安康水電廠變壓器冷卻器系統技術改造研究

郝胤棟 任丹丹

摘 要：針對安康水電廠變壓器的冷卻器系統經過多年的運行，逐漸暴露出的冷卻器設備老化，事故頻發、單次維修成本偏高且收效不明顯，控制系統的回路復雜及故障頻發等缺陷。通過變壓器控制系統改造，能有效的解決上述問題，且運行方式靈活可靠。

關鍵詞：主變壓器；冷卻器；技術改造

引言

安康水力發電廠于安裝有4臺200MW機組和1臺52.5MW機組，于1992年全部投產運行，電廠運行時間較久，雖然對冷卻器、潛油泵等附件進行過大修，但由于設備陳舊，整個冷卻器外觀始終有滲、漏油現象。雖然機組大修更換過密封，效果仍然不太理想，整個冷卻器外殼即有滲油現象，嚴重影響了電站的安全健康運行。

1 變壓器冷卻器技術改造的必要性

由于冷卻器長時間運行，水對冷卻器內部銅管腐蝕，銹蝕現象嚴重，在大修時，為了提高冷卻效果，還要對銅管結垢進行處理，造成冷卻器銅管壁厚減少（銅管厚度1mm），另一方面銅管的材料質量差，管壁薄。使設備在運行中由于銅管破裂水進入變壓器內部，造成主變絕緣下降，嚴重威脅主變的安全運行。

冷卻器安裝的油泵是潛油泵，由于油速較快，使油在冷卻流動中產生油流靜電現象，影響變壓器的絕緣，長期運行對變壓器不利。冷卻器附件如油流繼電器發生不指示，停泵后不返回，還有油流繼電器在運行中擋板發生斷裂現象，如5B2#冷卻器，由于發現及時，解體冷卻器后，在冷卻器內部找到斷裂的擋板，如果發現不及時，斷裂的擋板有可能被油帶入變壓器內部造成事故。閥門經常出現掉頭、關閉不嚴、滲水、滲油現象，特別是閥門關閉不嚴，當某一臺冷卻器作備用時，潛油泵未運行，而水流處于流通狀態，造成事實上的水壓大于油壓。

綜合上述主變冷卻器已經嚴重影響主變的安全運行，必須進行更新改造，淘汰舊型號冷卻器，更改新型號、制造工藝比較好效率高的冷卻器。

2 冷卻器改造方案選型

YSS-300油水冷卻器更換前參數如表1所示。

表1 YSSG-315油水冷卻器更換前后參數對照表

受主變安裝位置的限制，若采用強油風冷，安裝位置不夠，而且主變在室內冷卻效果也差。可以采用強迫油循環水冷方式冷卻，經過調研計算比較，選用湖南東屋機電有限責任公司制造的YSSG-315型變壓器油水冷卻器，此冷卻器有以下優點：（1）冷卻器內的冷卻管，采用雙重管，兩端為閉式雙脹口結構，減少了脹口破裂的現象，提高了冷卻器的安全運行，經久耐用，是一種少維護的產品，冷卻器本體10年內不需要大修。由于銅管壁厚，材料優良，銅管強度好，運行時可以油壓大于水壓；（2）油泵是一種潛油封閉式油循環油泵，具有低揚程、大流量和低轉速的特點。減少產生油流靜電，電機功率小（新潛油泵3KW，舊潛油泵13KW），即達到要求，同時消耗減少，可節約大量的廠用電，降低廠用電率；（3）油流繼電器改為流量開關，能在運行中監視冷卻器和變壓器油管路系統油流情況。當運行中的某臺冷卻器油流中斷時，它能發出燈光信號，或自動投入備用冷卻器，杜絕了擋板斷裂故障的發生；（4）增加了逆止閥，以防止停泵時冷卻器產生油短路，使油泵反轉；（5）增加了滲漏儀，在每臺冷卻器下部油水拖板的閉室外，接一臺滲漏檢測儀，當脹口漏水或銅管破裂時，可發出警報信號，實現在線監測，避免了運行人員定期取水樣工作。

更換后的油水冷卻器參數如表1所示。

3 安裝前的檢查

新設備到工作現場以后，外觀檢查無掉漆，殼體無破裂，螺栓無松動現象，附件齊全，資料完整，對潛油泵電機用500v兆歐表測量絕緣，定子繞組間絕緣電阻不低于1MΩ，直流電阻值、三相值符合要求，清除泵內的變壓器油，油閥門、水閥門完好，手柄轉動靈活。將冷卻器油室注滿合格的變壓器油（注油前進行油耐壓值測量），從水室入口通水。并將出口封閉加壓至0.4MPa，靜壓12小時后，再測量油的耐壓值，如耐壓值降低或水中發現油星，則表明內部有滲漏點，應檢查并處理。

4 冷卻器安裝過程

在安排和吊裝中應嚴防冷卻器碰撞和摔跌，在安裝配裝的進出油水管路清理干凈，所有與原管路連接部位密封圈必須放好，在緊固時，應檢查是均勻緊固。充入油水后，無泄漏現象，不符合安裝要求的原配管路應重新配管。

冷卻器安裝好后，應進行熱油循環干燥處理（以油耐壓值的變化情況檢查干燥效果）。電機端子接線板上無灰塵或潮氣銹蝕。接線正確，電機試驗轉向正確，并打開冷卻器的放氣塞進行徹底排氣，然后與變壓器本體油相通，對變壓器進行滿油法注油，然后試運行，各指示正確無誤，隨變壓器正式一起投入運行。

5 效益評估

通過對冷卻器的更新改造，極大的減少了人力、財產、物力的損失，并且減輕了檢修人員的勞動強度，缺陷大大的減少，并對主設備的安全運行提供了可靠的保證，現以發生的三次搶修作以評估。（1）0#主變搶修時間共用24天，事故搶修期間共減少發電量1260萬KWh；減少工業產值390.6萬元人民幣，投入搶修的材料、人工費用60萬人民幣，共計損失450萬人民幣。（2）3#主變搶修共用13天，事故搶修期間共減少發電量2600萬KWh，減少工業產值390萬元人民幣，投入搶修的材料、人工費用70萬元人民幣，共計損失460萬人民幣。（3）5#主變搶修，使1#機組被迫停運6天，使330KV電網與110KV電網在陜南解列，對系統的安全運行造成了比較大的影響。由于我廠是調峰、調頻主力電廠，主變停運搶修，對陜西電網的安全運行，造成了極大的影響。（4）更換后的冷卻器，由于使用了低轉速、大流量、低功率、高效率的盤式油泵，一年可節約廠用電87600 KWh，節約了能源，降低了廠用電率，提高了綜合效益。

6 結束語

1號主變冷卻器更換后，經過近兩年的運行證明，運行狀況良好。外觀干凈，無滲油、滲水現象，冷卻效果好，運行人員不用定期取水樣，實現了在線監測，并且運行時聲音小，缺陷少，維護上的材料、人工費用大量減少，節約了人力、財力、物力。

綜上所述，通過對安康水電廠24萬KVA變壓器（1-4B及0B）的改造更新，已取得良好的運行效果及效益，杜絕類了事故的發生，保證了主變的安全運行，創造了更高的效益。

參考文獻

[1]邵慧斌.淺析電力變壓器的維護與檢修技術[J].科技風，2013（18）；1-2.

[2]張元祿，宋翔，崔建勛.運行中的早期油浸式電力變壓器冷卻系統的節能技術改造[J].電氣工業，2006（7）：26-28.

[3]李昌貴，周二保.發電機、變壓器保護全微機化技術改造與運行分析[J].中國電力，2003（7）：15-18.