論220kV降壓變壓器在變電所的運(yùn)行使用解決方案

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，電力已經(jīng)成為了全球工業(yè)經(jīng)濟(jì)的命脈，而變電設(shè)備更是電力變電、配電的重要支柱。降壓變壓器作為一次設(shè)備中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其運(yùn)行的好壞直接影響到電力的正常使用。故此，筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)220kV降壓變壓器本體的基本運(yùn)行條件、運(yùn)行操作、異常情況和事故處理做一個(gè)整理，以供同仁們?cè)谠撛O(shè)備的運(yùn)行管理上有所啟發(fā)。

　　一、220kV降壓變壓器基本運(yùn)行條件

　　220kV降壓變壓器擔(dān)當(dāng)了從220kV高壓輸入轉(zhuǎn)化為低壓的責(zé)任，其在規(guī)定的冷卻條件下，可按銘牌規(guī)定運(yùn)行。無論變壓器分接頭在任何位置，只要所加一次電壓不超過相應(yīng)額定值的5%，溫度滿足溫升要求,則變壓器二次側(cè)可帶額定電流。

　　對(duì)于特殊的使用情況，允許在不超過110%的額定電壓下運(yùn)行，對(duì)電流與電壓的相互關(guān)系如無特殊要求，當(dāng)負(fù)載電流為額定電流的K(K≤1)倍時(shí)，按以下公式對(duì)電壓U加以限制U(%)=110-5K2。

　　(一)220kV降壓變壓器冷卻器運(yùn)行要求。變壓器不允許在無冷卻器條件下運(yùn)行，冷卻器應(yīng)配雙電源，正常使用時(shí)兩段電源均投入，并互為備用。主變壓器冷卻器在正常運(yùn)行時(shí)，除主用外，還須配一組輔助，一組備用，并按規(guī)定定期輪換使用。

　　(二)變壓器溫度極限的運(yùn)行要求。油浸式變壓器在運(yùn)行中上層油溫和各部件溫升不得超過一定的規(guī)定值。

　　表1、油浸式變壓器頂層油溫一般限值

　　冷卻方式冷卻介質(zhì)*高溫度(℃)*高頂層油溫(℃)

　　強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷4085

　　(三)變壓器絕緣電阻的要求。根據(jù)國(guó)標(biāo)要求，額定電壓1000V以上的線圈用2500V搖表測(cè)量絕緣電阻，額定電壓在1000V以下的線圈用500V或1000V搖表測(cè)量絕緣電阻。變壓器的絕緣吸收比R60/R15不低于1.3。變壓器絕緣電阻不得低于前次在相同溫度下所測(cè)值的70%。且電阻值*低不得小于1MΩ/kV。

　　二、220kV降壓變壓器運(yùn)行操作及要求

　　(一)一般操作及要求。對(duì)變壓器的操作必須要有完善的操作制度或規(guī)程，并嚴(yán)格按照制度或規(guī)程執(zhí)行。

　　1.在變壓器送電操作前，必須作好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。如變壓器絕緣電阻合格，冷卻裝置試運(yùn)行正常，殘留氣體是否排除以及油位、油色、套管等是否正常等等工作，待所有準(zhǔn)備和檢查工作完成，方能進(jìn)入下一步工作。

　　2.合閘送電前，須先投入保護(hù)裝置，并檢查是否正常工作，冷卻器、變壓器滅火系統(tǒng)等是否正常。

　　3.合上刀閘(先合電源側(cè)刀閘)，合上斷路器。停電操作相反。

　　除特殊情況外，嚴(yán)禁從變壓器低壓側(cè)充電，當(dāng)變壓器從高壓側(cè)充電時(shí)應(yīng)投入中性點(diǎn)接地刀閘，充電完畢后再根據(jù)要求拉開或不拉。

　　正常運(yùn)行和備用中的變壓器，應(yīng)將重瓦斯保護(hù)裝置投入跳閘位置;

　　(二)變壓器的沖擊實(shí)驗(yàn)操作。將變壓器的速斷保護(hù)裝置整定為折算到低壓側(cè)約為*大三相短路電流的1.25倍，0s，重瓦斯投入，擬全電壓沖擊合閘5次;每次沖擊時(shí)，按倒閘操作及國(guó)標(biāo)有關(guān)規(guī)定記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　沖擊實(shí)驗(yàn)完成后，空載運(yùn)行24小時(shí)，每小時(shí)記錄一次空載電流及油面溫升。

　　(三)有載調(diào)壓開關(guān)操作。啟動(dòng)變壓器前先啟動(dòng)有載裝置，有載裝置應(yīng)先送電后投運(yùn)。有載調(diào)壓分接頭的調(diào)整，應(yīng)逐級(jí)調(diào)壓，同時(shí)監(jiān)視分接位置及電壓、電流的變化。

　　(四)運(yùn)行維護(hù)。運(yùn)行維護(hù)是設(shè)備運(yùn)行的*基本保障，必須制定出相應(yīng)科學(xué)的運(yùn)行維護(hù)制度與之相匹配，如對(duì)運(yùn)行和備用中的主變壓器，應(yīng)進(jìn)行定期和機(jī)動(dòng)性的檢查，每日晚班在負(fù)荷高峰時(shí)，進(jìn)行一次熄燈檢查，檢查接頭各處有無放電火花、電暈及過熱燒紅等現(xiàn)象;對(duì)特殊情況要有特殊巡查制度等等。

　　三、變壓器的異常運(yùn)行及處理

　　變壓器出現(xiàn)異常情況是再所難免的，如能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取合理的應(yīng)對(duì)措施，可以大大減少事故的發(fā)生。變壓器常見異?，F(xiàn)象主要有：

　　鳴聲增大或音調(diào)異常;

　　溫度顯著升高或快速上升;

　　變壓器或套管油位低于或高于允許值，油色變化，經(jīng)試驗(yàn)不合格;

　　套管出現(xiàn)裂紋、放電痕跡或放電聲;

　　套管螺絲或接線板過熱發(fā)紅;

　　輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

　　下面對(duì)幾個(gè)常見的異常情況原因及處理方法做一個(gè)介紹：

　　(一)變壓器溫度有不正常升高時(shí)。檢查變壓器的負(fù)荷情況及三相負(fù)荷是否平衡，當(dāng)發(fā)生過負(fù)荷時(shí)，應(yīng)降低出力，限制負(fù)荷。

　　檢查散熱器與本體溫度有無關(guān)聯(lián):冷卻器是否正常運(yùn)轉(zhuǎn);單元冷卻器通風(fēng)裝置是否正常;如風(fēng)扇電機(jī)停運(yùn)，應(yīng)檢查停運(yùn)風(fēng)扇對(duì)應(yīng)的各種電源保險(xiǎn)是否熔斷，熱繼電器是否動(dòng)作，開關(guān)接觸是否良好，二次回路是否斷線等。

核對(duì)檢查變壓器各溫度計(jì);

　　檢查是否存在漏油或其他原因使油面過低而引起溫度上升;

　　經(jīng)檢查冷卻裝置和測(cè)溫裝置均良好，并在降低負(fù)荷后而油溫仍上升時(shí)，應(yīng)立即停運(yùn)變壓器。

　　(二)變壓器油位下降。如果油位緩慢下降，應(yīng)**檢查是否漏油或氣溫低使油面下降;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，并通知檢修人員處理或注油，如無法制止應(yīng)聯(lián)系停電處理。

　　(三)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作處理。有備用變壓器者應(yīng)投入;無備用變壓器者，應(yīng)密切注意變壓器的運(yùn)行情況，此時(shí)嚴(yán)禁退出重瓦斯保護(hù)。

　　取瓦斯內(nèi)氣體和油樣進(jìn)行分析;檢查變壓器瓦斯繼電器內(nèi)是否有氣體，確定保護(hù)是否動(dòng)作。檢查前應(yīng)將保護(hù)壓板投入信號(hào)，取樣后投入跳閘。

　　若是變壓器內(nèi)部故障時(shí)必須停運(yùn)，若是空氣時(shí)，應(yīng)打開瓦斯繼電器放氣閥放出空氣。如瓦斯保護(hù)本身故障、異常或二次回路絕緣**時(shí)，應(yīng)將跳閘出口繼電器斷開，防止誤動(dòng)。

　　(四)變壓器過負(fù)荷運(yùn)行。在過負(fù)荷運(yùn)行前，應(yīng)檢查變壓器有否較嚴(yán)重的缺陷(如冷卻系統(tǒng)不正常、嚴(yán)重漏油、有局部過熱現(xiàn)象、油中溶解氣體分析結(jié)果異常等)或絕緣有弱點(diǎn)，若有，不宜過負(fù)荷運(yùn)行。

　　變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)立即投入備用冷卻器，觀察變壓器上層溫度，環(huán)境溫度及時(shí)間。并記錄過負(fù)荷時(shí)間及過負(fù)荷倍數(shù)。正常過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，過負(fù)荷倍數(shù)不宜超過1.1倍,變壓器允許過負(fù)荷倍數(shù)及時(shí)間如下表：

　　表2、過負(fù)荷倍數(shù)及允許持續(xù)時(shí)間

　　過負(fù)荷倍數(shù)1.31.451.61.7522.43

　　允許持續(xù)時(shí)(min)1208030157.53.51.5

　　事故情況下，變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)盡量壓縮負(fù)荷，減少過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間，一般不得超過0.5小時(shí)，過負(fù)荷倍數(shù)不得超過下表：

　　表3、K1和環(huán)境溫度下的過負(fù)荷倍數(shù)

　　過負(fù)荷前的

　　負(fù)荷系數(shù)K1環(huán) 境 溫 度 ℃

　　403020100-10-20-25

　　0.71.451.501.501.501.501.501.501.50

　　0.81.421.481.501.501.501.501.501.50

　　0.91.381.451.501.501.501.501.501.50

　　1.01.341.421.481.501.501.501.501.50

　　1.11.301.381.421.501.501.501.501.50

　　1.21.261.321.381.451.501.501.501.50

　　上表中，過負(fù)荷前的負(fù)荷系數(shù)K1取負(fù)載電流標(biāo)么值*大的繞組的標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)K1和環(huán)境溫度確定過負(fù)荷倍數(shù)。

　　上層油溫僅作運(yùn)行分析和監(jiān)視之用，不能作為變壓器負(fù)荷能力的依據(jù)。

四、事故處理

　　(一)變壓器有下列情況之一視為事故運(yùn)行，應(yīng)立即停電檢查

　　變壓器內(nèi)響聲很大，不均勻，有爆炸聲;

　　有放電并有氣體產(chǎn)生的;

　　壓力釋放裝置動(dòng)作，向外噴油、噴火;

　　變壓器漏油到油位指示器下限，并不能及時(shí)消除，且油位繼續(xù)下降;

　　套管有嚴(yán)重的破損、嚴(yán)重放電閃烙或引起接線頭熔斷;

　　變壓器著火冒煙;

　　變壓器在正常負(fù)荷和相應(yīng)的冷卻條件下，溫度異常升高。冷卻器全部投入或降低負(fù)荷，仍不能使溫度穩(wěn)定在極限以下;

　　變壓器油質(zhì)變壞，油色變化，化驗(yàn)不合格。

　　(二)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作處理

　　對(duì)變壓器外部全部檢查，看是否存在破裂、變形、噴油、噴煙、噴火及有嚴(yán)重漏油現(xiàn)象;

　　是否呼吸不暢或排氣未盡;

　　主變的外觀有無明顯反映故障性質(zhì)的異?，F(xiàn)象;

　　瓦斯繼電器中積聚氣體量，是否可燃;判斷瓦斯性質(zhì);

　　在停電做好**措施后，用2500V搖表測(cè)量變壓器各線圈的絕緣電阻;

　　檢查二次回路及瓦斯繼電器;

　　檢查未發(fā)現(xiàn)異常，可對(duì)變壓器遞升加壓，良好后投入運(yùn)行;如氣體是可燃的，則瓦斯繼電器動(dòng)作的原因是變壓器內(nèi)部故障所致，未經(jīng)內(nèi)部檢查并試驗(yàn)合格，不許投入運(yùn)行。

　　如氣體無色無臭不燃，且經(jīng)氣體檢查和外觀檢查確認(rèn)主變無內(nèi)部故障的象征，而是瓦斯保護(hù)本身故障造成誤動(dòng)時(shí)，可退出重瓦斯保護(hù)，在主變的其他保護(hù)(如差動(dòng)、零序、過流保護(hù))投入的情況下，將主變重新投入運(yùn)行。

　　若瓦斯繼電器內(nèi)是空氣，則主變可繼續(xù)運(yùn)行，并及時(shí)消除進(jìn)氣缺陷。

　　若瓦斯保護(hù)動(dòng)作是因油中剩余空氣逸出，且信號(hào)動(dòng)作間隔時(shí)間逐次縮短，將造成跳閘時(shí)，則應(yīng)向分廠領(lǐng)導(dǎo)申請(qǐng)將重瓦斯保護(hù)改接信號(hào)，查明原因加以消除。如氣體鑒別為空氣，或者跳閘同時(shí)，有穿越性故障，經(jīng)外部檢查正常，試送電時(shí)，重瓦斯保護(hù)嚴(yán)禁退出。

　　如變壓器跳閘時(shí)電壓、電流波動(dòng)，外部檢查亦正常，又收集不到氣體(或瓦斯信號(hào)不能復(fù)歸)，則可判為誤動(dòng)。如系統(tǒng)低壓變壓器，可不經(jīng)內(nèi)部檢查，將重瓦斯改投信號(hào)或斷開位置后，立即進(jìn)行試送電。

　　表6、瓦斯氣體分析判斷

　　氣體顏色故障性質(zhì)

　　黃色不易燃燒木板故障

　　淡黃色帶強(qiáng)烈臭味可燃的紙或木板故障

　　灰色或黑色易燃油故障

　　無色無味不燃的油中分離的空氣

　　(三)主變壓器著火處理

　　停電：如未自動(dòng)跳閘，應(yīng)將變壓器停電后，拉開斷路器兩側(cè)刀閘，并切除冷卻器電源。如危及鄰近設(shè)備的**運(yùn)行，也應(yīng)及時(shí)聯(lián)系中調(diào)停止鄰近設(shè)備的運(yùn)行;

　　排油：若油溢在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)，則不能放油，以防發(fā)生嚴(yán)重爆炸;

　　起動(dòng)消防水泵，打開消防水閥門向變壓器噴霧滅火;

　　用干式滅火器、四氯化碳滅火器、1211滅火器進(jìn)行滅火，滅火人員應(yīng)帶上防毒面具，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。

　　著火時(shí)必須有專人指揮，防止擴(kuò)大事故或引起人員中毒、**、觸電等。

　　變壓器事故情況還有很多，如差動(dòng)等，限于篇幅因素，在此不進(jìn)行一一列舉。

　　220kV降壓變壓器作為變電所的一次設(shè)備之一，和其他設(shè)備一道肩負(fù)著正常變電配電的功能，從上面的敘述中也可以看出，只要我們有著完善的制度規(guī)程，并在操作和異常事故中嚴(yán)格執(zhí)行，作到防范于未然，可以大大減少設(shè)備在運(yùn)行中的故障和事故，從而產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。