500kV變壓器的運(yùn)行維護(hù)

目前，我國電力系統(tǒng)采用三相交流輸電制，要求變壓器也是三相的，這既可以用三只單相變壓器按一定接線方式組合在一起，稱三相變壓器組，也可以使三相繞組共用一個(gè)鐵芯，按一定的接線方式組合在一起，稱三相式變壓器。三相變壓器組或三相式變壓器的接線組合方式稱為接線組別。有關(guān)接線組別的詳細(xì)說明，在許多書中都有介紹，這里不再敘述。在電力變壓器制造實(shí)踐中，通常采用Y，yn0，d11和YN，d11三種接線組別。在500kV變壓器采用三繞組自耦變壓器時(shí)，其接線組別常為YN，a0，d11，如圖2—6所示。這種接線組別表示高壓繞組和中壓繞組均采用星形接線且相位相同，中性點(diǎn)接地，而低壓繞組為角形接線，且相位滯后高、中壓繞組30°。


圖2—6自耦變壓器接成YN，a0，d11接線組別(略)

為使變壓器能長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行，既要求變壓器制造質(zhì)量好，還需要正確的運(yùn)行維護(hù)，以盡可能避免變壓器的臨時(shí)停電檢修，延長(zhǎng)檢修周期，減小檢修工作量。

一、變壓器正常運(yùn)行和巡視

1.變壓器正常運(yùn)行

變壓器在平常情況下，可以長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，變壓器的正常運(yùn)行包括以下幾方面：

(1)變壓器完好。主要包括變壓器本體完好，無任何缺陷；各種電氣性能符合規(guī)定；變壓器油的各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，油位正確，聲響正常；各輔助設(shè)備(如冷卻裝置、調(diào)壓裝置、套管、瓦斯繼電器、壓力釋放閥等)完好無損，其狀態(tài)符合變壓器的運(yùn)行要求。

(2)變壓器額定參數(shù)符合運(yùn)行要求，主要包括：電壓、電流、容量、溫度等，輔助設(shè)備要求的額定運(yùn)行參數(shù)(如冷卻裝置的工作電源，控制回路所需的工作電源等)也應(yīng)滿足要求。

(3)運(yùn)行環(huán)境符合要求。主要包括變壓器接地良好，各連接頭緊固；各側(cè)避雷器工作正常；各繼電保護(hù)裝置工作正常等。

(4)冷卻系統(tǒng)完好。

2.變壓器的巡視

變壓器在運(yùn)行期間，應(yīng)每天至少巡視一次，每周應(yīng)進(jìn)行一次夜間巡視；在天氣惡劣的情況下還要加強(qiáng)巡視。每次巡視應(yīng)做好詳細(xì)記錄。

現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查應(yīng)按下列項(xiàng)目進(jìn)行：

(1)變壓器上層油溫是否正常，是否接近或超過允許限額。

(2)變壓器油枕上的油位是否正常，是否與油溫相對(duì)應(yīng)。

(3)變壓器運(yùn)行的聲響與以往比較有無異常，例如聲響增大或有其它新的響聲等。


(4)變壓器各側(cè)套管表面是否清潔，有無破損、裂紋及放電痕跡，對(duì)于充油套管還應(yīng)檢查油位是否正常，有無滲油現(xiàn)象。

(5)變壓器各側(cè)接線端子或連接金具是否完整、緊固，有無過熱痕跡。

(6)變壓器油箱有無滲漏油現(xiàn)象，箱殼上的各種閥門的狀態(tài)是否符合運(yùn)行要求。

(7)冷卻裝置運(yùn)行是否正常，如風(fēng)扇、潛油泵是否按要求運(yùn)行，風(fēng)扇、潛油泵的運(yùn)行聲音是否正常，風(fēng)向和油的流向是否正確。

(8)檢查調(diào)壓分接頭位置指示是否正確。對(duì)于并列運(yùn)行的變壓器或單相式變壓器組，還應(yīng)檢查各調(diào)壓分接頭的位置是否一致。

(9)檢查呼吸器中的硅膠是否變紅；呼吸器小油杯中的油面是否合適。

(10)電控箱和機(jī)構(gòu)箱內(nèi)各種電器裝置是否完好，位置和狀態(tài)是否正確；箱殼密封是否良好。

(11)在下列情況，應(yīng)對(duì)主變作特殊檢查：

a)每次跳閘后。主變過負(fù)荷和過電壓運(yùn)行，應(yīng)特別注意溫度和過熱情況以及振動(dòng)，本體油位等情況，應(yīng)每半小時(shí)檢查一次，并作好記錄。

b)每次雷電、大風(fēng)、冰雹、暴雨等惡劣天氣后。

c)主變近區(qū)故障時(shí)。

d)其它有必要時(shí)。

3.變壓器的監(jiān)視和運(yùn)行記錄

在變電所的控制室內(nèi)，有許多儀表和繼電保護(hù)裝置，可用來監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀況，保證變壓器的安全。所以，應(yīng)定時(shí)記錄變壓器運(yùn)行中的電壓、電流、有功功率、無功功率、變壓器油溫和油位等數(shù)據(jù)。若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即檢查變壓器。

二、變壓器的過負(fù)荷運(yùn)行

變壓器的過負(fù)荷運(yùn)行，是指變壓器在運(yùn)行時(shí)傳輸?shù)娜萘砍^了變壓器的額定容量。三相變壓器的額定容量為SN=〖KF(〗3〖KF)〗ＩＮＵＮ，而運(yùn)行中記錄的是變壓器的有功輸出和無功輸出，故需會(huì)換算

S=S2P+S2Q
(2—28)

當(dāng)S＞SN時(shí)，則變壓器過負(fù)荷運(yùn)行。變壓器過負(fù)荷一定是工作電流超過額定電流，這時(shí)變壓器的負(fù)載損耗急劇增加，勢(shì)必造成變壓器溫度升高，而變壓器溫度升高，對(duì)變壓器的運(yùn)行及壽命危害極大。因此，必須對(duì)變壓器的過負(fù)荷運(yùn)行加以限制。這種限制實(shí)際上是對(duì)變壓器繞組熱點(diǎn)溫度的控制。從這個(gè)基點(diǎn)出發(fā)，變壓器過負(fù)荷可以分為以下三種情況。

1.允許過負(fù)荷

變壓器雖然過負(fù)荷，但過負(fù)荷程度不大，且在過負(fù)荷前，變壓器負(fù)荷較輕，變壓器頂部油溫并不高，變壓器繞組的熱點(diǎn)溫度不會(huì)達(dá)到有危害的程度，這種過負(fù)荷是變壓器容許的。

2.限制過負(fù)荷

變壓器的過負(fù)荷程度較大，使頂部油溫升高，變壓器繞組的熱點(diǎn)溫度可能達(dá)到有害的程度，但還未達(dá)到危險(xiǎn)的程度，這時(shí)變壓器雖能繼續(xù)運(yùn)行，但會(huì)使絕緣強(qiáng)度下降威脅變壓器的安全，影響變壓器的壽命。這種過負(fù)荷是必須加以限制的。

3.禁止過負(fù)荷

變壓器過負(fù)荷程度較大，時(shí)間較長(zhǎng)，使變壓器頂部油溫已超過允許值，變壓器繞組的熱點(diǎn)溫度已達(dá)到危險(xiǎn)程度。這時(shí)變壓器若繼續(xù)運(yùn)行，熱點(diǎn)周圍的絕緣油會(huì)分解產(chǎn)生氣泡，絕緣強(qiáng)度嚴(yán)重下降，可能會(huì)導(dǎo)致變壓器的重大故障，這種過負(fù)荷是必須禁止的。

變壓器在過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：

(1)密切監(jiān)視變壓器繞組溫度和頂部油溫。

(2)起動(dòng)變壓器的全部冷卻裝置，在冷卻裝置存在缺陷或冷卻效率達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)禁止變壓器過負(fù)荷運(yùn)行。

(3)對(duì)帶有有載調(diào)壓裝置的變壓器，在過負(fù)荷程度較大時(shí)，應(yīng)盡量避免用有載調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)分接頭。

(4)主變可以在正常過負(fù)荷和事故過負(fù)荷情況下運(yùn)行。正常過負(fù)荷其允許值應(yīng)根據(jù)主變的負(fù)荷曲線，冷卻介質(zhì)以及過負(fù)荷前主變所帶的負(fù)荷來確定。事故過負(fù)荷和正常過負(fù)荷的運(yùn)行必須在主變無異?，F(xiàn)象情況下運(yùn)行。如主變存在冷卻器損壞，嚴(yán)重滲漏油，本體保護(hù)有嚴(yán)重缺陷等情況下，則不允許過負(fù)荷運(yùn)行。

GB/T1516494《油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》中規(guī)定按GB1094設(shè)計(jì)的變壓器，在額定負(fù)載和正常環(huán)境溫度(20°C)下，其熱點(diǎn)溫度的基準(zhǔn)值為98°C，在此溫度下的相對(duì)老化率為1，即在此條件下，變壓器消耗正常壽命。熱點(diǎn)溫度每增加6K，老化率增加1倍。根據(jù)變壓器出廠溫升試驗(yàn)，折算到20°C下的熱點(diǎn)，溫度均比98°C小得多(相差近20°C)，因此實(shí)際上變壓器均留有較大的溫升裕度。因?yàn)殡S著變壓器投入運(yùn)行時(shí)間的增加，其冷卻系統(tǒng)的熱效率會(huì)因散熱器的臟污、油泵效率下降等原因而比出廠時(shí)下降，實(shí)際溫升可能要比計(jì)算的偏高。當(dāng)然，如制造廠已提供了明確的變壓器過負(fù)荷能力表，應(yīng)按制造廠提供的數(shù)據(jù)執(zhí)行。