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(廣西電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院,廣西 南寧 530023)

1 引言

在電力系統(tǒng)中，變壓器是電力系統(tǒng)運行中最重要的設備之一，電力變壓器運行的可靠性直接關系到電網(wǎng)的安全、高效、經(jīng)濟的運行，也是打造綠色、智能電網(wǎng)的重要保證[1-2]。目前，絕大部分的變壓器壽命終結是究其原因是因為喪失了應有的絕緣能力，而影響絕緣能力的主要因素之一是變壓器運行時的溫度，主變風冷系統(tǒng)是主變降溫的主要方式。一旦分冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障，主變安全穩(wěn)定、安全運行都受到影響。

某500kV主變風冷系統(tǒng)電機故障頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計，5年之間該主變共發(fā)生電機故障多次以上，針對此問題，一般采取現(xiàn)場修理或更換電機的辦法進行消缺，但風冷系統(tǒng)電動機問題一直未得到根治。

2 資料查閱和故障記錄

2.1 資料查閱

每臺變壓器風冷系統(tǒng)共有三組九臺風機，風冷卻器安裝在變壓器側面，采用吸風方式冷卻，風冷卻器在變壓器上的安裝實際圖和示意圖如圖1所示。冷卻管為多根并排銅管構成，運行中充滿變壓器油，通過風扇的轉動吸走變壓器油的熱量。

查閱保護定值單、風機的運行模式和主變運行溫度記錄。

(1)風扇啟停溫度分別為55℃和45℃；

(2)風機的工作分為工作、輔助、備用三種狀態(tài)；

(3)運行人員提供最近一個月主變運行記錄，C相運行溫度都在45℃以上，且C相運行溫度比A、B 相溫度高。

圖1 風冷卻器在變壓器上的安裝

2.2 故障記錄

查閱數(shù)據(jù)資料，該主變于自從投運以來共上報缺陷60臺次，其中C相缺陷56臺次。這56臺次缺陷全部為風冷系統(tǒng)缺陷，其中冷卻系統(tǒng)風機啟動異常的有十多臺次，電源線發(fā)熱5臺次，滲漏油2臺次，風扇不轉或風機故障30多臺次。供電局對風冷系統(tǒng)的風扇故障，采取方法就是直接更換風機設備，處理效果不佳。

3 經(jīng)現(xiàn)場勘查試驗

3.1 風冷系統(tǒng)供電線路檢查

風機電源情況檢查：該主變的風冷系統(tǒng)由常規(guī)的繼電器控制系統(tǒng)升級為PLC控制系統(tǒng)， 目前該風冷系統(tǒng)接用站用變電源，現(xiàn)場對主變某相風機3組共九臺風機的控制回路進行了檢查，對電機的三相輸入電壓進行了測試，現(xiàn)場測試三相電壓平衡，未發(fā)現(xiàn)缺相情況。

圖2 風冷系統(tǒng)供電線路檢查

3.2 風扇電機進行測溫

并使用紅外測溫成像儀對風扇電機外殼進行測溫，圖3所示使用紅外線測溫成像儀對風機進行測溫，A相風機溫度65℃，C相風機溫度70℃；發(fā)現(xiàn)主變的2、5、8號電機外殼溫度相對其他風扇電機溫度高5～10℃，這幾臺風扇安裝在每一組冷卻器的中部，風扇的運轉方向可以看到，上下兩臺風扇的熱風都有一部分吹到中部的風扇，所以處于中部的2、5、8號風扇電機溫度較高。 與另一個主變的相同部位風機相比，故障主變的風機運行溫度也較高。

圖3 紅外測溫成像儀對風扇電機進行測溫

3.3 風機吸力測試

現(xiàn)場檢查了風冷卻器的對流情況。現(xiàn)場用紙巾在風扇空氣進側進行吸力測試，發(fā)現(xiàn)紙巾沒有明顯貼附，證明風扇的吸力不強?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)風扇的吸風側附著較多灰黑色灰塵，灰塵布滿導油管外部的波紋管，風扇前后兩側無法透光，證明風扇長時間運行灰塵堆積過多，空氣對流不暢是造成風機溫度過高的原因。

4 故障排查與處理

通過上面的試驗方案進行逐步排查，判斷風冷系統(tǒng)冷卻波紋管長期不得到有效清洗，風機對流不順暢，導致熱交換不好，主變溫度和風扇溫度一直難降溫。建議供電局對風冷系統(tǒng)進行整改。

溫度控制系統(tǒng)進行全面檢測，發(fā)現(xiàn)油溫表風扇停的動作點值普遍偏低；通過現(xiàn)場調試，調整復歸值動作點，準確修正風扇啟停；通過溫控系統(tǒng)啟動風機，風機對流順暢，驗證整改到位。整改至今一段時間跟蹤，發(fā)現(xiàn)主變溫度和溫度控制系統(tǒng)運行正常。

5 結論

通過一步一步查閱資料和故障記錄，現(xiàn)場勘察并制定科學的試驗方案，對故障系統(tǒng)進行了試驗：冷卻系統(tǒng)的供電線路檢測，紅外線對風機溫度進行檢測，風速測試，并查出了故障原因，防止此故障反復出現(xiàn)，也對此類故障有預防措施。