楊金偉　楊鑫　吳乃　昊睿　楊松

摘 要：隨著用電需求不斷升高，供電負荷高峰期，滿負荷狀態(tài)運行的變壓器其風冷系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，不僅影響變壓器的穩(wěn)定運行，還會對電網(wǎng)的安全造成一定的隱患，影響對社會的供電。近年來，隨著變電站的增多，主變風機的控制系統(tǒng)故障率呈現(xiàn)上升趨勢。分析產(chǎn)生故障的原因，及早采取防范措施，確保電網(wǎng)設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：變電站 變壓器 風機 故障分析 防范措施

中圖分類號：TM307 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）03（b）-0063-02

變壓器是電網(wǎng)設(shè)備重要部分，其在運行中會產(chǎn)生熱消耗，造成的局部過溫，使絕緣加速老化甚至過熱損壞，影響變壓器壽命甚至引發(fā)事故。風冷系統(tǒng)對運行中的主變起到冷卻作用，當變壓器頂層油溫超過整定值時，控制電路會自動投入各組冷卻裝置，對主變降溫，使其能夠帶額定功率運行，以保障負荷高峰期的變壓器的穩(wěn)定、健康運行。

1 主變風機的控制系統(tǒng)常見故障

對2014—2015年變壓器風冷故障進行分析，根據(jù)風冷系統(tǒng)各個組成部分，風冷故障主要由風機、油流指示器、油泵和其他4部分故障組成。風機故障主要由風機控制系統(tǒng)故障、測量系統(tǒng)故障、電機故障、信號回路故障和其他原因引起的故障5類。經(jīng)統(tǒng)計風冷故障兩年內(nèi)共發(fā)生19次，其中風機的控制系統(tǒng)故障發(fā)生15次，占80%，如果風機控制系統(tǒng)故障解決了，變壓器風冷故障基本解決了。經(jīng)具體研究分析發(fā)現(xiàn)，風機控制系統(tǒng)常見故障主要是交流接觸器線圈燒壞，熱繼電器損壞、切換把手損壞、交流電源故障等原因造成。

2 主變風機的控制系統(tǒng)故障原因分析

2.1 交流接觸器故障

設(shè)備運行溫度高，交流接觸器線圈容量小易燒壞，過負荷啟動風冷、高溫啟動風冷，設(shè)備啟動方式多，交流接觸器不吸合、觸點有問題等原因容易造成交流接觸器燒毀。

2.2 交流接觸器散熱效果差

設(shè)備投運后風冷控制箱內(nèi)溫度較高，風冷控制箱環(huán)境密閉，特別是夏季，氣溫高，最高時主要元件可達60 ℃以上，且器殼、外殼無防塵罩，造成風冷控制箱溫度高，造成風機控制系統(tǒng)故障。

2.3 風冷控制箱內(nèi)無防潮裝置

風冷控制箱長年暴露在室外，風吹日曬，陰雨天氣多特別是霧霾天氣易造成風冷控制箱內(nèi)元器件易受潮發(fā)霉引起故障。

3 針對故障原因采取的防范措施

3.1 換用新型固態(tài)繼電器

針對交流接觸器線圈易燒壞問題，一是統(tǒng)計所管轄的變電站站內(nèi)風冷系統(tǒng)中故障率較高的交流接觸器型號，故障率較高的交流接觸器輸入電壓為AC380V和AC220V兩種，而常用固態(tài)繼電器輸入電壓為AC220V，根據(jù)分析統(tǒng)計結(jié)果選取新型固態(tài)繼電器型號進行更換，固態(tài)繼電器具有可避免線圈吸合次數(shù)限制，更換工作簡單等優(yōu)點。對風冷故障頻發(fā)變電站進行現(xiàn)場更換，并嚴格按照主變風冷系統(tǒng)定檢作業(yè)指導(dǎo)書進行嚴格試驗，可采取兩種方式進行。

采取的第一種方式為整改風冷控制繼電器的二次啟動回路。

由圖1可知，KM1為風冷系統(tǒng)中故障頻發(fā)的風機控制繼電器，KC3為風冷啟動繼電器，KM1的啟動電壓一端經(jīng)過QK1交流空開和熔斷器接至KM1線圈上口A1處，而線圈下口A2處，受啟動繼電器KC3的控制是否導(dǎo)通，AC220V的繼電器經(jīng)過KC3控制的為交流零線，AC380V繼電器受KC3控制的為交流的另一相火線，因此只需將受KC3控制通斷的交流電，由火線改變?yōu)榱憔€，輸入電壓就從380 V變?yōu)?20 V。此方式經(jīng)現(xiàn)場驗證后在保證安全的情況下可結(jié)合檢修對回路進行改動，便可整改風冷控制繼電器。

采取的第二種方式為訂制AC380V輸入電壓的固態(tài)繼電器（圖2）。

由圖2可知，如果換用輸入電路中大功率發(fā)光二極管，或在輸入電路中加入分壓電阻，即可完成固態(tài)繼電器由AC220到AC380V的轉(zhuǎn)換，訂制新型固態(tài)繼電TNC4810-AC380，并對該型號繼電器加裝常開常閉輔助觸點各一副，以便信號回路的使用，該方式簡單可行便于推廣。

3.2 加裝設(shè)備散熱、溫度監(jiān)控報警裝置

針對設(shè)備散熱差的問題，對風機控制箱開展現(xiàn)場測試，對運行溫度有較高要求的設(shè)備如固態(tài)繼電器等，根據(jù)裝置大小、控制箱空間及發(fā)熱量，訂制加裝鋁合金散熱片，加快設(shè)備溫度散熱。加裝散熱片具有散熱效果好、成本低、安裝方便等優(yōu)點。或安裝溫度監(jiān)控報警裝置進行安裝，時刻監(jiān)控溫度，隨時對溫度較熱設(shè)備采取措施。

3.3 增加除潮干燥劑、濕度監(jiān)控報警裝置

在設(shè)備受潮嚴重、元器件發(fā)霉的風冷控制箱內(nèi)放置防霉除濕盒，盒內(nèi)裝礦物干燥劑（天然礦物組成，外觀為灰白色小球，無毒無害，是可降解的環(huán)保型干燥劑，吸濕率達50%以上），定期檢查定期更換。根據(jù)情況可增加溫濕度監(jiān)控報警系統(tǒng)，將經(jīng)過改造的溫濕度表放入風冷控制箱中，設(shè)定基準溫度定值為65 ℃，濕度定值為30%，自公共測控裝置取一副遙信節(jié)點的正電引入表盤相關(guān)定值刻度處，返回公共測控裝置的線芯接入溫濕度金屬表針中，當溫度或濕度高于設(shè)定值時，節(jié)點正電導(dǎo)通，公共測控裝置向后臺發(fā)出告警信息，根據(jù)告警情況進行更換除潮器和采取相應(yīng)的降溫處理。

3.4 加強巡視檢查、更換不合格繼電器

對設(shè)備進行定期維護，結(jié)合季節(jié)特點和春秋季設(shè)備檢修，開展設(shè)備巡視檢查，對風機控制系統(tǒng)進行調(diào)試檢查，對損壞的切換把手，交流電源故障及損壞的熱繼電器及時進行更換。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，人民的生活水平越來越高，對電的需求越來越依賴，確保電網(wǎng)設(shè)備安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要，隨著智能電網(wǎng)快速發(fā)展，智能設(shè)備、智能系統(tǒng)越來越成熟，逐步取代老設(shè)備、老系統(tǒng)，加強管理以保證電網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻

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