試論水電廠(chǎng)變壓器故障原因分析及解決措施

湖南省電網(wǎng)工程有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410011

1 引言

近年來(lái)我國(guó)加大了水電廠(chǎng)建設(shè)力度,使得水力發(fā)電廠(chǎng)成為我國(guó)繼火電廠(chǎng)之后的第二大類(lèi)發(fā)電企業(yè),同時(shí)由于水電廠(chǎng)發(fā)電過(guò)程環(huán)保等特點(diǎn),成為我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)與發(fā)展的發(fā)電企業(yè)類(lèi)型。但是針對(duì)目前規(guī)模不斷擴(kuò)大的水電廠(chǎng),其電能生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)壓力也隨之提高,尤其針對(duì)水電廠(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的電氣設(shè)備,其運(yùn)行狀態(tài)直接決定整個(gè)電廠(chǎng)甚至是電網(wǎng)的運(yùn)行狀況,因此要做好對(duì)水電廠(chǎng)重點(diǎn)電氣設(shè)備的檢修工作,尤其是最為關(guān)鍵的變壓器設(shè)備,需要分析常見(jiàn)變壓器故障的原因來(lái)尋求相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。

2 水電廠(chǎng)變壓器常見(jiàn)故障原因分析

2.1 絕緣老化問(wèn)題 變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)絕緣層老化問(wèn)題,導(dǎo)致絕緣失效而造成設(shè)備內(nèi)部電流泄漏而引發(fā)安全事故。這主要由于變壓器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中受到局部高溫、交流電變化以及氧化作用等因素的影響而造成絕緣層不同程度的老化,此問(wèn)題會(huì)降低絕緣層自身絕緣性能而引發(fā)電流外泄。

2.2 油質(zhì)劣化問(wèn)題 變壓器油箱中的油出現(xiàn)雜質(zhì)含量較多而上浮、密度過(guò)大等油質(zhì)劣化問(wèn)題而影響變壓器油的冷卻作用,造成設(shè)備內(nèi)部熱量積聚而出現(xiàn)設(shè)備過(guò)熱問(wèn)題。如果設(shè)備過(guò)熱問(wèn)題持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)設(shè)備老化程度加劇,絕緣水平下降,甚至發(fā)生局部放電,這就會(huì)對(duì)變壓器設(shè)備正常運(yùn)行造成干擾。

2.3 鐵芯故障 鐵芯故障多表現(xiàn)為多點(diǎn)接地,主要原因多為制造工藝未達(dá)標(biāo),變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中的振動(dòng)導(dǎo)致鐵芯硅鋼片上竄會(huì),致使鐵芯多點(diǎn)接地。

變壓器正常運(yùn)行時(shí),是不允許鐵芯多點(diǎn)接地的,因?yàn)樽儔浩髡＿\(yùn)行中,繞組周?chē)嬖诮蛔兇艌?chǎng),由于電磁感應(yīng)的作用,存在著寄生電容,使鐵芯對(duì)地產(chǎn)生懸浮電位,導(dǎo)致各構(gòu)件之間存在著電位差,當(dāng)兩點(diǎn)之間的電位差達(dá)到能夠擊穿其間的絕緣時(shí),便產(chǎn)生火花放電,長(zhǎng)期下去對(duì)變壓器油和固體絕緣都有不良影響,為了消除這種現(xiàn)象,將鐵芯外殼可靠接地,使之與外殼等電位。但如果鐵芯或其他構(gòu)件出現(xiàn)多點(diǎn)接地時(shí),會(huì)形成閉合回路,造成環(huán)流引起局部過(guò)熱,導(dǎo)致變壓器油分解劣化,絕緣性能下降,嚴(yán)重時(shí)還回時(shí)鐵芯硅鋼片燒損,引起重大事故。

2.4 分接開(kāi)關(guān)問(wèn)題 工作人員通常通過(guò)對(duì)分接開(kāi)關(guān)的操作來(lái)操作和控制變壓器設(shè)備,在此操作中容易出現(xiàn)分接開(kāi)關(guān)與變壓器之間的線(xiàn)路連接不良而使得線(xiàn)路中產(chǎn)生電弧,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損傷設(shè)備,影響變壓器的正常運(yùn)行。

3 水電廠(chǎng)變壓器故障解決措施

3.1 絕緣老化問(wèn)題的處理 為了降低絕緣層老化問(wèn)題的發(fā)生概率,首先工作人員應(yīng)該嚴(yán)格控制變壓器的運(yùn)行時(shí)間,防止由于變壓器運(yùn)行超時(shí)而導(dǎo)致局部溫升異常,使得絕緣老化速度加快。其次要將溫度測(cè)量?jī)x器安裝在變壓器中便于實(shí)時(shí)掌握其內(nèi)部溫度,防止由于溫度過(guò)高而加速絕緣老化。最后就是定期更換絕緣層,定期檢查和及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣老化問(wèn)題并進(jìn)行處理,降低此問(wèn)題所造成的安全隱患概率。

3.2 油質(zhì)劣化問(wèn)題的處理 為了實(shí)時(shí)并全面掌握變壓器油的油質(zhì)情況,在水電廠(chǎng)中積極應(yīng)用先進(jìn)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油質(zhì)的各類(lèi)參數(shù)信息,及時(shí)掌握變壓器油的溫度以及密度等參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常并進(jìn)行處理,避免油質(zhì)變差而造成一系列嚴(yán)重后果。此外,通過(guò)此在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用,,一旦出現(xiàn)油質(zhì)劣化問(wèn)題,則可以第一時(shí)間收到報(bào)警信息,及時(shí)停電處理來(lái)保證變壓器的正常運(yùn)行。

3.3 鐵芯故障的處理 為了預(yù)防此故障的發(fā)生,需要檢修工作人員定期對(duì)變壓器內(nèi)部鐵芯構(gòu)件開(kāi)展質(zhì)量檢查工作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)鐵芯損壞或老化問(wèn)題并開(kāi)展相應(yīng)的維修或更換工作,保證絕緣性能良好。而且還要在檢修工作中嚴(yán)格按照操作規(guī)程要求,防止對(duì)鐵芯構(gòu)件造成人為破壞,避免由于鐵芯的原因而影響變壓器的正常運(yùn)行。

3.4 分接開(kāi)關(guān)問(wèn)題的處理 在工作人員每次操作變壓器之前需要細(xì)致檢查設(shè)備與分接開(kāi)關(guān)之間的連接線(xiàn)路,避免出現(xiàn)線(xiàn)路接觸不良問(wèn)題而影響設(shè)備正常運(yùn)行。此外,還要在操作后檢查分接開(kāi)關(guān)的實(shí)際位置。不僅如此,工作人員還要定期測(cè)量分接開(kāi)關(guān)的電阻值,控制電阻值在允許范圍之內(nèi),防止回路導(dǎo)通不良而影響變壓器的正常運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

變壓器是水電廠(chǎng)中最為重要的電氣設(shè)備,在目前水電廠(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大以及生產(chǎn)壓力不斷提高的形勢(shì)下,給變壓器設(shè)備帶來(lái)更大的運(yùn)行管理壓力。變壓器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后容易出現(xiàn)各種類(lèi)型的故障而影響水電廠(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行,這就需要總結(jié)變壓器運(yùn)行中常見(jiàn)的絕緣老化、油質(zhì)劣化、鐵芯故障以及分接開(kāi)關(guān)故障等,采取相應(yīng)的預(yù)防和解決措施,降低其出現(xiàn)故障的概率并及時(shí)排除故障,確保水電廠(chǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)和穩(wěn)定發(fā)展。