110kV變壓器狀態(tài)檢修及常見(jiàn)故障

李悅寧 李紅軍

摘要：目前，隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中也在逐步完善，110kV變壓器由于整體設(shè)備的運(yùn)行規(guī)模比較大，在設(shè)備運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中的檢修周期也就相對(duì)長(zhǎng)一些，因此，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障和問(wèn)題。如果沒(méi)有及時(shí)的發(fā)現(xiàn)這些故障，并對(duì)設(shè)備當(dāng)前的狀態(tài)進(jìn)行檢修，不僅會(huì)造成大型變壓器的使用壽命降低，還會(huì)給作業(yè)人員造成生命威脅和不必要的重大經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞：110kV;變壓器狀態(tài)檢修;常見(jiàn)故障

引言

變壓器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其狀態(tài)好壞與電力系統(tǒng)的安全可靠性關(guān)系密切?？紤]到變壓器自身特性，維護(hù)時(shí)通常采用定期檢修的方式，具有檢修周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生一定的潛在安全隱患，如果未能對(duì)潛在的故障因素及時(shí)進(jìn)行排除，將會(huì)造成變壓器的運(yùn)行壽命縮短，甚至?xí)?duì)作業(yè)人員的生命安全形成威脅，進(jìn)而造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在對(duì)變壓器進(jìn)行定期檢修時(shí)，應(yīng)按照其平時(shí)的運(yùn)行參數(shù)及根據(jù)值班員對(duì)運(yùn)行中變壓器的觀察、巡視中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行故障分析及檢修。以狀態(tài)檢修取代定期檢修，根據(jù)相關(guān)狀態(tài)開(kāi)展相應(yīng)的檢修工作，并密切監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)110kV變壓器常見(jiàn)故障問(wèn)題進(jìn)行研究分析，對(duì)預(yù)防變壓器故障的發(fā)生具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，并為發(fā)生的故障問(wèn)題制定一定的解決措施，從而達(dá)到保證人身安全，減少經(jīng)濟(jì)損失的目的，還能夠保證變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的安全可靠性，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的供電質(zhì)量。

1110kV變壓器常見(jiàn)故障分析

在110kV變壓器運(yùn)行時(shí)，由于檢修不及時(shí)，很容易出現(xiàn)一些故障。如果我們能夠?qū)?jīng)常發(fā)生的故障進(jìn)行有效的預(yù)防，就可以減少因故障帶來(lái)的不安全因素。對(duì)變壓器常見(jiàn)故障進(jìn)行分析和研究，主要分為絕緣故障和短路故障兩個(gè)方面。

1.1110kV變壓器絕緣故障原因

對(duì)于大部分變壓器故障的原因，大多出現(xiàn)在絕緣方面，所以，對(duì)于產(chǎn)生絕緣的原因是非常有必要了解的，只有了解了絕緣的原因，才能更好的針對(duì)性采取措施，延長(zhǎng)變壓器的使用壽命。1、溫度因素。110kV變壓器一般屬于油紙絕緣，絕緣油內(nèi)的微水含量與溫度成正比關(guān)系，但是如果二者處于不同的溫度，氣體所散發(fā)的程度也相對(duì)不一樣。當(dāng)然，溫度存在多種因素的影響，且溫度對(duì)絕緣體和變壓器的耐用性起著決定性作用。2、濕度因素。如果對(duì)絕緣體管理不當(dāng)，受到環(huán)境等因素的影響，很有可能會(huì)導(dǎo)致絕緣體內(nèi)部有微量的水分，絕緣體的性能會(huì)受到這些微量水分的影響，導(dǎo)致其迅速老化，而且少量的水分還會(huì)影響變壓器設(shè)備的使用壽命，給人身安全以及經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)造成極大的隱患。3、短路電動(dòng)力因素。出口位置是110kV變壓器設(shè)備短路多發(fā)位置。這就很容易導(dǎo)致變壓器設(shè)備內(nèi)部繞組機(jī)械性位移和變形，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致變壓器故障頻發(fā)，不能正常運(yùn)行。

1.2110kV變壓器的短路故障原因

據(jù)有關(guān)調(diào)查分析顯示，目前110kV變壓器出現(xiàn)故障的數(shù)量中，有近一半是因?yàn)槎搪吩斐傻?。而且近幾年這一數(shù)量正在逐漸增加，因此，分析短路問(wèn)題對(duì)于變壓器故障的解決有很大的幫助。經(jīng)分析，短路造成變壓器故障的主要原因有兩個(gè)方面：1、短路會(huì)導(dǎo)致絕緣體過(guò)熱。110kV變壓器運(yùn)行時(shí)，如果出現(xiàn)了短路問(wèn)題，相應(yīng)的高低壓繞組就會(huì)在同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)短路電流狀況，釋放出大量熱能，促使機(jī)械設(shè)備內(nèi)部區(qū)域的絕緣材料逐漸的融化，致使變壓器毀損，且無(wú)法進(jìn)行彌補(bǔ)。2、短路會(huì)導(dǎo)致有關(guān)繞組發(fā)生變形。如果變壓器短路，則很容易同時(shí)造成繞組變形，這個(gè)時(shí)候就需要及時(shí)實(shí)施監(jiān)督檢修工作，以免自我保護(hù)時(shí)間較長(zhǎng)而造成繞組承受范圍過(guò)大，進(jìn)而就會(huì)造成設(shè)備損壞。

2狀態(tài)檢修的概念和優(yōu)點(diǎn)

當(dāng)前，供電企業(yè)主要的管理方式是事后維修以及定期檢修，這具有合理性，但該模式缺乏對(duì)設(shè)備實(shí)際情況的考慮。同時(shí)因?yàn)檫^(guò)大的檢查工作量，在檢修人員缺乏、電網(wǎng)規(guī)模又比較大時(shí)也存在很多問(wèn)題。此外，為了滿足客戶的要求，保證用電的安全性，進(jìn)行停電檢修也越來(lái)越難。根據(jù)監(jiān)測(cè)到的變壓器的狀態(tài)來(lái)對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行檢修，同時(shí)對(duì)出現(xiàn)異常的變壓器進(jìn)行維修。在變壓器發(fā)生故障前，對(duì)變壓器進(jìn)行狀態(tài)檢查和恰當(dāng)?shù)木S修，提高準(zhǔn)確性。進(jìn)行狀態(tài)檢修有以下3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①合理安排維修工作，減少檢修不夠或檢修過(guò)度的情況，保持檢修的合理性;②避免出現(xiàn)盲目檢修的狀況，減少了變壓器進(jìn)行檢修會(huì)給用戶造成的影響，延長(zhǎng)了變壓器的使用年限;③變壓器在使用狀態(tài)中出現(xiàn)的問(wèn)題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，檢查并處理絕緣缺陷。變壓器的狀態(tài)檢修的步驟如下：狀態(tài)檢修信息收集→設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)→設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估→設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估→檢查策略→是否需要檢修（否則運(yùn)行，是則進(jìn)行下一步）→檢修計(jì)劃→檢修實(shí)施→檢修績(jī)效評(píng)估[2]。

3110kV變壓器狀態(tài)檢修分析

3.1狀態(tài)檢修的具體情況

隨著電力系統(tǒng)的逐漸發(fā)展完善，110kV變壓器的檢修方式也在發(fā)生變化，由過(guò)去常常采用的定期檢修方式向狀態(tài)檢修方式轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生這種變化的原因主要有以下兩點(diǎn)。（1）由于110kV變壓器主要是縣城居民供電的樞紐，是針對(duì)居民電提供保障的主要電源輸出，仍采用定期檢修方式難免造成停電時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)用戶的供電得不到有效保障等問(wèn)題，同時(shí)會(huì)造成人力、財(cái)力的浪費(fèi)。而狀態(tài)檢修方式，視狀態(tài)情況進(jìn)行檢修，在節(jié)約人力的同時(shí)，能夠保證檢修之后變壓器的運(yùn)行質(zhì)量。（2）采用定期檢修方式進(jìn)行檢修時(shí)，存在一個(gè)明顯的缺點(diǎn)：就是在計(jì)劃周期內(nèi)進(jìn)行檢修過(guò)程中對(duì)部分狀態(tài)良好的的變壓器也進(jìn)行檢修，做了無(wú)謂的檢修工作，但是對(duì)于不在計(jì)劃?rùn)z修周期內(nèi)存在安全隱患的變壓器卻不能夠及時(shí)進(jìn)行檢修處理。因而采用狀態(tài)檢修的方式，可以有效地對(duì)110kV變壓器進(jìn)行檢修，從而保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

3.2設(shè)備狀態(tài)檢修的重要性

對(duì)于110kV變壓器設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修是非常必要的，它能夠合理科學(xué)地對(duì)變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢修，并且能夠保障檢修之后的運(yùn)行質(zhì)量，減緩變壓器的損壞速度，進(jìn)而使得變壓器的運(yùn)行壽命延長(zhǎng)，在保證電網(wǎng)供電可靠性的同時(shí)，節(jié)約大量的人力及財(cái)力。

3.3設(shè)備的狀態(tài)檢修操作

在進(jìn)行110kV變壓器設(shè)備的狀態(tài)檢修工作操作時(shí)，在采集相關(guān)數(shù)據(jù)及信息過(guò)程中應(yīng)具有針對(duì)性，對(duì)重要數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確記錄。之后根據(jù)采集到的變壓器設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行綜合研究分析，進(jìn)而了解110kV變壓器設(shè)備的狀態(tài)，再依據(jù)相關(guān)法規(guī)文件確定是否需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)，得出110kV變壓器設(shè)備的檢修結(jié)論。最后確定出檢修方案，依照具體變壓器設(shè)備狀態(tài)開(kāi)展檢修工作。

3.4主變故障分析及處理

初步分析造成事故的原因有以下幾個(gè)方面：有載開(kāi)關(guān)的內(nèi)部缺陷，例如調(diào)壓開(kāi)關(guān)及分接引線組成的串聯(lián)回路燒蝕短路，或著選擇開(kāi)關(guān)未切換到位時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)切換開(kāi)關(guān)等;調(diào)壓開(kāi)關(guān)外部有短路點(diǎn);調(diào)壓開(kāi)關(guān)外部產(chǎn)生過(guò)電流，原因有：外部有過(guò)電壓、變壓器內(nèi)部有短路或引線脫落現(xiàn)象、有載選擇開(kāi)關(guān)開(kāi)路或短路。處理措施：（1）鑒于主變本體油中含有大量乙炔，且乙炔的來(lái)源不明確，建議將主變進(jìn)行返廠檢查和處理。（2）變壓器廠應(yīng)抓緊時(shí)間，在最短的時(shí)間內(nèi)將變壓器修復(fù)，或緊急調(diào)用同型號(hào)規(guī)格的產(chǎn)品，盡量縮短變電站單變運(yùn)行時(shí)間。（3）變壓器返廠后應(yīng)嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行檢修，出廠試驗(yàn)應(yīng)按照新產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。（4）變壓器的質(zhì)保期自重新投運(yùn)之日計(jì)算，質(zhì)保期限按原技術(shù)協(xié)議規(guī)定執(zhí)行。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，110kV變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，一旦其出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。為了最大限度地降低變壓器故障問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)合理運(yùn)用狀態(tài)檢修技術(shù)，由此不但能夠預(yù)防變壓器故障，而且還能延長(zhǎng)變壓器的使用壽命，有助于電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]陳梁遠(yuǎn)，黎大健，趙堅(jiān).110kV及以上變壓器套管常見(jiàn)缺陷和故障分析[J].廣西電力，2017，40（03）：30-34.

[2]李超.110kV變壓器狀態(tài)檢修及常見(jiàn)故障淺析[J].科技風(fēng)，2014（24）：19.

[3]劉澤海.淺析110kV變壓器狀態(tài)檢修及常見(jiàn)故障[J].中國(guó)科技信息，2012（22）：120.

通訊作者：劉琨