關于水電廠變壓器發生故障的原因及解決措施研究

中國華電集團烏江有限責任公司思林發電廠 貴州 銅仁 565100

1 引言

水電廠是我國重要的能源企業,關系著區域性電力供應問題。而隨著信息技術的飛速發展,大數據技術的普遍應用,水電廠進行管理也逐漸落實自動化建設,而在信息化建設過程中,變電站占據核心地位,也發揮著不可替代的作用。水電廠變電站的作用主要是將發電機發出的電能進行升壓,然后傳輸到高壓電網中進行輸送。因為變壓器的結構比較特殊,運行原理復雜,所以出現故障的情況比較普遍,需要及時進行維修和處理,保證水電廠的穩定運行。

2 變壓器投入運行前的準備

在變壓器投入運行之前,需要做的準備主要是要求技術人員結合變壓器的一次電路圖,對所有的電氣設備的連線情況進行嚴格檢查,保證相色清晰,其中的高低壓引出線,需要與銘牌上標示的連接組別對應。因為變壓器是很多電氣設備的集合,所以要保證每個設備之間的接頭處連接比較牢固,配備有示溫蠟片,可以準確了解設備的實時溫度。對于儲油柜的油位,需要保證與環境溫度的油位線一致,數值顯示正確,不存在漏油、滲油等問題。變壓器中存在一些分接開關,需要保證其位置三相一致,并處于運行部門要求的檔數。儲油柜、散熱器和油門一般保持打開狀態。還要保證外殼良好接地,吸濕裝置內存放的是合格的干燥劑,冷卻裝置也保證正常。在檢查好各類設備之后,需要對試驗項目進行檢測,保證合格,油簡化合格;同時要對繼電保護裝置進行校驗,保證裝置正確。在做好這些工作后,才能使變壓器投入運行。

3 水電廠變壓器運行過程常見問題

3.1 聲音異常 如果變壓器表現出儀表數據正常,但有比較嚴重的雜音,表示內部鐵芯出現故障;如果雜音類似氣泡破裂的聲響,代表可能是繞組零件過熱,或開關接觸不良帶來的局部發熱,使得絕緣油汽化,這需要及時斷電檢修;如果雜音類似滋滋的聲響,伴隨電火花,一般是套管表面出現放電問題,需要及時進行清理,涂抹硅油。

3.2 絕緣老化 這是所有設備長期運行之后都會出現的問題,繞組絕緣因為散熱條件差,負荷重、內部絕緣老化等因素的影響,絕緣強度有所降低。如果經歷過多次短路,或者曾經進水,或者密封不好等,絕緣性降低更快。

3.3 滲油 一般來說變壓器的套管密封不良或存在質量問題會導致滲油,所以需要在運行前就對變壓器進行全面檢測,進行油耐壓試驗,如果發現電壓降低,繼續進行介質損耗試驗和潮氣入侵檢測,同時進行匝間短路檢測,進行對應解決。

3.4 瓦斯保護故障 如果變壓器出線故障,比如鐵芯故障、繞組斷線等,可以借助瓦斯保護提供有效保護。這方面有輕重兩種,在變壓器運行時,控制儀表指示、信號電鈴語音報警、光學牌等行為都會引發瓦斯保護動作。

3.5 接頭過熱 主要是由于接頭處存在較多的雜質,或者其中的導電膏膜變薄。同時油浸式變壓器的導電封頭密封不全,會使載流接頭粘連和松動,進而引發接頭過熱。

4 水電廠變壓器故障的成因

4.1 型號選擇不合適 水電廠的發電模式對于變壓器的型號有特殊要求,如果選擇了不符合要求的型號,可能會帶來更多的能耗。一般選擇變壓器是遵循“選型合理”的原則,控制電氣設備運轉速率在有效范圍內。如果大水電站選擇小型變壓器或反過來,都會增加設備的能耗,造成故障的發生。

4.2 控制存在失誤 主要是技術人員控制電氣設備的方法不太合適,給內部結構帶來較大的損耗。從內部結構來說,電氣設備運轉期間需要的能量較多,所以控制元件的磨損系數較大,就約束了設備的運行效率;從外部結構來說,電氣控制變壓器的調度速率不佳,在線路內進行電能傳輸的電阻率較大,會降低輸電的利用率。而導致這個問題出現的原因就是水電廠對于技術人員的培訓不足,更關注生產效益的提升。

4.3 檢修維護不到位 因為電氣設備很多都是精密設備,長期運行趨勢下會導致性能逐漸降低,零部件磨損問題加重。為了保證設備始終處于較優秀的運行狀態,需要技術人員定期對設備進行檢修和維護。但水電廠開展的檢修維護工作不到位,更重視生產流程的管理,所以對電氣設備的故障檢修力度不足,日常維護保養不到位,導致部分設備出現老化問題,更容易出現故障,增加損耗率。

5 針對變壓器運行維護過程常見弊端的處理對策

對于變壓器運行過程中出現的常見弊端,需要做好檢修工作。一是進行巡視,因為變壓器可能受氣候條件的影響,比如雷電、溫度、降雨等,帶來異常表現,或者因為人為因素等出現外力破壞,所以需要定期安排巡視工作,盡量一個月一次,在惡劣天氣時增加巡視次數。二是油位問題,比如漏油、套管發熱、油位過高過低等,需要立刻停電檢修,消除隱患。三是分接開關處理,進行手動和電動分接變換操作,檢查設備的正確性,將開關的指示位置安排到指定位置,清理干凈開關部位的油污、切換開關觸頭外殼和過濾電阻等,清除存在的腐蝕層,擦干凈各個零部件。四是松動檢修,因為磁場振動力或短路振動力的影響,設備內部的鐵軛、繞組、引線、夾件、壓釘等部位可能出現松動和位移,需要及時停電檢修,吊罩檢查。五是預防性試驗,對于泄漏電流值超過標準值的不合格產品及時更換;要定期進行接地電阻檢測,對100KVA及以上配電電力變壓器要求接地電阻在4Ω以內,對100KVA以下配電電力變壓器,要求接地電阻在10Ω以內。

6 水電廠電力變壓器維護策略

6.1 加強人才隊伍建設 對于變壓器的管理,技術人員的能力水平是關系到其穩定運行的關鍵,所以需要水電廠定期組織專項培訓活動,組織技術人員針對變壓器進行專題學習,掌握所有變壓器型號和各自的運行機理,重點掌握本廠所用變壓器的性能參數知識;收集以往變壓器運行期間出現的故障問題,進行分析探討和經驗總結,形成匯總報告,促使技術人員對于可能的故障有明確的認識;邀請相關專家開展講座和演示等,挖掘技術人員的潛力;定期組織技術人員進行模擬操作,這里可以借助信息技術進行三維模擬操作,節省資源和時間,還能充分鍛煉技術人員的實踐能力。另外,需要安排經驗豐富的技術人員帶領工作人員對變壓器在運行之前進行檢查,主要是外觀檢查,套管是否存在裂縫、破損,是否存在漏油問題,各個接觸點、引線、接線、外殼等是否符合標準。因為變壓器出現故障后多數會表現出異常的聲音,所以技術人員需要熟知變壓器的異常聲音判斷方法,在日常工作中注意聽取變壓器的聲音,如果感覺聲音比較異常,就需要及時斷電檢修,避免故障問題加重,帶來更多的損失。管理變壓器的技術人員需要保證了解變壓器的內部結構,掌握其工作原理,知曉常見的故障及其表現,有良好的操作水平、故障診斷和處理能力。

6.2 做好日常運維 在變壓器運行期間,考慮水電廠制定的管理制度還不完善,影響到管理工作的開展。所以要加強對日常運維制度的建立,根據變壓器的運維問題,嚴格要求技術人員進行日常運維養護,及時排查變壓器存在的隱患,避免變壓器出現故障。在這里,水電廠可以建立責任制,將日常運維工作內容劃分區域或范圍,將各自的責任歸并給具體的工作人員,進行實時監督和管理。相關工作人員需要堅持嚴謹細致的工作態度,堅決履行自己的職責,做好分內的工作事項。相關人員需要及時監測監控情況,對于變壓器出現的老化、故障、信號不良等問題,進行及時處理,制定科學的應急預案,針對可能發生的各類突發事故進行處理,從而形成合理有效的變壓器管理體系。

6.3 強化信息化建設 變壓器的運行需要進一步實現自動化運維,水電廠可以安排建立監控系統,由監控中心變壓器負責監督和管理,這樣可以提高相關工作人員的效率,強化對變壓器運行狀態的監控成效,進而提高水電站的運行效益。因為當前的人工智能技術逐漸完善和成熟,所以更需要人工進行集控管理,完善變壓器的試運行,在無誤后進行實際應用。水電廠要為此做好日常維護保養規定,將責任落實到具體的技術人員,負責進行設備的檢修和維護工作。規章制度是規范人員和設備運行的行為準則,具有較高的約束力。對于變壓器的檢修和維護管理,需要做到完善規章制度建設,并嚴格保障各項制度的落實,以充分發揮管理作用,避免出現安全隱患。提升員工的安全意識,保證嚴格按照規章制度執行操作,并承擔相應的崗位責任。準備科學的考核和獎懲機制,對按規定進行維護,并及時發現設備隱患的個人和團體進行獎勵,反之進行懲罰,并將結果與工資福利相掛鉤,做到賞罰分明,提高員工的積極性。

7 結語

水電廠中變壓器是關鍵設備,所以要做好日常運維檢修工作,避免常見故障的出現,保證設備穩定運行。