關(guān)于水電廠變壓器發(fā)生故障的原因及解決措施研究

中國華電集團烏江有限責(zé)任公司思林發(fā)電廠 貴州 銅仁 565100

1 引言

水電廠是我國重要的能源企業(yè),關(guān)系著區(qū)域性電力供應(yīng)問題。而隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)技術(shù)的普遍應(yīng)用,水電廠進行管理也逐漸落實自動化建設(shè),而在信息化建設(shè)過程中,變電站占據(jù)核心地位,也發(fā)揮著不可替代的作用。水電廠變電站的作用主要是將發(fā)電機發(fā)出的電能進行升壓,然后傳輸?shù)礁邏弘娋W(wǎng)中進行輸送。因為變壓器的結(jié)構(gòu)比較特殊,運行原理復(fù)雜,所以出現(xiàn)故障的情況比較普遍,需要及時進行維修和處理,保證水電廠的穩(wěn)定運行。

2 變壓器投入運行前的準備

在變壓器投入運行之前,需要做的準備主要是要求技術(shù)人員結(jié)合變壓器的一次電路圖,對所有的電氣設(shè)備的連線情況進行嚴格檢查,保證相色清晰,其中的高低壓引出線,需要與銘牌上標示的連接組別對應(yīng)。因為變壓器是很多電氣設(shè)備的集合,所以要保證每個設(shè)備之間的接頭處連接比較牢固,配備有示溫蠟片,可以準確了解設(shè)備的實時溫度。對于儲油柜的油位,需要保證與環(huán)境溫度的油位線一致,數(shù)值顯示正確,不存在漏油、滲油等問題。變壓器中存在一些分接開關(guān),需要保證其位置三相一致,并處于運行部門要求的檔數(shù)。儲油柜、散熱器和油門一般保持打開狀態(tài)。還要保證外殼良好接地,吸濕裝置內(nèi)存放的是合格的干燥劑,冷卻裝置也保證正常。在檢查好各類設(shè)備之后,需要對試驗項目進行檢測,保證合格,油簡化合格;同時要對繼電保護裝置進行校驗,保證裝置正確。在做好這些工作后,才能使變壓器投入運行。

3 水電廠變壓器運行過程常見問題

3.1 聲音異常 如果變壓器表現(xiàn)出儀表數(shù)據(jù)正常,但有比較嚴重的雜音,表示內(nèi)部鐵芯出現(xiàn)故障;如果雜音類似氣泡破裂的聲響,代表可能是繞組零件過熱,或開關(guān)接觸不良帶來的局部發(fā)熱,使得絕緣油汽化,這需要及時斷電檢修;如果雜音類似滋滋的聲響,伴隨電火花,一般是套管表面出現(xiàn)放電問題,需要及時進行清理,涂抹硅油。

3.2 絕緣老化 這是所有設(shè)備長期運行之后都會出現(xiàn)的問題,繞組絕緣因為散熱條件差,負荷重、內(nèi)部絕緣老化等因素的影響,絕緣強度有所降低。如果經(jīng)歷過多次短路,或者曾經(jīng)進水,或者密封不好等,絕緣性降低更快。

3.3 滲油 一般來說變壓器的套管密封不良或存在質(zhì)量問題會導(dǎo)致滲油,所以需要在運行前就對變壓器進行全面檢測,進行油耐壓試驗,如果發(fā)現(xiàn)電壓降低,繼續(xù)進行介質(zhì)損耗試驗和潮氣入侵檢測,同時進行匝間短路檢測,進行對應(yīng)解決。

3.4 瓦斯保護故障 如果變壓器出線故障,比如鐵芯故障、繞組斷線等,可以借助瓦斯保護提供有效保護。這方面有輕重兩種,在變壓器運行時,控制儀表指示、信號電鈴語音報警、光學(xué)牌等行為都會引發(fā)瓦斯保護動作。

3.5 接頭過熱 主要是由于接頭處存在較多的雜質(zhì),或者其中的導(dǎo)電膏膜變薄。同時油浸式變壓器的導(dǎo)電封頭密封不全,會使載流接頭粘連和松動,進而引發(fā)接頭過熱。

4 水電廠變壓器故障的成因

4.1 型號選擇不合適 水電廠的發(fā)電模式對于變壓器的型號有特殊要求,如果選擇了不符合要求的型號,可能會帶來更多的能耗。一般選擇變壓器是遵循“選型合理”的原則,控制電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)速率在有效范圍內(nèi)。如果大水電站選擇小型變壓器或反過來,都會增加設(shè)備的能耗,造成故障的發(fā)生。

4.2 控制存在失誤 主要是技術(shù)人員控制電氣設(shè)備的方法不太合適,給內(nèi)部結(jié)構(gòu)帶來較大的損耗。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來說,電氣設(shè)備運轉(zhuǎn)期間需要的能量較多,所以控制元件的磨損系數(shù)較大,就約束了設(shè)備的運行效率;從外部結(jié)構(gòu)來說,電氣控制變壓器的調(diào)度速率不佳,在線路內(nèi)進行電能傳輸?shù)碾娮杪瘦^大,會降低輸電的利用率。而導(dǎo)致這個問題出現(xiàn)的原因就是水電廠對于技術(shù)人員的培訓(xùn)不足,更關(guān)注生產(chǎn)效益的提升。

4.3 檢修維護不到位 因為電氣設(shè)備很多都是精密設(shè)備,長期運行趨勢下會導(dǎo)致性能逐漸降低,零部件磨損問題加重。為了保證設(shè)備始終處于較優(yōu)秀的運行狀態(tài),需要技術(shù)人員定期對設(shè)備進行檢修和維護。但水電廠開展的檢修維護工作不到位,更重視生產(chǎn)流程的管理,所以對電氣設(shè)備的故障檢修力度不足,日常維護保養(yǎng)不到位,導(dǎo)致部分設(shè)備出現(xiàn)老化問題,更容易出現(xiàn)故障,增加損耗率。

5 針對變壓器運行維護過程常見弊端的處理對策

對于變壓器運行過程中出現(xiàn)的常見弊端,需要做好檢修工作。一是進行巡視,因為變壓器可能受氣候條件的影響,比如雷電、溫度、降雨等,帶來異常表現(xiàn),或者因為人為因素等出現(xiàn)外力破壞,所以需要定期安排巡視工作,盡量一個月一次,在惡劣天氣時增加巡視次數(shù)。二是油位問題,比如漏油、套管發(fā)熱、油位過高過低等,需要立刻停電檢修,消除隱患。三是分接開關(guān)處理,進行手動和電動分接變換操作,檢查設(shè)備的正確性,將開關(guān)的指示位置安排到指定位置,清理干凈開關(guān)部位的油污、切換開關(guān)觸頭外殼和過濾電阻等,清除存在的腐蝕層,擦干凈各個零部件。四是松動檢修,因為磁場振動力或短路振動力的影響,設(shè)備內(nèi)部的鐵軛、繞組、引線、夾件、壓釘?shù)炔课豢赡艹霈F(xiàn)松動和位移,需要及時停電檢修,吊罩檢查。五是預(yù)防性試驗,對于泄漏電流值超過標準值的不合格產(chǎn)品及時更換;要定期進行接地電阻檢測,對100KVA及以上配電電力變壓器要求接地電阻在4Ω以內(nèi),對100KVA以下配電電力變壓器,要求接地電阻在10Ω以內(nèi)。

6 水電廠電力變壓器維護策略

6.1 加強人才隊伍建設(shè) 對于變壓器的管理,技術(shù)人員的能力水平是關(guān)系到其穩(wěn)定運行的關(guān)鍵,所以需要水電廠定期組織專項培訓(xùn)活動,組織技術(shù)人員針對變壓器進行專題學(xué)習(xí),掌握所有變壓器型號和各自的運行機理,重點掌握本廠所用變壓器的性能參數(shù)知識;收集以往變壓器運行期間出現(xiàn)的故障問題,進行分析探討和經(jīng)驗總結(jié),形成匯總報告,促使技術(shù)人員對于可能的故障有明確的認識;邀請相關(guān)專家開展講座和演示等,挖掘技術(shù)人員的潛力;定期組織技術(shù)人員進行模擬操作,這里可以借助信息技術(shù)進行三維模擬操作,節(jié)省資源和時間,還能充分鍛煉技術(shù)人員的實踐能力。另外,需要安排經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員帶領(lǐng)工作人員對變壓器在運行之前進行檢查,主要是外觀檢查,套管是否存在裂縫、破損,是否存在漏油問題,各個接觸點、引線、接線、外殼等是否符合標準。因為變壓器出現(xiàn)故障后多數(shù)會表現(xiàn)出異常的聲音,所以技術(shù)人員需要熟知變壓器的異常聲音判斷方法,在日常工作中注意聽取變壓器的聲音,如果感覺聲音比較異常,就需要及時斷電檢修,避免故障問題加重,帶來更多的損失。管理變壓器的技術(shù)人員需要保證了解變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),掌握其工作原理,知曉常見的故障及其表現(xiàn),有良好的操作水平、故障診斷和處理能力。

6.2 做好日常運維 在變壓器運行期間,考慮水電廠制定的管理制度還不完善,影響到管理工作的開展。所以要加強對日常運維制度的建立,根據(jù)變壓器的運維問題,嚴格要求技術(shù)人員進行日常運維養(yǎng)護,及時排查變壓器存在的隱患,避免變壓器出現(xiàn)故障。在這里,水電廠可以建立責(zé)任制,將日常運維工作內(nèi)容劃分區(qū)域或范圍,將各自的責(zé)任歸并給具體的工作人員,進行實時監(jiān)督和管理。相關(guān)工作人員需要堅持嚴謹細致的工作態(tài)度,堅決履行自己的職責(zé),做好分內(nèi)的工作事項。相關(guān)人員需要及時監(jiān)測監(jiān)控情況,對于變壓器出現(xiàn)的老化、故障、信號不良等問題,進行及時處理,制定科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案,針對可能發(fā)生的各類突發(fā)事故進行處理,從而形成合理有效的變壓器管理體系。

6.3 強化信息化建設(shè) 變壓器的運行需要進一步實現(xiàn)自動化運維,水電廠可以安排建立監(jiān)控系統(tǒng),由監(jiān)控中心變壓器負責(zé)監(jiān)督和管理,這樣可以提高相關(guān)工作人員的效率,強化對變壓器運行狀態(tài)的監(jiān)控成效,進而提高水電站的運行效益。因為當前的人工智能技術(shù)逐漸完善和成熟,所以更需要人工進行集控管理,完善變壓器的試運行,在無誤后進行實際應(yīng)用。水電廠要為此做好日常維護保養(yǎng)規(guī)定,將責(zé)任落實到具體的技術(shù)人員,負責(zé)進行設(shè)備的檢修和維護工作。規(guī)章制度是規(guī)范人員和設(shè)備運行的行為準則,具有較高的約束力。對于變壓器的檢修和維護管理,需要做到完善規(guī)章制度建設(shè),并嚴格保障各項制度的落實,以充分發(fā)揮管理作用,避免出現(xiàn)安全隱患。提升員工的安全意識,保證嚴格按照規(guī)章制度執(zhí)行操作,并承擔(dān)相應(yīng)的崗位責(zé)任。準備科學(xué)的考核和獎懲機制,對按規(guī)定進行維護,并及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的個人和團體進行獎勵,反之進行懲罰,并將結(jié)果與工資福利相掛鉤,做到賞罰分明,提高員工的積極性。

7 結(jié)語

水電廠中變壓器是關(guān)鍵設(shè)備,所以要做好日常運維檢修工作,避免常見故障的出現(xiàn),保證設(shè)備穩(wěn)定運行。