祝玉田

［摘 要］在220kV變電站中，主變壓器是最重要的設(shè)備。在對(duì)主變壓器運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督和管理時(shí)，需要根據(jù)運(yùn)行參數(shù)制定有針對(duì)性的維護(hù)措施，以有效降低故障的發(fā)生概率。近幾年，我國(guó)居民生活水平正在不斷提升，對(duì)電力能源使用提出了更高的要求。變電站需要根據(jù)區(qū)域內(nèi)供電需求，選擇合適的主變壓器設(shè)備類型，并且制定有針對(duì)性的運(yùn)行維護(hù)體系，確保主變壓器設(shè)備能夠始終保持高效運(yùn)行狀態(tài)。本文就220kV變電站主變壓器運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行相關(guān)分析和探討，以期為相關(guān)工作提供參考和借鑒。

［關(guān)鍵詞］220kV變電站；主變壓器；運(yùn)行維護(hù)

［中圖分類號(hào)］TM7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

目前，我國(guó)變電站建設(shè)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，內(nèi)部也融合了一些新型工藝和設(shè)備，其中的主變壓器設(shè)備屬于一項(xiàng)非常重要的建設(shè)內(nèi)容，主變壓器設(shè)備在運(yùn)行期間會(huì)受到各種因素影響而出現(xiàn)損壞問(wèn)題。在對(duì)主變壓器設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)管理時(shí)，需要引進(jìn)智能化技術(shù)，全面提取設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，并且對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行定期對(duì)比和分析，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以解決，從根源上降低故障問(wèn)題發(fā)生概率，延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間，為變電站日常生產(chǎn)提供有效支持。變電站也要提高對(duì)這項(xiàng)工作的重視程度，加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)管理［1］。

1 220kV變電站主變壓器運(yùn)維原則

1.1 周期性

在開展主變壓器設(shè)備運(yùn)維工作時(shí)，工作人員要認(rèn)識(shí)到自身的重要性，并嚴(yán)格按照周期性運(yùn)行原則開展各項(xiàng)工作。設(shè)備維護(hù)工作并不是一蹴而就的，需要選擇合適的時(shí)間開展維護(hù)工作，才能最大限度發(fā)揮維護(hù)效果。在制定維護(hù)周期時(shí)，變電站需要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況，制訂周期性維護(hù)計(jì)劃，還要對(duì)設(shè)備故障問(wèn)題進(jìn)行全面預(yù)防，不能采用事后維護(hù)形式，以免對(duì)設(shè)備使用產(chǎn)生不良影響［2］。

1.2 及時(shí)性

在開展維護(hù)工作時(shí)，還要堅(jiān)持及時(shí)性原則，因?yàn)橹髯儔浩髟O(shè)備的運(yùn)行效果對(duì)于變電站建設(shè)水平有直接影響。在開展運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)，要在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)各項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行全面消除。即使主變壓器設(shè)備在運(yùn)行期間存在一些比較微小的問(wèn)題，工作人員也要提高對(duì)相關(guān)問(wèn)題的重視程度，要制定針對(duì)性檢修和治理措施，確保維護(hù)工作在開展時(shí)能夠發(fā)揮更好的效果［3］。

1.3 針對(duì)性

在對(duì)主變壓器設(shè)備運(yùn)行情況分析和探討時(shí)，還要根據(jù)不同故障現(xiàn)象，制定有針對(duì)性的維護(hù)措施，工作人員要具體問(wèn)題具體分析，通過(guò)制訂針對(duì)性維護(hù)方案，提高維護(hù)工作開展質(zhì)量和效率。例如，在解決主變壓器設(shè)備運(yùn)行期間金屬和鐵芯過(guò)熱等問(wèn)題時(shí)，要細(xì)心查找導(dǎo)致過(guò)熱現(xiàn)象發(fā)生的原因，并且制定針對(duì)性處理措施。在開展日常維護(hù)工作時(shí)，也要采取有效措施降低設(shè)備運(yùn)行溫度。在實(shí)際操作時(shí)，工作人員可以借助勵(lì)磁保護(hù)原理對(duì)過(guò)熱情況進(jìn)行有效預(yù)防和處理，降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)［4］。

1.4 安全性

工作人員要全面優(yōu)化設(shè)備性能，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，并對(duì)設(shè)備容量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保設(shè)備能夠始終保持安全運(yùn)行狀態(tài)。在開展運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)，還需要根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況，對(duì)維護(hù)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。工作人員要對(duì)設(shè)備運(yùn)行期間是否存在短路等情況進(jìn)行定期檢查，還要采取有效保護(hù)措施，對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行全面處理。變電站要從整體上制定合理維護(hù)機(jī)制，并從細(xì)節(jié)出發(fā)對(duì)運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面查找和預(yù)防，還要提高工作人員的能力水平，確保維護(hù)原則能夠全面落到實(shí)處［5］。

2 220kV變電站主變壓器常見故障及運(yùn)維措施

2.1 主變壓器油溫過(guò)高

2.1.1 故障分析

對(duì)于主變壓器設(shè)備在運(yùn)行期間出現(xiàn)溫度過(guò)高等問(wèn)題，需要全面了解負(fù)荷變化情況，工作人員要全面提取主變壓器設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，并且深入研究油溫最大值的發(fā)生時(shí)間，在制定溫度變化曲線之后，根據(jù)溫度變化趨勢(shì)以及負(fù)荷變化情況，仔細(xì)查找導(dǎo)致油溫過(guò)高的原因。油溫過(guò)高故障還可能是內(nèi)部存在發(fā)熱點(diǎn)引發(fā)的，在對(duì)主變壓器設(shè)備運(yùn)行溫度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)本體發(fā)熱均勻，不存在明顯過(guò)熱點(diǎn)，則可以暫時(shí)排除主變壓器設(shè)備內(nèi)部存在故障問(wèn)題。在對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行排查時(shí)，工作人員需要對(duì)冷卻器性能進(jìn)行全面檢測(cè)。例如，某一主變壓器在設(shè)備運(yùn)行期間采用了強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷形式，冷卻器性能對(duì)變壓器運(yùn)行效果存在直接影響。為了提高冷卻器設(shè)備的散熱性能，將油管表面設(shè)置成了凹凸?fàn)?，增加了油管表面積。但這種設(shè)計(jì)形式使得油管運(yùn)行期間容易堆積灰塵，長(zhǎng)此以往，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備散熱性能下降，進(jìn)而引發(fā)油溫升高等問(wèn)

題［6］。

2.1.2 運(yùn)維措施

在對(duì)油溫過(guò)高故障問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)和分析時(shí)，要對(duì)導(dǎo)致問(wèn)題發(fā)生的原因進(jìn)行全面查找，并且制定針對(duì)性維修措施。如果發(fā)現(xiàn)油溫過(guò)高是由冷卻油管存在灰塵堆積現(xiàn)象引發(fā)的，則可以選用高壓水槍對(duì)油管進(jìn)行清洗，也可以選擇高壓氣體開展清理工作。主變壓器設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，用水沖洗會(huì)增加設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，這時(shí)可以選擇高壓氣體清理方式。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作進(jìn)行控制和管理時(shí)，需要制定有針對(duì)性的安全防護(hù)措施，降低事故問(wèn)題的發(fā)生概率。同時(shí)，要在變壓器設(shè)備中設(shè)置在線監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)設(shè)備運(yùn)行溫度進(jìn)行全面檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行溫度過(guò)高，在線檢測(cè)裝置需要及時(shí)提取相關(guān)數(shù)據(jù)，并且發(fā)出報(bào)警信息，提醒管理人員對(duì)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)查找和解決，避免引發(fā)更加嚴(yán)重的事故［7］。

2.2 主變壓器漏油

2.2.1 故障分析

主變壓器設(shè)備在運(yùn)行期間借助電磁感應(yīng)原理對(duì)交流電壓進(jìn)行改變，如果主變壓器設(shè)備在運(yùn)行期間出現(xiàn)漏油故障問(wèn)題，不僅會(huì)對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且會(huì)引發(fā)能源浪費(fèi)等問(wèn)題。變電站在開展主變壓器設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決漏油問(wèn)題，會(huì)增加火災(zāi)問(wèn)題發(fā)生概率。導(dǎo)致主變壓器出現(xiàn)滲漏問(wèn)題的主要原因是法蘭連接區(qū)域存在滲漏問(wèn)題，或者緊固螺栓出現(xiàn)松動(dòng)等現(xiàn)象。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，如果選用的安裝工藝存在缺陷問(wèn)題，導(dǎo)致螺栓緊固性比較差，也會(huì)引發(fā)嚴(yán)重滲漏問(wèn)題。在制作管子螺紋滲漏油設(shè)備或螺栓時(shí)，如果選用的加工工藝比較粗糙，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備密封性能比較差，變壓器設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間之后也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重滲油故障。散熱器設(shè)備存在滲漏問(wèn)題，散熱器設(shè)備管道在運(yùn)行期間受到外界環(huán)境因素影響，且內(nèi)部壓力比較大，導(dǎo)致管道外壁出現(xiàn)殘余應(yīng)力，引發(fā)嚴(yán)重故障問(wèn)題。在對(duì)設(shè)備安裝和運(yùn)輸時(shí)出現(xiàn)磕碰問(wèn)題，也會(huì)引發(fā)滲漏現(xiàn)象。

2.2.2 運(yùn)維措施

在解決滲漏問(wèn)題時(shí)，需要引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行全面查找，要在不停機(jī)、不泄壓的情況下，對(duì)滲漏問(wèn)題進(jìn)行全面治理。工作人員可以采用索雷碳納米聚合物材料，提高滲漏治理水平，這種材料在固化之后具備更強(qiáng)的化學(xué)鏈連接能力，可以有效修復(fù)金屬部件，能夠滿足設(shè)備運(yùn)行期間的負(fù)荷力要求。材料在使用時(shí)具有較強(qiáng)的耐受性能，還可以降低抗老化問(wèn)題的發(fā)生概率。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)可以為各個(gè)構(gòu)件提供長(zhǎng)久保護(hù)層，與傳統(tǒng)焊接技術(shù)相比較，這種施工形式更加簡(jiǎn)單方便，且作業(yè)安全性比較高。在對(duì)滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，工作人員還需要做好現(xiàn)場(chǎng)勘察，并且對(duì)螺栓構(gòu)件進(jìn)行緊固處理。在清理滲漏區(qū)域油污之后，需要做好滲漏點(diǎn)周邊打磨，在露出金屬原色之后，需要選擇合適的材料對(duì)受熱點(diǎn)進(jìn)行全面封堵，直至有效解決滲漏問(wèn)題。在開展維修工作時(shí)，需要做好現(xiàn)場(chǎng)溫度調(diào)控，避免現(xiàn)場(chǎng)溫度過(guò)高，引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)事故。

3 主變壓器保護(hù)動(dòng)作

3.1 差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作

3.1.1 故障分析

在對(duì)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作故障問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，可以開展油色譜分析實(shí)驗(yàn)，將設(shè)備運(yùn)行數(shù)值與出廠數(shù)值進(jìn)行全面分析和對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)值處于正常范圍內(nèi)，需要對(duì)變壓器設(shè)備本體油樣以及有載調(diào)壓油樣進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)油樣處于正常狀態(tài)，則判斷本體內(nèi)部不存在故障問(wèn)題。在對(duì)開關(guān)柜小室進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)絕緣管母線與開關(guān)柜母線橋出現(xiàn)相序接反等情況，造成低壓側(cè)電流與高壓側(cè)電流相位角存在偏差問(wèn)題，引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘現(xiàn)象，導(dǎo)致主變壓器設(shè)備出現(xiàn)失電情況。在對(duì)主變壓器設(shè)備接線情況進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流存在相位角，且出現(xiàn)了差流情況，引發(fā)了主變壓器設(shè)備跳閘故障問(wèn)題。

3.1.2 運(yùn)維措施

在對(duì)跳閘故障問(wèn)題進(jìn)行分析和解決時(shí)，需要對(duì)開關(guān)柜所有一次設(shè)備進(jìn)行相序核對(duì)以及絕緣試驗(yàn)。在對(duì)開關(guān)柜二次電壓和電流回路進(jìn)行檢查時(shí)，需要對(duì)直流電阻數(shù)值和絕緣性能以及CT極性進(jìn)行全面檢驗(yàn)，同時(shí)要做好絕緣管母線更改工作，相序焊接更改之后，要開展通壓和通流實(shí)驗(yàn)，確保二次回路和一次回路處于正確狀態(tài)，調(diào)整完畢之后，需要對(duì)主變壓器設(shè)備是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)，并且在送電之前核對(duì)相序，檢測(cè)無(wú)誤之后才能啟動(dòng)設(shè)備正常送電。在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行檢查時(shí)，要確保各部件功能正常，還要做好主要設(shè)備日常巡檢。

3.2 本體重瓦斯保護(hù)動(dòng)作

3.2.1 故障分析

主變壓器設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，氣體繼電器設(shè)備內(nèi)部充滿油，開關(guān)杯浸在油內(nèi)，處于上浮狀態(tài)，干簧觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。如果變壓器設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致局部出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，引起周邊變壓器油膨脹，油內(nèi)溶解空氣出現(xiàn)氣泡上升問(wèn)題，同時(shí)油和其他材料會(huì)在放電作用下產(chǎn)生瓦斯。如果設(shè)備故障問(wèn)題比較輕微，排出的瓦斯會(huì)緩慢進(jìn)入氣體繼電器，導(dǎo)致油面下降。如果設(shè)備內(nèi)部故障問(wèn)題比較嚴(yán)重，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈瓦斯，導(dǎo)致變壓器設(shè)備內(nèi)部壓力不斷增加，還會(huì)引發(fā)跳閘故障問(wèn)題。

3.2.2 運(yùn)維措施

在對(duì)這一故障現(xiàn)象進(jìn)行檢查之后，需要對(duì)變壓器內(nèi)部的故障問(wèn)題進(jìn)行全面排除，如果發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在空氣或者出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，需要制定有針對(duì)性的維護(hù)措施。在對(duì)變壓器設(shè)備外部進(jìn)行全面觀察之后，如果未發(fā)現(xiàn)異常情況，需要吸取變壓器內(nèi)部瓦斯氣體。在驗(yàn)明氣體性質(zhì)之后，需要開展氣相色譜分析工作，以此來(lái)判斷故障類型，并且制定有針對(duì)性的維修措施。

3.3 有載分接開關(guān)重瓦斯動(dòng)作

3.3.1 故障分析

在主變壓器運(yùn)行時(shí)，有載分接開關(guān)調(diào)壓過(guò)程如果發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，就會(huì)引發(fā)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致主變跳閘故障問(wèn)題。在對(duì)這項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，需要全面查找導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)的原因。例如，氣體繼電器重瓦斯和壓力釋放閥動(dòng)作以及開關(guān)頂蓋破裂、噴油，都會(huì)引發(fā)故障問(wèn)題。在對(duì)故障參數(shù)進(jìn)行全面提取之后，需要將異常參數(shù)與正常參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)和更換異常構(gòu)件。在開展故障分析工作時(shí)，工作人員需要對(duì)各項(xiàng)構(gòu)件進(jìn)行全面檢查，要在最短時(shí)間內(nèi)明確異常構(gòu)件并開展更換工作。

3.3.2 運(yùn)維措施

在對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)，工作人員首先要做好變壓器設(shè)備外觀檢查，在檢查期間如果發(fā)現(xiàn)有載分接開關(guān)附近存在絕緣油，有載開關(guān)頂蓋出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，就要制定有針對(duì)性的處理措施。首先要對(duì)絕緣油進(jìn)行全面分析，采用色譜分析技術(shù)對(duì)油樣檢測(cè)之后，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制定維修措施。在對(duì)設(shè)備解體檢查時(shí)，要對(duì)各項(xiàng)構(gòu)件性能是否下降進(jìn)行全面檢測(cè)，并且及時(shí)更換老化嚴(yán)重的異常構(gòu)件，確保故障問(wèn)題能夠徹底消除。

4 220kV變電站主變壓器運(yùn)維注意事項(xiàng)

在開展運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)，要做好工作記錄，在日常維護(hù)之后，要對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行參數(shù)全面登記，為后期運(yùn)維工作開展提供有效支持。在變壓器設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題之后，管理人員需要及時(shí)上報(bào)給維修部門，由專門維修人員對(duì)各項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行全面處理。工作人員要積極學(xué)習(xí)一些新型知識(shí)和技術(shù)，提高自身能力水平，在開展運(yùn)維工作時(shí)，面臨的變壓器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此要具備足夠經(jīng)驗(yàn)和處理問(wèn)題的能力。工作人員還要對(duì)主變壓器設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)的各項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行主動(dòng)分析、評(píng)估和監(jiān)測(cè)，并且制訂針對(duì)性運(yùn)維方案，采取有效措施，全面消除各項(xiàng)隱患。在對(duì)主變壓器設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理異常聲音，如果主變壓器在運(yùn)行期間出現(xiàn)了噪聲，需要全面查找異常聲音的發(fā)生根源，并且采取有效措施全面消除隱患問(wèn)題。在開展變壓器設(shè)備清潔工作時(shí)，需要嚴(yán)格遵循清潔作業(yè)原則，避免對(duì)變壓器設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，工作人員需要保證變壓器設(shè)備始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

5 結(jié)語(yǔ)

變電站在安裝主變壓器設(shè)備時(shí)，需要根據(jù)自身發(fā)展要求選擇合適的設(shè)備類型，并且根據(jù)主變壓器設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)制定有針對(duì)性的維護(hù)措施，保證設(shè)備能夠始終保持正常運(yùn)行狀態(tài)。在開展運(yùn)行維護(hù)工作時(shí)，工作人員還要嚴(yán)格遵循行業(yè)規(guī)范，從根本上提高運(yùn)行維護(hù)水平。變電站可以引進(jìn)信息化技術(shù)，構(gòu)建綜合管理系統(tǒng)，對(duì)主變壓器設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，還要選派更加專業(yè)的管理人員，并在現(xiàn)有運(yùn)行維護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行全面更新，促進(jìn)運(yùn)行維護(hù)工作向著標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］侯國(guó)柱，曹效義，張曉妍. 大容量主變壓器在220 kV電網(wǎng)變電站中的應(yīng)用分析［J］. 內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2022，40（2）：84-88.

［2］侯國(guó)柱. 220 kV氣體絕緣金屬封閉輸電線路在變電站擴(kuò)建工程中的應(yīng)用［J］. 內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2021，39（6）：65-68，81.

［3］高朝輝. 某220kV變電站綜合改造1號(hào)主變壓器高壓側(cè)斷路器控制回路異常分析［J］. 電力設(shè)備管理，2021（4）：187-188.

［4］周波，丁榮，徐寧，等. 變電站主變壓器布置方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析［J］. 山東電力技術(shù)，2020，47（6）：23-28，51.

［5］侯成. 220kV變電站變壓器保護(hù)配置與非電量保護(hù)運(yùn)行維護(hù)分析［J］. 電子測(cè)試，2018（24）：81-84.

［6］金昭. 佛山某220kV變電站主變壓器故障原因分析及處理［J］. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（14）：194.

［7］郝建軍. 線路斷線引起220kV變電站主變壓器故障分析及處理措施［J］. 內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2014，32（2）：28-31.