500 kV主變油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象的分析處理

胡大棟

（紹興電力局，浙江 紹興 312000）

500 kV大型變壓器通常采用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷方式，冷卻器由熱交換器、風(fēng)扇、電動(dòng)機(jī)、氣道、油泵油流指示器等組成。油泵裝在冷卻器的下部，使熱交換器的頂部油向下部循環(huán)。當(dāng)變壓器上層油溫和下部油溫產(chǎn)生溫差時(shí)，通過(guò)冷卻器形成油溫對(duì)流，經(jīng)冷卻器冷卻后流回油箱，起到降低變壓器溫度的作用。

主變冷卻器的正常運(yùn)行是主變安全的保證，變電值班員平時(shí)要加強(qiáng)對(duì)冷卻器的運(yùn)行維護(hù)工作，掌握冷卻器常見(jiàn)的故障現(xiàn)象，及早發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并分析解決。

1 主變冷卻系統(tǒng)正常運(yùn)行方式及異常情況

某500 kV主變冷卻系統(tǒng)有3種運(yùn)行方式，分別是自冷、風(fēng)冷和強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷。變壓器共有6個(gè)油溫計(jì)（每相2個(gè)），當(dāng)一相中任1個(gè)油溫計(jì)油溫達(dá)到50℃或負(fù)荷達(dá)到70%額定負(fù)荷時(shí)，（一相）12組風(fēng)扇啟動(dòng)，當(dāng)2個(gè)油溫計(jì)油溫降到40℃以下且負(fù)荷降到70%額定負(fù)荷以下時(shí)停運(yùn)；當(dāng)2個(gè)油溫計(jì)油溫均繼續(xù)升高且其中1個(gè)升高到60℃或負(fù)荷升到80%額定負(fù)荷時(shí)，工作油泵啟動(dòng)，當(dāng)2個(gè)油溫計(jì)油溫降到50℃且負(fù)荷降到80%額定負(fù)荷以下時(shí)停運(yùn)。

正常情況下冷卻器1與2號(hào)油泵工作方式選擇開(kāi)關(guān)切到“工作”位置，3號(hào)油泵切到“備用”位置，油泵控制方式選擇開(kāi)關(guān)和風(fēng)扇控制方式選擇開(kāi)關(guān)切到“自動(dòng)”位置，即正常運(yùn)行方式為：1與2號(hào)油泵投入，3號(hào)油泵為備用。

某日氣溫很高，鄰近中午時(shí)監(jiān)控報(bào)文發(fā)出了“主變油泵故障”信息，隨即自動(dòng)復(fù)歸。值班員在現(xiàn)場(chǎng)檢查油泵動(dòng)作情況，發(fā)現(xiàn)主變?nèi)嘤捅枚紗?dòng)了且運(yùn)行正常。下午高溫特巡時(shí)，值班員發(fā)現(xiàn)主變B相的油泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而其他兩相的油泵還在運(yùn)轉(zhuǎn)，并且就地和后臺(tái)監(jiān)控都沒(méi)有任何的故障信號(hào)。查看油溫表發(fā)現(xiàn)，A與C相油溫在51～52℃左右，而停轉(zhuǎn)的B相在57～58℃左右，明顯偏高。

2 油泵故障的分析與處理

2.1 油泵故障的分析

任一相油溫高啟動(dòng)油泵、風(fēng)扇簡(jiǎn)化的接線原理見(jiàn)圖1，三相油泵應(yīng)該一起動(dòng)作或復(fù)歸。

圖1 油溫高啟動(dòng)油泵、風(fēng)扇接線原理

從原理圖上可知，如果接線正確，當(dāng)6個(gè)油溫計(jì)中任1個(gè)溫度達(dá)到50℃時(shí)，K143繼電器接點(diǎn)閉合，K3繼電器動(dòng)作。當(dāng)任1個(gè)溫度計(jì)達(dá)到60℃時(shí)，K144繼電器接點(diǎn)閉合，K2繼電器動(dòng)作。當(dāng)油溫上升時(shí)，K3先動(dòng)作，K2后動(dòng)作，K2動(dòng)作后才啟動(dòng)K2X，從而啟動(dòng)油泵，同時(shí)由于K2X繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)與K2繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，保證油溫降至6個(gè)油溫計(jì)在50℃時(shí)閉合的觸點(diǎn)全部返回（即K143繼電器失磁后，K3繼電器失磁）時(shí)，切斷油泵啟動(dòng)回路，才停運(yùn)油泵。

但實(shí)際檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于廠家接線錯(cuò)誤，在主變B相冷卻器分控箱內(nèi)用K143動(dòng)合觸點(diǎn)去啟動(dòng)K2，用K144動(dòng)合觸點(diǎn)去啟動(dòng)K3，K2先動(dòng)作，K3后動(dòng)作，K3動(dòng)作后才啟動(dòng)K2X，從而啟動(dòng)油泵；但K2X繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)與K2繼電器的動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)的回路不起作用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)油溫降至6個(gè)油溫計(jì)在50℃時(shí)閉合的觸點(diǎn)全部返回時(shí)，才停運(yùn)油泵；這樣在油泵啟動(dòng)油溫下降一段時(shí)間后，該相油溫在60℃以下時(shí)閉合的觸點(diǎn)全部返回（即K144繼電器失磁后，K3繼電器失磁）時(shí)，切斷油泵啟動(dòng)回路，油泵立即停止啟動(dòng)，這時(shí)油溫下降的數(shù)值僅是油溫計(jì)在60℃時(shí)，閉合的觸點(diǎn)動(dòng)作與返回的溫度差值；如果這時(shí)該相任1個(gè)油溫計(jì)大于60℃，B相油泵將又啟動(dòng)，周而復(fù)始，導(dǎo)致該相油泵頻繁啟動(dòng)。

2.2 接線錯(cuò)誤的處理

這是一個(gè)非常難發(fā)現(xiàn)的接線錯(cuò)誤，因?yàn)橛捅脝?dòng)時(shí)看不出任何異常，當(dāng)油溫介于50～60℃之間時(shí)，一相油泵停轉(zhuǎn)了，后臺(tái)卻沒(méi)有任何信號(hào)。除非任一相油溫再次高于60℃時(shí)，該相油泵又開(kāi)始啟動(dòng)，這時(shí)后臺(tái)監(jiān)控又會(huì)出現(xiàn)短暫的油泵故障信號(hào)。如果油溫在60℃左右波動(dòng)時(shí)，錯(cuò)誤的接線會(huì)導(dǎo)致該相油泵頻繁動(dòng)作。

將原從總控箱接入主變B相冷卻器分控箱的啟動(dòng)K2和啟動(dòng)K3的外接電纜互換，回路編號(hào)不變。經(jīng)試驗(yàn)，油泵運(yùn)行恢復(fù)正常。

2.3 冷卻器短暫出現(xiàn)油泵故障信號(hào)的分析

油泵或者風(fēng)扇啟動(dòng)時(shí)，后臺(tái)監(jiān)控會(huì)發(fā)“主變油泵故障”或者“主變風(fēng)扇故障”的信號(hào)，不過(guò)這個(gè)信號(hào)會(huì)馬上自動(dòng)復(fù)歸。產(chǎn)生的原因是由于油泵（或風(fēng)扇）電源監(jiān)視繼電器與油泵（或風(fēng)扇）啟動(dòng)繼電器在動(dòng)作時(shí)的不同步，造成在油泵（或風(fēng)扇）啟動(dòng)時(shí)有短時(shí)“油泵（或風(fēng)扇）故障”的信號(hào)。對(duì)于這個(gè)誤發(fā)的信號(hào)，雖然可以通過(guò)增加延時(shí)繼電器來(lái)避免，但是這個(gè)短暫出現(xiàn)并立即復(fù)歸的信號(hào)起到了提示油泵或者風(fēng)扇已經(jīng)啟動(dòng)了的作用，進(jìn)而提醒值班員去現(xiàn)場(chǎng)檢查油泵或風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)良好，有一定的積極意義。

2.4 檢驗(yàn)類似接線錯(cuò)誤的方法

為了防止其他500 kV主變冷卻系統(tǒng)也存在同樣問(wèn)題，可在主變油泵及風(fēng)扇均不啟動(dòng)情況，做如下試驗(yàn)：

（1）將主變?nèi)?個(gè)油溫計(jì)的溫度指針拔至50℃，檢查三相主變的風(fēng)扇應(yīng)全部啟動(dòng)，后撥至略低于50℃位置，檢查三相主變的風(fēng)扇仍應(yīng)全部運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）將主變?nèi)?個(gè)油溫計(jì)的溫度指針拔至60℃，檢查三相主變的油泵全部啟動(dòng)，撥至略低于60℃時(shí)，檢查三相主變的油泵仍全部運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 主變冷卻器巡視要點(diǎn)

巡視變壓器冷卻器，可以從電源、外觀、聲音、自動(dòng)控制回路的啟動(dòng)、備用電源自投回路的切換、油泵及風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向、輔助及備用冷卻器的啟動(dòng)等方面綜合來(lái)判斷冷卻器是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。如果冷卻器啟動(dòng)條件不滿足，也要十分重視冷卻器切換試驗(yàn)，確保達(dá)到運(yùn)行條件時(shí)，冷卻器能正確啟動(dòng)。冷卻器的巡視維護(hù)主要針對(duì)風(fēng)扇和油泵，可參考以下要點(diǎn)。

3.1 風(fēng)扇的運(yùn)行維護(hù)

（1）檢查所有風(fēng)扇轉(zhuǎn)向是否正確，對(duì)風(fēng)扇葉片進(jìn)行平衡校正，無(wú)明顯的振動(dòng)和雜音，不碰擦風(fēng)筒。

（2）風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)為三相式，應(yīng)防止其缺相運(yùn)行。

（3）用2 500 V絕緣電阻表測(cè)量風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)及其二次回路的對(duì)地絕緣電阻，應(yīng)大于1 MΩ。

（4）注意有無(wú)振動(dòng)加劇、音響異常、電流增大等情況，夜間可用紅外測(cè)溫儀尋找發(fā)熱點(diǎn)，并應(yīng)及時(shí)排除故障。

（5）確認(rèn)啟動(dòng)及復(fù)歸風(fēng)扇的設(shè)定值是否正確，相關(guān)電源指示燈及控制回路是否正確。

3.2 油泵運(yùn)行維護(hù)

（1）新裝油泵注意觀察有無(wú)油流中斷、流量過(guò)少，電動(dòng)機(jī)升溫過(guò)高、噪聲過(guò)大等異常情況。

（2）用2 500 V絕緣電阻表測(cè)量油泵電動(dòng)機(jī)及其二次回路的對(duì)地絕緣電阻，應(yīng)大于1 MΩ。

（3）保證油泵的密封性良好，特別注意油泵及閥門(mén)處是否滲漏油。

（4）檢查油流表的指針是否抖動(dòng)，若有抖動(dòng)應(yīng)盡快查明原因并進(jìn)行處理，以防擋板脫落進(jìn)入變壓器內(nèi)部。

（5）確認(rèn)啟動(dòng)及復(fù)歸油泵的設(shè)定值是否正確，相關(guān)電源指示燈及控制回路是否正確。

4 結(jié)論

油泵工作異常的發(fā)現(xiàn)和處理過(guò)程說(shuō)明，認(rèn)真做好變電巡視工作非常重要，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)異常并不能說(shuō)明設(shè)備運(yùn)行絕對(duì)正常。除了文中提到的接線錯(cuò)誤，還有滲油等缺陷，如果不進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的仔細(xì)巡視，等到后臺(tái)發(fā)出警報(bào)時(shí)缺陷可能已發(fā)展成嚴(yán)重故障了。變電運(yùn)行工作需要具備扎實(shí)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，巡視一定要細(xì)致到位，確保電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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