摘要:变压器作为变电站最核心的设备,将不同电压等级的电网连接起来,实现电能的转换,其安全稳定运行直接关系着电网的安全,变压器的冷却系统正常运行对于其在重负荷、高温环境下正常工作有非常重要的作用。
关键词:大型变压器;冷却系统;故障
前言:变压器是发电、输电、供电及用电企业中的重要设备,在电网中处于十分重要的地位。其有着十分广泛的用途,如今,国民经济各部门中均在对各类的变压器进行着广泛应用。变压器通常由器身、保护装置、调压装置、油箱、出线装置及冷却装置等构成,它的冷却装置有风机、散热管、油泵、二次控制系统等。
1设备概述
洁能发电1号、2号主变是由沈阳华美变压器制造有限公司制造的户外的三相油浸式变压器。3号、4号主变是由南通晓星变压器有限公司制造的户外的三相油浸式变压器。四台主变压器内部铁芯采用高导磁率的矽钢片冲叠而成,为三相五柱式;主油箱采用箱式全封闭结构;变
压器顶部有一油枕,油枕采用波纹式储油柜,使变压器油自由膨胀的同时又与外界空气隔绝。变压器冷却方式为强迫油循环强迫风冷却(OFAF),配置了三组冷却器,其中1号、2号主变压器每组冷却器由一台油泵和三台风扇组成,3号、4号主变压器每组冷却器由一台油泵和两台风扇组成。 自制室内单杠
1 号、2号高压厂用变压器是由沈阳华美变压器制造有限公司制造的户外的三相油浸式变压器。3号、4号高压厂用变压器是由南通晓星变压器有限公司制造的户外的三相油浸式变压器。主油箱采用箱式全封闭结构;变压器顶部有一个油枕,油枕采用波纹式储油柜,使变压器油自由膨胀的同时又与外界空气隔绝。变压器冷却方式为自然循环风冷却,配置了冷却风扇。
5号起动/备用变压器是由沈阳华美变压器制造有限公司制造的户外的三相双绕组油浸式有载调压变压器。主油箱采用箱式全封闭结构;变压器顶部有二个油枕,油枕波纹式储油柜,使变压器油和有载调压装置自由膨胀的同时又与外界空气隔绝。变压器冷却方式为自然循环风冷却,配置了冷却风扇,其110kV中性点直接接地。库房管理流程
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1)仅可分级调整冷却器的冷却容量,无法平滑连续改变,这样将不能对如今日益发展的电力系统的智能化控制需求进行满足。
2)分组投入切除冷却器时,易引发控制系统故障,甚至会诱发变压器跳闸。
3)复制和备用冷却器投入及退出运行时,会使变压器内油温异常。
4)分组运行冷却器的运行桩体需由人工进行转换,所以,不能更好的满足电力系统无人值守要求。
5)传统冷却器控制系统噪音大、高耗能。
6)冷却器油泵的高速运转会加剧油流中的静电现象。
3冷却系统技术维护及改进方法
3.1风机维护
冷却装置中,风机常处于运行状态中,电机放置室外,常年日晒雨淋,电机和电缆绝缘易
老化,电机易出故障;风扇长期运行中,其轴承易偏心,导致卡壳。变压器运行中,若出现一组风机损坏,需更换时,需注意更换风机前,必须切断风机电源,在拆装电机期间严禁送电,停送电必须有专人负责;需注意同带电设备应保持一定安全距离,并有足够的施工用电和照明;首先,打开接线盒断开电源线,拆卸中避免叶轮碰撞变形。拆电机前标记电源相序,装电机前检查电源相序是否准确;检查叶片与托板的铆接应牢固,叶片角度应一致,动垫圈锁紧;拨动叶轮转动灵活后,通入380V交流电源,运行5min以上;试运转风机转动平稳,转向正确,无异声,三相电流基本平衡。 3.2潜油泵维护
冷却装置中,强迫油循环的潜油泵非常重要,其二次系统采取的是潜油泵先运行后,风机再启动,若潜油泵故障,改组风机也无法正常运行,会影响变压器的散热。更换潜油泵时,要确保同带电设备有足够安全距离,并备有充足的施工用电和照明;带电更换潜油泵前,应申请停用主变重瓦斯保护,更换后进行排气;拆卸前断开潜油泵电源,拆开电源连接线;在拆卸潜油泵时,其下部放垫块做支撑,防止油泵重物伤人。更换时需检查叶轮转动应平稳、灵活;检查油泵应转向正确,泵试运行应平稳灵活,不存在转子扫动或叶轮碰
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撞等异常声音,需保证三相空载电流平衡;油流继电器指示正确,对严格检查法兰密封面,确保其平整无划痕、漆膜及锈蚀;需正确对接个对接法兰,密封垫位置准确,依次对角拧紧安装法兰螺栓,使密封垫均匀压缩1/3;拆装前后应确认蝶阀位置正确,更换后该组停运冷却器内气体应充分排出。
3.3油流继电器维护
冷却装置中,油泵是否运行正常,需利用油流继电器来检测,既可现场直观显示油流是否正常,也可利用油流继电器二次接点返回风机才可启动运行,其作为潜油泵的辅助设备,作用巨大。更换油流继电器时,需同带电设备保持一定安全距离,并有足够的照明和电源;带电更换油流继电器前,应申请停用主变重瓦斯保护,在更换后进行排气;拆卸前断开油流继电器电源及信号连接线。其安装工艺需注意挡板应铆接牢固,无松动、开裂。返回弹簧应安装牢固,弹力适当;需清洁指针和表盘,无水雾、灰尘,转动灵活无卡滞;转动挡板,主动磁铁和从动磁铁应一起转动,观察指针需一起转动且无卡涩现象;用手转动挡板,将挡板转动85°时,用万用表测量接线端子。微动开关应正常工作用手对挡板进行转动,原位转动85°时,用万表测量接线端子,微动开关应正常工作;波纹管连接应保证平行
和同心,并使密封垫位置准确,压缩量为1/3,检查法兰密封面应平整无划痕、锈蚀、漆膜;拆装前后应确认蝶阀位置正确,更换后注意充分排气。
3.4二次控制系统维护
冷却装置要正常运行,二次控制系统非常关键。冷却系统一般用两个独立的电源,一个工作,一个备用。若工作电源产生故障,备用电源可自动应用;工作电源若恢复,备用电源会自动退出。每个冷却器都可使用控制开关来选择冷却器工作状态,也就是工作、辅助、备用和停机,以便于对每个冷却器进行维护。冷却器油泵及风扇电机电路配有单独的接触器和热电偶继电器,以保护电机不过载。若变压器的上油温或绕组温度到达一定值时,尚未投入运行的辅助冷却器将自动启动;当工作或辅助冷却器在运行中出现故障时,可自动启动备用冷却器;变压器投入电网后,可根据负荷情况自动投入一定数量的冷却器;全部运转的冷却器有故障出现时,都可出现故障信号;当两电源都消失,冷却装置都不工作时,可按变压器上油层的温度,在一定时间内作用于跳闸或信号。二次系统在出现主回路电源故障时,必须立即处理,若两端电源都断开,必须采取其他措施进行散热,比如用水淋、临时加装风扇、减负荷运行等。分组冷却器该启动未启动时,可能原因有油泵未正常启动、风机接触器损坏、热偶继电器动作、电机内部故障等。
在停电检修冷却装置控制箱时,工作前断开柜内各类交直流电源并确认无压,防止人员低压触电伤害及各类电源发生接地、短路等故障;控制箱内清洁无杂物,加热驱潮装置应正常;检查电源开关、接触器和热继电器触点应完好无烧损,接线牢固可靠;检查开关的外观是否完好,接线是否牢固可靠,用万用表检查开关的动作和触点,同时手动切换;控制箱门密封衬垫需完好,如有必要,更换门密封垫,检查电缆入口,确保密封良好。
结束语:
变压器冷却装置的维护极其重要,特别是迎峰度夏期间,主变负荷较大,环境温度高,当出现风机故障信号时,要立即安排检修人员处理缺陷;同时应安排每周一次例行检查,对于辅助、备用进行切换试验;检查主回路电源空开、接触器发热情况,检查风机、油泵运行情况,及时发现隐患并处理。
参考文献:
[1]刘渠江.500kV变压器冷控系统的常见故障分析及处理措施[J].河南科技,2021,40(4):63-66.
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