邵 安,洪顯文,徐 俊,李 爽,宋偉男
(中國(guó)郵政儲(chǔ)蓄銀行股份有限公司,安徽 合肥 230000)
變壓器負(fù)責(zé)電壓性能的轉(zhuǎn)換,從而滿足設(shè)備對(duì)電壓的要求。它主要包括鐵芯和繞組兩部分。同一鐵芯通常繞有兩個(gè)或兩個(gè)以上繞組,繞組與繞組之間通過(guò)交變磁場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)。值班人員應(yīng)定期巡視檢查運(yùn)行中的變壓器,嚴(yán)格監(jiān)視運(yùn)行參數(shù),掌握變壓器的運(yùn)行狀況,按規(guī)程進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)診斷或解決,使變壓器在安全可靠的情況下運(yùn)行。
變壓器運(yùn)行維護(hù)包括日常維護(hù)、預(yù)防維護(hù)以及故障維修3個(gè)方面,目的是保障變壓器處于良好的運(yùn)行狀態(tài),有效避免和解決各種故障,提高供電質(zhì)量。維護(hù)內(nèi)容主要包括:防止變壓器在運(yùn)行過(guò)程中過(guò)載;防止變壓器的絕緣部分出現(xiàn)老化或損壞;防止變壓器遭遇雷電襲擊;保障變壓器工作性能良好;保證變壓器短路保護(hù)功能完善;防止變壓器在溫度異常的情況下運(yùn)行。為了有效提高變壓器的運(yùn)行性能,延長(zhǎng)其使用壽命,必須圍繞上述維護(hù)內(nèi)容選擇科學(xué)的維護(hù)方法。
日常維護(hù)是指日常必須對(duì)變壓器及其附屬設(shè)施的巡視檢查,主要內(nèi)容如下。
1.1.1 看
變壓器室環(huán)境是否良好,如門、窗、照明、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、水浸、煙感、通風(fēng)以及雜物等;觀察變壓器可見部位的外觀變化,判斷是否有異?,F(xiàn)象,如變色、變形、位移、破裂、松動(dòng)、打火、冒煙、斷股斷線以及閃絡(luò)痕跡等;觀察現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視儀表是否有告警,功率、電壓、電流等參數(shù)一旦超出范圍會(huì)及時(shí)預(yù)警;查看對(duì)變壓器溫升實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的溫控裝置是否正常。
1.1.2 聽
變壓器正常運(yùn)行聲音為均勻持續(xù)的嗡嗡聲。若嗡嗡聲變得沉重且增大,但聲音仍是連續(xù)的,則表明變壓器過(guò)載,這時(shí)可通過(guò)開啟冷卻風(fēng)扇、變壓器室門以及房間排風(fēng)扇等冷卻措施,增強(qiáng)冷卻效果,同時(shí)適當(dāng)調(diào)整負(fù)荷。若聲音尖銳,說(shuō)明可能是市電電壓過(guò)高,可通過(guò)供電局側(cè)降壓、調(diào)節(jié)高壓分接開關(guān)等方式解決電壓高問(wèn)題。若有噼啪放電聲,很可能是內(nèi)部或外部的局部放電所致,需停運(yùn)變壓器,消除故障后再投入使用。若發(fā)生不均勻的振動(dòng)聲,可能是某些零部件(如墊塊、緊固螺絲等)發(fā)生松動(dòng),可安排停電進(jìn)行處理。
1.1.3 聞
變壓器及其附屬設(shè)施的絕緣材料(電纜護(hù)套、環(huán)氧樹脂、玻璃纖維等)一旦過(guò)熱,會(huì)在周圍空氣產(chǎn)生異味。
1.1.4 觸
變壓器過(guò)度發(fā)熱和異常振蕩可通過(guò)接觸來(lái)感知。
變壓器預(yù)防維護(hù)主要是在故障發(fā)生前,針對(duì)變壓器可能發(fā)生的故障及時(shí)采取必要的預(yù)防措施,防止故障對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)造成影響。可見,對(duì)變壓器采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防維護(hù)措施能夠有效排除故障或隱患。
變壓器預(yù)防維護(hù)內(nèi)容主要包括以下內(nèi)容:
(1)確保變壓器防雷措施完善,防止雷擊損壞變壓器;
(2)變壓器運(yùn)行過(guò)程中做好容量預(yù)警管理,防止變壓器超負(fù)荷運(yùn)行;
(3)嚴(yán)密管控變壓器溫度,一旦溫升異常,需及時(shí)干預(yù),采取相應(yīng)的冷卻措施;
(4)按規(guī)定定期對(duì)變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)[1],具體如表1所示。
表1 預(yù)防性試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容
(5)定期更新變壓器設(shè)備故障應(yīng)急操作規(guī)程并組織應(yīng)急演練,確保設(shè)備供電不間斷。
故障維修是針對(duì)性解決或消滅變壓器本身的弊病,從源頭上徹底消除變壓器隱患,對(duì)變壓器性能提升起直接作用。常見的變壓器故障主要有電磁干擾故障、短路故障以及雷擊故障3種。
1.3.1 電磁干擾故障維修
防電磁干擾的最好方法是可靠接地。變壓器運(yùn)行過(guò)程中,由于內(nèi)部繞組纏繞相對(duì)復(fù)雜,容易產(chǎn)生電磁干擾問(wèn)題,造成變壓器故障時(shí)有發(fā)生。因此,日常維護(hù)中需對(duì)變壓器做好電磁防護(hù),盡量避免發(fā)生此類故障。若一旦發(fā)生此類故障,需及時(shí)采取應(yīng)急措施,確保后端設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行后,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況定位故障,并及時(shí)進(jìn)行故障維修。
1.3.2 短路故障維修
短路故障對(duì)變壓器的危害相當(dāng)大。為了防止變壓器因短路故障而受損,必須采取一系列針對(duì)性的短路防護(hù)措施,有效保護(hù)變壓器運(yùn)行安全。短路故障過(guò)程中,短路電流的巨大沖擊可能使變壓器受損,所以變壓器的短路耐受能力是一項(xiàng)非常重要的參數(shù)指標(biāo)。變壓器絕緣包括主絕緣(對(duì)地絕緣和相間絕緣)和縱絕緣(層間絕緣和匝間絕緣)兩種。絕緣性能下降是導(dǎo)致變壓器短路故障最可能的因素,而環(huán)境濕度大和絕緣老化是導(dǎo)致絕緣性能下降的主要因素。變壓器運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中,一方面應(yīng)通過(guò)控制環(huán)境濕度和保障絕緣性能等手段盡量減少短路故障發(fā)生概率,減少變壓器受沖擊的次數(shù);另一方面一旦發(fā)生短路故障,應(yīng)及時(shí)采取應(yīng)急措施,并根據(jù)故障現(xiàn)象定位故障位置準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。
1.3.3 雷擊故障維修
若較大的瞬間高雷電電壓沖擊變壓器,部分部件或設(shè)備絕緣部分可能會(huì)被擊穿,從而導(dǎo)致產(chǎn)生變壓器雷擊故障。因此,必須做好防雷相關(guān)預(yù)防措施。一方面通過(guò)安裝防雷設(shè)備來(lái)旁路雷電流,另一方面將變壓器可靠接地,將高雷擊電流導(dǎo)入地網(wǎng),確保變壓器本身不受高壓雷電的破壞。一旦發(fā)生雷擊故障,需及時(shí)采取應(yīng)急措施,根據(jù)故障現(xiàn)象定位故障位置,準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。
以精細(xì)化管理為引領(lǐng),降低變壓器運(yùn)行故障率,有效保障變壓器安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。
定期更新變壓器相關(guān)維護(hù)管理制度,包括但不限于變壓器室出入管理規(guī)定、安全制度以及安全操作制度等。只有按規(guī)范制度執(zhí)行,才能有效保障變壓器運(yùn)行安全。
定期刷新標(biāo)準(zhǔn)操作流程規(guī)范(SOP)、運(yùn)維保養(yǎng)流程規(guī)范(MOP)以及應(yīng)急處理流程規(guī)范(EOP)等變壓器相關(guān)流程,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化流程明確角色分工,有效把握流程執(zhí)行的關(guān)鍵控制點(diǎn),同時(shí)確保工作穩(wěn)定發(fā)展,不因個(gè)人原因(如休假、離職)導(dǎo)致工作中斷或出現(xiàn)錯(cuò)誤。
以動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)為依托,通過(guò)容量預(yù)警機(jī)制,使變壓器的負(fù)載容量比處于安全可控的高效區(qū),提升變壓器效率的同時(shí),進(jìn)一步保障變壓器的運(yùn)行安全。
干式變壓器采用空氣冷卻,其散熱靠對(duì)流、熱傳導(dǎo)以及輻射實(shí)現(xiàn),加之空氣散熱相對(duì)能力差,對(duì)鐵心溫升和繞組散熱溫升影響明顯,造成干式變壓器散熱方面具有復(fù)雜性。它的溫升除了與鐵芯損耗和繞組損耗之和有關(guān)外,還和輻射表面的面積有關(guān)。氣流流經(jīng)變壓器會(huì)降低變壓器的溫度,而降低程度與氣流速度有關(guān)。所以,氣流組織合理、通暢是保證變壓器溫升不超標(biāo)的有效途徑。因此,需針對(duì)不同的變壓器設(shè)置合理的溫升管控機(jī)制。一是定期核查變壓器運(yùn)行環(huán)境的氣流組織情況;二是通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)或現(xiàn)場(chǎng)巡視方式監(jiān)視變壓器溫度,并對(duì)不同變壓器設(shè)定合理的溫度告警和動(dòng)作門限;三是對(duì)變壓器的溫升建立合理的預(yù)警上報(bào)及應(yīng)急處理機(jī)制。不同的溫度門限按不同的預(yù)警機(jī)制進(jìn)行上報(bào)并做響應(yīng)應(yīng)急處理,確保變壓器溫升處于允許范圍[2]。
變壓器達(dá)到使用年限后,可根據(jù)實(shí)際情況提出更新計(jì)劃。為充分發(fā)揮設(shè)備投資的效益,對(duì)于已超過(guò)有效使用年限的變壓器,經(jīng)評(píng)估性能能夠達(dá)到在網(wǎng)要求并滿足運(yùn)行質(zhì)量具有使用價(jià)值的,可適度延長(zhǎng)其使用年限,但需加強(qiáng)維保服務(wù)管理。同時(shí),延期使用的變壓器需嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。
變壓器為非智能設(shè)備,運(yùn)行狀態(tài)難以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。為了在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中充分發(fā)揮變壓器的作用,科學(xué)合理的維護(hù)和管理至關(guān)重要。需將日常維護(hù)、預(yù)防維護(hù)以及故障維修充分結(jié)合起來(lái),才能對(duì)變壓器形成有效保護(hù),同時(shí)結(jié)合維護(hù)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),真正做好變壓器的維護(hù)與管理,保障變壓器安全、穩(wěn)定與可靠運(yùn)行。