李東斌
摘 ? 要:變壓器必須在規(guī)定的油溫下運行。如果變壓器油溫長時間超過其允許值,很容易發(fā)生高電壓擊穿事故。文章通過分析某煉油廠35 kV變電站兩臺變壓器油溫過高故障的事故,確定造成此故障的原因,并通過將繼電保護中的返回系數(shù)成功地引入到風機的控制系統(tǒng)中等措施,成功的解決了變壓器油溫過高的故障,保證了變壓器的穩(wěn)定運行,大大提高了全廠的經(jīng)濟效益。
關鍵詞:變壓器油溫;變壓器報警;繼電保護
根據(jù)運行管理規(guī)定,變壓器頂層的油溫一般不宜超過85 ℃,頂層油溫的報警溫度為80 ℃。通過分析某煉廠35 kV變電站兩臺變壓器運行工況,全年1#變壓器高溫報警16次,2#變壓器高溫報警15次。如果變壓器油溫長時間超過其允許值,特別是變壓器油溫比正常高出10 ℃以上或者溫度持續(xù)走高并居高不下,變壓器的絕緣容易損壞,很容易被高電壓擊穿而造成設備故障或電氣事故[1-2]。
1 ? ?原因分析
在變壓器的實際運行中,導致變壓器油溫高的原因有5個,分別為:(1)變壓器鐵芯設計缺陷。(2)變壓器繞組閘間短路。(3)變壓器油變質。(4)溫度計測量不準。(5)環(huán)境溫度高。
1.1 ?變壓器鐵芯設計缺陷
變壓器空載運行時存在空載損耗??蛰d損耗可以反映變壓器的鐵芯是否存在設計缺陷。按照規(guī)定,35 kV油侵式變壓器空載損耗應小于12.50 kW。經(jīng)試驗表明變壓器的鐵芯不存在缺陷(試驗記錄見表1)。
1.2 ?變壓器繞組匝間短路
變壓器發(fā)生匝間短路時,線匝內產(chǎn)生環(huán)流,使線圈迅速發(fā)熱。會出現(xiàn)下列的現(xiàn)象:(1)變壓器三相電壓不平衡,出現(xiàn)大幅度差值。(2)變壓器會發(fā)出“咕嚕咕?!钡穆曇?。(3)特別嚴重時會出現(xiàn)瓦斯動作和差動保護動作。如表2所示,變壓器電壓差值沒有超過標準值0.5 kV,所以變壓器未發(fā)生匝間短路。
1.3 ?變壓器油變質
對每一臺變壓器取了二次樣品,共計4個樣品進行試驗,結果如表3所示。可以看出,CS11變電站1#、2#變壓器油已經(jīng)存在變質,不滿足使用要求。所以要進行變壓器油的更換。
1.4 ?溫度計測量不準
變壓器油溫表的測量范圍為0~120 ℃,精度等級為1.5級。儀表的誤差范圍為:R=±(120×1.5%),R=±1.8 ℃。通過現(xiàn)場顯示的數(shù)據(jù)與紅外線作對比可知,溫度的差值都控制在0.5 ℃以內,符合要求。
1.5 ?環(huán)境溫度是否過高
通過調查天氣記錄、設備運行記錄,做調查并匯總了變壓器溫度與室外溫度對比趨勢圖,如圖1所示。2#變壓器的溫度變化與1#變壓器的基本一致。由此可知,外部溫度變化會直接影響設備溫度的變化。
2 ? ?措施實施
2.1 ?解決變壓器油變質問題
將變壓器油全部放出。對新的變壓器油作分析,油樣要符合要求,然后將新變壓器油緩緩地注入變壓器內。
2.2 ?解決環(huán)境溫度過高問題
為變壓器增加智能冷卻系統(tǒng),利用繼電保護中的返回系數(shù)控制風機的啟停方式。這樣既可以避免風機出現(xiàn)頻繁啟停而損壞風機,又能真正起到冷卻變壓器的作用[3-4]。
以上兩項措施實施結束后,變壓器投入運行。改造完成后,該變電站的變壓器已經(jīng)平穩(wěn)運行了13個月,再沒有發(fā)生報警。
3 ? ?結語
該項目有效地解決了35 kV主變的油溫持續(xù)走高并頻繁報警的問題,有效地避免了變壓器絕緣損壞,進而避免了設備故障、裝置停車和電氣事故。該項目的直接經(jīng)濟效益為60萬元,間接經(jīng)濟效益為150多萬元。有力地保證了煉油生產(chǎn)的平穩(wěn)運行,大大提高了煉油廠的經(jīng)濟效益。
[參考文獻]
[1]呂如良,沈漢昌,陸惠君,等.電工手冊[M].上海:上??茖W技術出版公司,2014.
[2]常大軍,常緒斌.電工上崗應試寶典[M].北京:人民郵電出版社,2000.
[3]杜宗軒.電氣設備運行技術問答[M].北京:中國電力出版社,2004.
[4]戈東方.電力工程設計電氣設計手冊電氣二次部分[M].北京:中國電力出版社,2016.