摘要:本文主要介紹目前我工區220kV主變大修中存在的不
足,并提出了改進建議。
主變壓器是配電系統中的重要設備之一,它的性質、質量直接關系到電力系統運行的可靠性和運營效益。長期運行和新安裝的變壓器,由于受到電磁力、熱應力、電腐蝕、化學腐蝕、運輸振動、受潮等影響,會導致變壓器發生各種故障,為了保證變壓器安全運行,有必要根據有關規定對變壓器的主變進行大修。通過大修消除隱患和故障,保證安全運行。
關鍵詞:變壓器 檢修 改進建議
1 目前220kV主變大修中存在的問題
1.1 油樣采樣不全面 ①油樣采集不夠,僅僅采集色譜油樣,導致修前變壓器油化驗項目不全,變壓器油在充入修后變壓器時,無法對變壓器油的處理情況進行對比。②當日每日工作結束,為防止器身內部鐵芯及繞組等部件受潮,常采用向器身內注滿油的方法使其與外部空氣隔離。注油前沒有進行油樣化驗,無法監視變壓器油的質量,就不能保證向器身內部充入合格的變壓器油。
1.2 器身暴露時間掌握不足 很多同志認為器身在大氣中的暴露時間就是吊開上節油箱,器身暴露在空氣中到蓋上上節油箱的時間,這種認識是不正確的。
器身在大氣中的暴露時間是指變壓器器身與大氣接觸的時間,不是吊開上節油箱才算暴露。因此器身暴露時間的計算方法規定為:打開密封,油箱內開始進入大氣時為起始時間;完成密封,器身與外界大氣已隔離時,為終止時間。更嚴格的計算,終止時間也可定為抽起真空以后,器身與純凈氮氣或干燥空氣接觸,不屬于在大氣中暴露,不計算處在大氣中的暴露時間。
1.3 真空度控制不準確 目前我們的做法就是在全部附件安裝完后,在裝氣體繼電器的郵箱側法蘭上加封板,打開各附件、組件同本體的所有閥門,使除儲油柜和氣體繼電器以外的所有附件(包括冷卻器)連同本體抽真空。如儲油柜按全真空設計,儲油柜和氣體繼電器也一并參加抽真空。監視真空度是通過觀察真空濾油機上所帶的電子式真空表上的顯示數字,此真空表顯示的真空度是真空濾油機出口處的真空度,通過抽真空管道,再到主變本體真空度應該有所升高,造成真空濾油機自帶的真空表顯示數值與主變本體內部壓力值不符,不能準確監視主變本體內部的實際壓力(過去使用的麥式真空計因兄弟單位曾發生水銀倒灌變壓器本體被迫停止使用)。
1.4 直接通大氣排油的不足 目前,吊罩檢查前的排油方式為直接通大氣排油,在排油的同時會把空氣帶入器身內部,即使空氣相對濕度較小也會增加器身內部的水分,沒有采取任何防潮措施,另外,直接同大氣排油的做法直接受到空氣濕度的限制,所以不適宜在濕度較高時間段(限制了主變排油時間)和較高電壓等級的變壓器上采用僅限于電壓等級較低的變壓器。
1.5 直接用大氣解除真空方法錯誤 真空狀態下,器身內部壓力很低,我們直接用大氣解除真空,會使空氣中的潮氣大量進入器身內部,造成絕緣降低,影響主變大修質量。
1.6 注油防潮的弊端 我們大修主變壓器的過夜防潮保護主要是采取向器身內部注滿干燥的絕緣油,這種做法不僅不能排除已吸附的潮氣,反而造成把絕緣表面的水分向絕緣內部趕的效果。所以與其用回油來防潮,還不如密封大氣。由于紙和水的親和力比油和水的親和力強,一般紙都從油中吸收水分,研究表明,在油和紙達成水分平衡后,紙中含水量遠大于油中含水量,因此,向器身內注滿絕緣油并不能把絕緣紙中的水分帶走,相反,絕緣紙有可能會從油中吸收水分,使潮氣進入絕緣層,影響主變大修的效果。
2 改進意見
2.1 油樣化驗要全面 ①大修前油樣化驗項目要全面,供與大修后油化驗數據比對。②每次注油前要采取油化驗結果,確保注入變壓器的油品合格,確保不因為變壓器的質量影響主變大修質量。③建議每日在放油后進行油樣采取,對油樣進行微水測試,這樣我們可以了解器身內部水分含量。這種試驗尤其對主變吊罩檢查當天非常重要,能夠監視繞組和鐵芯等部件是否吸收有潮氣及其吸收潮氣的多少程度,因為吊罩檢查當天器身暴露于空氣中的時間較長。
2.2 加裝真空壓力表 建議:①抽真空時,在郵箱頂進油閥處加真空閥和經過校驗的真空表,再連接真空管道,此處真空表能夠真正反映出主變本體內的真空度,安裝真空閥以便在對油箱抽真空之前,關上真空閥門、單抽管道真空。藉以查明真空系統本身實際能達到的真空度。真空系統包括真空泵、管道、閥門和真空測量儀表等,要求整個系統的真空度達到≤10Pa。如果大于10Pa應對真空處理系統進行檢查或修理。②為防止因麥式真空計使用不當造成水銀倒灌入本體,除了加強人員培訓和現場管理外,盡量減少現場麥式真空計的使用,為了較為準確的測量本體內部的真空度,可以采用先讀取真空機組上的電子真空表,預計本體真空度接近要求時,在專人監護下使用麥式真空計測量一下本體真空度,達到要求的真空度后即可撤去麥式真空表。
2.3 充氣排油 建議如果現場具備條件和工程進度等因素允許,我們可以采用充干燥空氣排油或充入氮氣排油,這是比較好的放油方式。如果減少器身暴露在大氣中時間,而且可以提前放油,省去吊罩檢查當日放油所占用的時間,同時使器身內部受潮的機率降低到最小。
2.4 真空注油 真空狀態下,向器身內注油。注油速度取決于真空度的保持,真空度下降慢比較好,(3-6)t/h都行。
注油時,真空泵繼續開啟,通向油箱的閥門也保持與抽真空時相同,以便所有零件連同本體一起真空注油。用真空濾油機注油,油應從油箱下部的注油閥注入。為防止把油抽入真空泵,當油注到油面距真空泵入口約200-300mm時,關閉真空閥門,停止抽真空。但真空濾油機不停止注油,直到油位逼近裝氣體繼電器處的封板時,才將真空濾油機停下。
對于有載調壓的變壓器,抽真空前應在本體和有載分接開關箱體之間安裝連管,以保證本體和有載油箱之間具有相同的真空度。為拆除切換開關的油室和油箱之間連管,在油注到接近連同管時(當然距真空泵入口的高度仍應不小于200-300mm),就停止注油。接觸真空,拆除連同管并加封板以后,再抽真空1h,然后繼續用真空濾油機注油直到油位逼近裝氣體繼電器處的封板。
在抽真空脫水脫氣的工藝之前,就應安裝好真空注
油油位機,以便在真空注油過程中,按上述要求控制油
位。
2.5 充氣防潮 從安全性、便利性、經濟性的角度出發可以向器身內部充入干燥的空氣使其保持干燥。使用干燥空氣發生裝置產生干燥的空氣,在通過變壓器入口前串入加溫裝置,將氣體溫度控制在40-50度之間注入器身內部,避免溫度過高,導致絕緣脆化損傷。通過對干燥氣體加溫,可以起到加溫干燥的效果,加速絕緣物內水分的蒸發,起到保持器身內部干燥的作用。
此種方法還可以應用在變壓器檢修過程中,除吊罩時,固體絕緣材料是直接暴露在空氣中外,正常情況下,只有局部變壓器箱體通過法蘭孔與大氣相通,進而影響固體絕緣材料的含水量,因此,只要采取措施,在絕緣材料與外界大氣間形成一層類似于油的緩沖層,來減少以至消除器身與外界的直接接觸,就可以有效的控制絕緣材料的受潮程度,基于這一原理,通過向變壓器箱體充入露點遠低于自然大氣的干燥空氣,并使其形成對外界大氣的正壓力,從而在絕緣材料周圍形成一個含水量相對較小的人造空氣環境,通過密封手段保持變壓器箱體內的正壓力,就可以有效控制箱體內干燥空氣與外界大氣的交換速度,保證變壓器箱體內干燥空氣僅發生微小的變化,從而使得絕緣材料能處于一個含水量相對較低且穩定的氣體環境中。避免了檢修過程中的絕緣材料大量吸水現象,變壓器芯體
裸露于這種含水量極低的干燥空氣,絕緣材料才不會受潮。
2.6 除真空的方法 真空解除應采用措施防止在釋放真空的過程中潮濕空氣進入變壓器絕緣材料,在沒有注油的情況解除應采用干燥空氣或高純氮氣來解除真空。
以上是我們目前220kV主變中存在問題及改進意見,在實際工作中可能還有不足或者一些更好的改進方法,在此希望與大家學習、探討。由于水平所限,文中難免有不妥之處,歡迎大家指正。
參考文獻:
[1]陳生銀,宋會平,王燕,潘丁.220kV主變壓器備自投的研究與應用[J].電力系統保護與控制,2009(07).
[2]唐宜芬.220kV變壓器保護的配置、接線和整定原則[J].廣東輸電與變電技術,2005(04).
[3]王永.220kV主變大修中真空注油方法的實踐與研究[J].機電信息,2009(36).