500kV變壓器的運行維護

目前，我國電力系統采用三相交流輸電制，要求變壓器也是三相的，這既可以用三只單相變壓器按一定接線(xiàn)方式組合在一起，稱(chēng)三相變壓器組，也可以使三相繞組共用一個(gè)鐵芯，按一定的接線(xiàn)方式組合在一起，稱(chēng)三相式變壓器。三相變壓器組或三相式變壓器的接線(xiàn)組合方式稱(chēng)為接線(xiàn)組別。有關(guān)接線(xiàn)組別的詳細說(shuō)明，在許多書(shū)中都有介紹，這里不再敘述。在電力變壓器制造實(shí)踐中，通常采用Y，yn0，d11和YN，d11三種接線(xiàn)組別。在500kV變壓器采用三繞組自耦變壓器時(shí)，其接線(xiàn)組別常為YN，a0，d11，如圖2—6所示。這種接線(xiàn)組別表示高壓繞組和中壓繞組均采用星形接線(xiàn)且相位相同，中性點(diǎn)接地，而低壓繞組為角形接線(xiàn)，且相位滯后高、中壓繞組30°。


圖2—6自耦變壓器接成YN，a0，d11接線(xiàn)組別(略)

為使變壓器能長(cháng)期安全可靠地運行，既要求變壓器制造質(zhì)量好，還需要正確的運行維護，以盡可能避免變壓器的臨時(shí)停電檢修，延長(cháng)檢修周期，減小檢修工作量。

一、變壓器正常運行和巡視

1.變壓器正常運行

變壓器在平常情況下，可以長(cháng)期連續運行，變壓器的正常運行包括以下幾方面：

(1)變壓器完好。主要包括變壓器本體完好，無(wú)任何缺陷；各種電氣性能符合規定；變壓器油的各項指標符合標準，油位正確，聲響正常；各輔助設備(如冷卻裝置、調壓裝置、套管、瓦斯繼電器、壓力釋放閥等)完好無(wú)損，其狀態(tài)符合變壓器的運行要求。

(2)變壓器額定參數符合運行要求，主要包括：電壓、電流、容量、溫度等，輔助設備要求的額定運行參數(如冷卻裝置的工作電源，控制回路所需的工作電源等)也應滿(mǎn)足要求。

(3)運行環(huán)境符合要求。主要包括變壓器接地良好，各連接頭緊固；各側避雷器工作正常；各繼電保護裝置工作正常等。

(4)冷卻系統完好。

2.變壓器的巡視

變壓器在運行期間，應每天至少巡視一次，每周應進(jìn)行一次夜間巡視；在天氣惡劣的情況下還要加強巡視。每次巡視應做好詳細記錄。

現場(chǎng)巡視檢查應按下列項目進(jìn)行：

(1)變壓器上層油溫是否正常，是否接近或超過(guò)允許限額。

(2)變壓器油枕上的油位是否正常，是否與油溫相對應。

(3)變壓器運行的聲響與以往比較有無(wú)異常，例如聲響增大或有其它新的響聲等。


(4)變壓器各側套管表面是否清潔，有無(wú)破損、裂紋及放電痕跡，對于充油套管還應檢查油位是否正常，有無(wú)滲油現象。

(5)變壓器各側接線(xiàn)端子或連接金具是否完整、緊固，有無(wú)過(guò)熱痕跡。

(6)變壓器油箱有無(wú)滲漏油現象，箱殼上的各種閥門(mén)的狀態(tài)是否符合運行要求。

(7)冷卻裝置運行是否正常，如風(fēng)扇、潛油泵是否按要求運行，風(fēng)扇、潛油泵的運行聲音是否正常，風(fēng)向和油的流向是否正確。

(8)檢查調壓分接頭位置指示是否正確。對于并列運行的變壓器或單相式變壓器組，還應檢查各調壓分接頭的位置是否一致。

(9)檢查呼吸器中的硅膠是否變紅；呼吸器小油杯中的油面是否合適。

(10)電控箱和機構箱內各種電器裝置是否完好，位置和狀態(tài)是否正確；箱殼密封是否良好。

(11)在下列情況，應對主變作特殊檢查：

a)每次跳閘后。主變過(guò)負荷和過(guò)電壓運行，應特別注意溫度和過(guò)熱情況以及振動(dòng)，本體油位等情況，應每半小時(shí)檢查一次，并作好記錄。

b)每次雷電、大風(fēng)、冰雹、暴雨等惡劣天氣后。

c)主變近區故障時(shí)。

d)其它有必要時(shí)。

3.變壓器的監視和運行記錄

在變電所的控制室內，有許多儀表和繼電保護裝置，可用來(lái)監視變壓器的運行狀況，保證變壓器的安全。所以，應定時(shí)記錄變壓器運行中的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、變壓器油溫和油位等數據。若發(fā)現異常應立即檢查變壓器。

二、變壓器的過(guò)負荷運行

變壓器的過(guò)負荷運行，是指變壓器在運行時(shí)傳輸的容量超過(guò)了變壓器的額定容量。三相變壓器的額定容量為SN=〖KF(〗3〖KF)〗ＩＮＵＮ，而運行中記錄的是變壓器的有功輸出和無(wú)功輸出，故需會(huì )換算

S=S2P+S2Q
(2—28)

當S＞SN時(shí)，則變壓器過(guò)負荷運行。變壓器過(guò)負荷一定是工作電流超過(guò)額定電流，這時(shí)變壓器的負載損耗急劇增加，勢必造成變壓器溫度升高，而變壓器溫度升高，對變壓器的運行及壽命危害極大。因此，必須對變壓器的過(guò)負荷運行加以限制。這種限制實(shí)際上是對變壓器繞組熱點(diǎn)溫度的控制。從這個(gè)基點(diǎn)出發(fā)，變壓器過(guò)負荷可以分為以下三種情況。

1.允許過(guò)負荷

變壓器雖然過(guò)負荷，但過(guò)負荷程度不大，且在過(guò)負荷前，變壓器負荷較輕，變壓器頂部油溫并不高，變壓器繞組的熱點(diǎn)溫度不會(huì )達到有危害的程度，這種過(guò)負荷是變壓器容許的。

2.限制過(guò)負荷

變壓器的過(guò)負荷程度較大，使頂部油溫升高，變壓器繞組的熱點(diǎn)溫度可能達到有害的程度，但還未達到危險的程度，這時(shí)變壓器雖能繼續運行，但會(huì )使絕緣強度下降威脅變壓器的安全，影響變壓器的壽命。這種過(guò)負荷是必須加以限制的。

3.禁止過(guò)負荷

變壓器過(guò)負荷程度較大，時(shí)間較長(cháng)，使變壓器頂部油溫已超過(guò)允許值，變壓器繞組的熱點(diǎn)溫度已達到危險程度。這時(shí)變壓器若繼續運行，熱點(diǎn)周?chē)慕^緣油會(huì )分解產(chǎn)生氣泡，絕緣強度嚴重下降，可能會(huì )導致變壓器的重大故障，這種過(guò)負荷是必須禁止的。

變壓器在過(guò)負荷運行時(shí)，應特別注意以下幾點(diǎn)：

(1)密切監視變壓器繞組溫度和頂部油溫。

(2)起動(dòng)變壓器的全部冷卻裝置，在冷卻裝置存在缺陷或冷卻效率達不到要求時(shí)，應禁止變壓器過(guò)負荷運行。

(3)對帶有有載調壓裝置的變壓器，在過(guò)負荷程度較大時(shí)，應盡量避免用有載調壓裝置調節分接頭。

(4)主變可以在正常過(guò)負荷和事故過(guò)負荷情況下運行。正常過(guò)負荷其允許值應根據主變的負荷曲線(xiàn)，冷卻介質(zhì)以及過(guò)負荷前主變所帶的負荷來(lái)確定。事故過(guò)負荷和正常過(guò)負荷的運行必須在主變無(wú)異?，F象情況下運行。如主變存在冷卻器損壞，嚴重滲漏油，本體保護有嚴重缺陷等情況下，則不允許過(guò)負荷運行。

GB/T1516494《油浸式電力變壓器負載導則》中規定按GB1094設計的變壓器，在額定負載和正常環(huán)境溫度(20°C)下，其熱點(diǎn)溫度的基準值為98°C，在此溫度下的相對老化率為1，即在此條件下，變壓器消耗正常壽命。熱點(diǎn)溫度每增加6K，老化率增加1倍。根據變壓器出廠(chǎng)溫升試驗，折算到20°C下的熱點(diǎn)，溫度均比98°C小得多(相差近20°C)，因此實(shí)際上變壓器均留有較大的溫升裕度。因為隨著(zhù)變壓器投入運行時(shí)間的增加，其冷卻系統的熱效率會(huì )因散熱器的臟污、油泵效率下降等原因而比出廠(chǎng)時(shí)下降，實(shí)際溫升可能要比計算的偏高。當然，如制造廠(chǎng)已提供了明確的變壓器過(guò)負荷能力表，應按制造廠(chǎng)提供的數據執行。