試論水電廠變壓器故障原因分析及解決措施

湖南省電網(wǎng)工程有限公司 湖南 長沙 410011

1 引言

近年來我國加大了水電廠建設(shè)力度,使得水力發(fā)電廠成為我國繼火電廠之后的第二大類發(fā)電企業(yè),同時由于水電廠發(fā)電過程環(huán)保等特點,成為我國重點建設(shè)與發(fā)展的發(fā)電企業(yè)類型。但是針對目前規(guī)模不斷擴大的水電廠,其電能生產(chǎn)和運營壓力也隨之提高,尤其針對水電廠發(fā)電系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的電氣設(shè)備,其運行狀態(tài)直接決定整個電廠甚至是電網(wǎng)的運行狀況,因此要做好對水電廠重點電氣設(shè)備的檢修工作,尤其是最為關(guān)鍵的變壓器設(shè)備,需要分析常見變壓器故障的原因來尋求相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。

2 水電廠變壓器常見故障原因分析

2.1 絕緣老化問題 變壓器長時間運行過程中常見絕緣層老化問題,導(dǎo)致絕緣失效而造成設(shè)備內(nèi)部電流泄漏而引發(fā)安全事故。這主要由于變壓器在長時間運行中受到局部高溫、交流電變化以及氧化作用等因素的影響而造成絕緣層不同程度的老化,此問題會降低絕緣層自身絕緣性能而引發(fā)電流外泄。

2.2 油質(zhì)劣化問題 變壓器油箱中的油出現(xiàn)雜質(zhì)含量較多而上浮、密度過大等油質(zhì)劣化問題而影響變壓器油的冷卻作用,造成設(shè)備內(nèi)部熱量積聚而出現(xiàn)設(shè)備過熱問題。如果設(shè)備過熱問題持續(xù)時間過長則會導(dǎo)致變壓器內(nèi)設(shè)備老化程度加劇,絕緣水平下降,甚至發(fā)生局部放電,這就會對變壓器設(shè)備正常運行造成干擾。

2.3 鐵芯故障 鐵芯故障多表現(xiàn)為多點接地,主要原因多為制造工藝未達標,變壓器在長期運行中的振動導(dǎo)致鐵芯硅鋼片上竄會,致使鐵芯多點接地。

變壓器正常運行時,是不允許鐵芯多點接地的,因為變壓器正常運行中,繞組周圍存在交變磁場,由于電磁感應(yīng)的作用,存在著寄生電容,使鐵芯對地產(chǎn)生懸浮電位,導(dǎo)致各構(gòu)件之間存在著電位差,當兩點之間的電位差達到能夠擊穿其間的絕緣時,便產(chǎn)生火花放電,長期下去對變壓器油和固體絕緣都有不良影響,為了消除這種現(xiàn)象,將鐵芯外殼可靠接地,使之與外殼等電位。但如果鐵芯或其他構(gòu)件出現(xiàn)多點接地時,會形成閉合回路,造成環(huán)流引起局部過熱,導(dǎo)致變壓器油分解劣化,絕緣性能下降,嚴重時還回時鐵芯硅鋼片燒損,引起重大事故。

2.4 分接開關(guān)問題 工作人員通常通過對分接開關(guān)的操作來操作和控制變壓器設(shè)備,在此操作中容易出現(xiàn)分接開關(guān)與變壓器之間的線路連接不良而使得線路中產(chǎn)生電弧,嚴重時會損傷設(shè)備,影響變壓器的正常運行。

3 水電廠變壓器故障解決措施

3.1 絕緣老化問題的處理 為了降低絕緣層老化問題的發(fā)生概率,首先工作人員應(yīng)該嚴格控制變壓器的運行時間,防止由于變壓器運行超時而導(dǎo)致局部溫升異常,使得絕緣老化速度加快。其次要將溫度測量儀器安裝在變壓器中便于實時掌握其內(nèi)部溫度,防止由于溫度過高而加速絕緣老化。最后就是定期更換絕緣層,定期檢查和及時發(fā)現(xiàn)絕緣老化問題并進行處理,降低此問題所造成的安全隱患概率。

3.2 油質(zhì)劣化問題的處理 為了實時并全面掌握變壓器油的油質(zhì)情況,在水電廠中積極應(yīng)用先進的在線監(jiān)測系統(tǒng)來實時監(jiān)測油質(zhì)的各類參數(shù)信息,及時掌握變壓器油的溫度以及密度等參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常并進行處理,避免油質(zhì)變差而造成一系列嚴重后果。此外,通過此在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用,,一旦出現(xiàn)油質(zhì)劣化問題,則可以第一時間收到報警信息,及時停電處理來保證變壓器的正常運行。

3.3 鐵芯故障的處理 為了預(yù)防此故障的發(fā)生,需要檢修工作人員定期對變壓器內(nèi)部鐵芯構(gòu)件開展質(zhì)量檢查工作,及時發(fā)現(xiàn)鐵芯損壞或老化問題并開展相應(yīng)的維修或更換工作,保證絕緣性能良好。而且還要在檢修工作中嚴格按照操作規(guī)程要求,防止對鐵芯構(gòu)件造成人為破壞,避免由于鐵芯的原因而影響變壓器的正常運行。

3.4 分接開關(guān)問題的處理 在工作人員每次操作變壓器之前需要細致檢查設(shè)備與分接開關(guān)之間的連接線路,避免出現(xiàn)線路接觸不良問題而影響設(shè)備正常運行。此外,還要在操作后檢查分接開關(guān)的實際位置。不僅如此,工作人員還要定期測量分接開關(guān)的電阻值,控制電阻值在允許范圍之內(nèi),防止回路導(dǎo)通不良而影響變壓器的正常運行。

4 結(jié)語

變壓器是水電廠中最為重要的電氣設(shè)備,在目前水電廠規(guī)模不斷擴大以及生產(chǎn)壓力不斷提高的形勢下,給變壓器設(shè)備帶來更大的運行管理壓力。變壓器在長時間運行之后容易出現(xiàn)各種類型的故障而影響水電廠發(fā)電系統(tǒng)的正常運行,這就需要總結(jié)變壓器運行中常見的絕緣老化、油質(zhì)劣化、鐵芯故障以及分接開關(guān)故障等,采取相應(yīng)的預(yù)防和解決措施,降低其出現(xiàn)故障的概率并及時排除故障,確保水電廠的長遠和穩(wěn)定發(fā)展。