種施工形式更加簡單方便，且作業(yè)安全性比較高。在對滲漏問題進(jìn)行處理時，工作人員還需要做好現(xiàn)場勘察，并且對螺栓構(gòu)件進(jìn)行緊固處理。在清理滲漏區(qū)域油污之后，需要做好滲漏點周邊打磨，在露出金屬原色之后，需要選擇合適的材料對受熱點進(jìn)行全面封堵，直至有效解決滲漏問題。在開展維修工作時，需要做好現(xiàn)場溫度調(diào)控，避免現(xiàn)場溫度過高，引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)事故。

3 主變壓器保護(hù)動作

3.1 差動保護(hù)動作

3.1.1 故障分析

在對差動保護(hù)動作故障問題進(jìn)行分析時，可以開展油色譜分析實驗，將設(shè)備運行數(shù)值與出廠數(shù)值進(jìn)行全面分析和對比，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)值處于正常范圍內(nèi)，需要對變壓器設(shè)備本體油樣以及有載調(diào)壓油樣進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)油樣處于正常狀態(tài)，則判斷本體內(nèi)部不存在故障問題。在對開關(guān)柜小室進(jìn)行檢查時，發(fā)現(xiàn)絕緣管母線與開關(guān)柜母線橋出現(xiàn)相序接反等情況，造成低壓側(cè)電流與高壓側(cè)電流相位角存在偏差問題，引起差動保護(hù)動作跳閘現(xiàn)象，導(dǎo)致主變壓器設(shè)備出現(xiàn)失電情況。在對主變壓器設(shè)備接線情況進(jìn)行檢查時，發(fā)現(xiàn)電流存在相位角，且出現(xiàn)了差流情況，引發(fā)了主變壓器設(shè)備跳閘故障問題。

3.1.2 運維措施

在對跳閘故障問題進(jìn)行分析和解決時，需要對開關(guān)柜所有一次設(shè)備進(jìn)行相序核對以及絕緣試驗。在對開關(guān)柜二次電壓和電流回路進(jìn)行檢查時，需要對直流電阻數(shù)值和絕緣性能以及CT極性進(jìn)行全面檢驗，同時要做好絕緣管母線更改工作，相序焊接更改之后，要開展通壓和通流實驗，確保二次回路和一次回路處于正確狀態(tài)，調(diào)整完畢之后，需要對主變壓器設(shè)備是否處于正常運行狀態(tài)進(jìn)行檢驗，并且在送電之前核對相序，檢測無誤之后才能啟動設(shè)備正常送電。在對無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行檢查時，要確保各部件功能正常，還要做好主要設(shè)備日常巡檢。

3.2 本體重瓦斯保護(hù)動作

3.2.1 故障分析

主變壓器設(shè)備處于正常運行狀態(tài)時，氣體繼電器設(shè)備內(nèi)部充滿油，開關(guān)杯浸在油內(nèi)，處于上浮狀態(tài)，干簧觸點處于斷開狀態(tài)。如果變壓器設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障問題，就會導(dǎo)致局部出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，引起周邊變壓器油膨脹，油內(nèi)溶解空氣出現(xiàn)氣泡上升問題，同時油和其他材料會在放電作用下產(chǎn)生瓦斯。如果設(shè)備故障問題比較輕微，排出的瓦斯會緩慢進(jìn)入氣體繼電器，導(dǎo)致油面下降。如果設(shè)備內(nèi)部故障問題比較嚴(yán)重，就會產(chǎn)生強(qiáng)烈瓦斯，導(dǎo)致變壓器設(shè)備內(nèi)部壓力不斷增加，還會引發(fā)跳閘故障問題。

3.2.2 運維措施

在對這一故障現(xiàn)象進(jìn)行檢查之后，需要對變壓器內(nèi)部的故障問題進(jìn)行全面排除，如果發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在空氣或者出現(xiàn)滲漏問題，需要制定有針對性的維護(hù)措施。在對變壓器設(shè)備外部進(jìn)行全面觀察之后，如果未發(fā)現(xiàn)異常情況，需要吸取變壓器內(nèi)部瓦斯氣體。在驗明氣體性質(zhì)之后，需要開展氣相色譜分析工作，以此來判斷故障類型，并且制定有針對性的維修措施。

3.3 有載分接開關(guān)重瓦斯動作

3.3.1 故障分析

在主變壓器運行時，有載分接開關(guān)調(diào)壓過程如果發(fā)現(xiàn)故障問題，就會引發(fā)重瓦斯保護(hù)動作，導(dǎo)致主變跳閘故障問題。在對這項問題進(jìn)行分析時，需要全面查找導(dǎo)致問題出現(xiàn)的原因。例如，氣體繼電器重瓦斯和壓力釋放閥動作以及開關(guān)頂蓋破裂、噴油，都會引發(fā)故障問題。在對故障參數(shù)進(jìn)行全面提取之后，需要將異常參數(shù)與正常參數(shù)進(jìn)行對比分析，從而及時發(fā)現(xiàn)和更換異常構(gòu)件。在開展故障分析工作時，工作人員需要對各項構(gòu)件進(jìn)行全面檢查，要在最短時間內(nèi)明確異常構(gòu)件并開展更換工作。

3.3.2 運維措施

在對故障問題進(jìn)行處理時，工作人員首先要做好變壓器設(shè)備外觀檢查，在檢查期間如果發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)附近存在絕緣油，有載開關(guān)頂蓋出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，就要制定有針對性的處理措施。首先要對絕緣油進(jìn)行全面分析，采用色譜分析技術(shù)對油樣檢測之后，根據(jù)檢測結(jié)果制定維修措施。在對設(shè)備解體檢查時，要對各項構(gòu)件性能是否下降進(jìn)行全面檢測，并且及時更換老化嚴(yán)重的異常構(gòu)件，確保故障問題能夠徹底消除。

4 220kV變電站主變壓器運維注意事項

在開展運行維護(hù)工作時，要做好工作記錄，在日常維護(hù)之后，要對變壓器設(shè)備運行參數(shù)全面登記，為后期運維工作開展提供有效支持。在變壓器設(shè)備出現(xiàn)故障問題之后，管理人員需要及時上報給維修部門，由專門維修人員對各項問題進(jìn)行全面處理。工作人員要積極學(xué)習(xí)一些新型知識和技術(shù)，提高自身能力水平，在開展運維工作時，面臨的變壓器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此要具備足夠經(jīng)驗和處理問題的能力。工作人員還要對主變壓器設(shè)備運行期間出現(xiàn)的各項問題進(jìn)行主動分析、評估和監(jiān)測，并且制訂針對性運維方案，采取有效措施，全面消除各項隱患。在對主變壓器設(shè)備運行情況進(jìn)行監(jiān)測時，需要及時發(fā)現(xiàn)和處理異常聲音，如果主變壓器在運行期間出現(xiàn)了噪聲，需要全面查找異常聲音的發(fā)生根源，并且采取有效措施全面消除隱患問題。在開展變壓器設(shè)備清潔工作時，需要嚴(yán)格遵循清潔作業(yè)原則，避免對變壓器設(shè)備正常運行產(chǎn)生不良影響，工作人員需要保證變壓器設(shè)備始終處于正常運行狀態(tài)。

5 結(jié)語

變電站在安裝主變壓器設(shè)備時，需要根據(jù)自身發(fā)展要求選擇合適的設(shè)備類型，并且根據(jù)主變壓器設(shè)備運行特點制定有針對性的維護(hù)措施，保證設(shè)備能夠始終保持正常運行狀態(tài)。在開展運行維護(hù)工作時，工作人員還要嚴(yán)格遵循行業(yè)規(guī)范，從根本上提高運行維護(hù)水平。變電站可以引進(jìn)信息化技術(shù)，構(gòu)建綜合管理系統(tǒng)，對主變壓器設(shè)備運行情況進(jìn)行實時了解，還要選派更加專業(yè)的管理人員，并在現(xiàn)有運行維護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)上對其進(jìn)行全面更新，促進(jìn)運行維護(hù)工作向著標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的方向發(fā)展。

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