电力系统变压器维护与检修探讨浅析

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年第28期   作者:蓝福顺
[导读] 变压器是整个电力系统的核心设备,其安全稳定运行是电网持续可靠供电
        蓝福顺
        紫金矿业集团股份有限公司

        摘要:  变压器是整个电力系统的核心设备,其安全稳定运行是电网持续可靠供电的基本保证。因此加强对变压器日常维护与检修就显得尤为重要。本文将主要从维护与检修两个大的方面来进行具体的分析,从而给其他类似的变压器检修维护工作提供借鉴。
        关键词:电力系统;变压器维护;检修
        引言:  在电力系统工作中有时候需要将某一种交流电转变为另一种形式的交流电。交流电的形式是多种多样的,并且包含着若干个等级,在电力系统应用过程中,不可能只使用某一种等级的交流电,需要多种形式的交流电。这个时候变压器的作用就显示出来了,变压器就是将某一电压等级的交流电转换成其它电压等级的交流电,从而可以实现不同电压之间的转换。在高电压电力系统变压器主要应用在电能远距离输送时的升压及降压,主要有两种形式的变压器,即升压变压器和降压变压器,对于升压变压器主要是减少电能输送过程中线路的损耗及成本问题,保证电能最大功率、长距离输送。而降压变压器是将高压转化各种等级电压以满足各类生产生活所需的电压。由此可见变压器在电力系统中的重要性是不言而喻的。但是变压器做为一种长期运行的设备,总是会出现一些缺陷甚至是故障,如何防患于未来,加强变压器运行维护及定期检修,及时发现并消除其运行中的缺陷,让其保持良好的运行状态,确保其所属电网安全稳定运行,这是一个比较重要的课题。因此本文将主要对变压器日常维护工作存在的不足以及需要注意的问题进行分析探讨,并且通过对几种比较有效的变压器检修技术做具体的探讨分析,从而为更多类似的变压器维护与检修提供借鉴。      
    1. 电力系统变压器日常维护存在的不足
    1.1 相关维护技术人员之间的沟通不足
    对于电力系统变压器的日常维护需要技术人员之间的相互配合,由于电力系统是一个比较庞大的系统,因此在这个过程中就需要多个技术人员分段进行维护与处理,需要每一个技术人员之间进行密切的配合。但是对于很多大型的电力系统来说,由于传输距离较远,变压器之间的距离相距较远,技术人员之间分段检修的过程中往往是通过电子检测设备,然后进行分类汇总,由于距离较远,有时候需要每段电力系统的负责人员向总电力系统的管理人员报告,然后再分级进行信息的传输。如果是电力系统变压器出现了较为突出的问题就会导致维护时间长,效率低下。变压器在电力系统中是相对独立的设备,只要上级电网正常供电,其运行工况主要取决于下级负荷情况,比如由于过负荷导致变压器发热甚至烧毁等,但类似负荷、运行温度等参数可以通过在线检测获得,正常情况下无需与其它段电网进行技术上的沟通交流,所以本段在表述上存在不合理。
    1.2 维护检修工作整体上不系统不完善
    对于维护工作,并不是单纯的由某一个技术人员做好日常的保养,然后在看板上划上维护保养的日期就完事了,而是一个系统的工程,因为对于电力系统的变压器长时间无时无刻的都在工作,并且传输的电压是高低不一,有时候从超高的电压一瞬间就变成了低电压,如果没有做好日常的维护工作就会造成变压器超负荷运转,产生较大的安全隐患,影响整体的工作是小,如果危机了生命财产安全就会产生不可估量的后果。因此维护工作环节不系统不完善是当前电力系统变压器日常维护产生的重要问题之一。运维工作不到位主要体现在第一巡视周期长,未能及时发现变压器漏油、油位低、放电、异常声响等缺陷;第二巡视时未使用相关检测手段,例如红外热成像测温,以便及时发现变压器各接头发热、绕组温度异常等缺陷,这是目前最广泛应用的简单、便捷、有效的方式;第三发现缺陷后未有效归类并按轻重缓急组织处理,及时消缺。
        
  1.3 人员的日常管理理念陈旧
    当今社会是一个开放的社会,是不断的推陈出新,革故鼎新的社会。对于电力系统变压器的日常维护工作来说也是一个不断与时俱进的过程。包括整体的维护手段的革新,对于维护管理上的革新。在对电力系统变压器的日常维护工作过程中需要制定好清晰的维护方案,需要报请分部分项工程来召开专家会议,并且在日常管理过程中需要克服守旧思想。举个例子,在电力系统日常维护过程中,一般的维护手段都是由相关的技术人员拿着看板对维护的每一项内容实施维护,然后维护完签完字就算完成了大部分的工作。但是这样虽然是做好了维护,但是对于变压器的整体工作运行情况,或者突然遭遇重大的安全隐患如何能将伤害降到最低,没有防患于未然的态度,因此对于电力系统的长期稳定发展是不利的。应制定标准巡视卡,将巡视时需要查看的每个项目制成清单,巡视时按巡视卡逐项确认,必要时填写相关参数,这样可以确保所有该巡视的项目不会遗漏。应制定不同变压器的差异化巡视方案,如新投运变压器适当延长巡视周期,老旧或有缺陷的变压器应缩短巡视周期。应加强变压器投运前交接试验及工程竣工验收工作,确保设备无缺陷投入运行,保证后期的安全稳定运行。有条件应在配电变压器上安装电压、电流、温度监测装置,及时监测变压器运行工况。对于电压使用要求较高的配变,可以考虑使用有载变压器,根据电压波动随时通过调整分接头来进行电压调节.
2. 变压器日常维护应该注意的问题分析     
        2.1  变压器日常维护中需要注意油的畅通性
    对于电力变压器主要的工作方式是由净油器的滤过作用,多余的杂质分离开来,保障油流动的畅通,然后变压器才能正常的进行运转。但是如果净油器由于杂质较多就会发生渗透现象,将整个的净油器的滤网的缝隙变大,导致很多工作所需要的材料顺着缝隙就渗透掉了,这样无法保证油流动的畅通性。

因此在日常的维护过程中注意电力变压器最外侧的法兰孔,这个法兰孔里面有许多的活性物质,可以起到净化工作环境的作用,尤其是对于杂质的清理十分的有利。保证油的长筒靴也是变压器日常维护工作的最重要的工作。目前使用的配变多数没有净油器。
        2.2 电力变压器防漏油维护
        在前文中要注意保障电力变压器油的流动性。但是保障油能够正常的流动的前提是没有任何部位漏油。因此在对电力变压器维护的过程中漏油系统的检查与维护工作是日常维护工作的第一步,也是基础和前提。那么漏油如何处理?主要有两种方法:第一种是追根溯源法,渗油一般比较缓慢,多为焊接的细小砂眼、裂纹、管缝开裂等,渗点的周围一般有一小片浮土和浮土密集区。对此类渗点一般可用截断锯或其他工具对浮土密集区进行挖根找点,除掉其油漆、焊药皮,如果发现焊接接口凹处,尤其是平直焊缝交接处的凹坑,一般可认为此处即为渗点,再配合显像剂,很快就能找到渗油位置。第二种是化学显像法,对浮土区下常易发生渗油的部位进行清理挖点,并将该点用丙酮擦拭,干燥后喷上显像剂显像剂为液体,喷出时呈雾状,可粘附与渗点的各种复杂表面,经风一吹即可将其附着的表面包括凹坑变为白色,经过一段时间,渗油处的白色将变暗发黑,渗点即刻显现。
        通过大量的实践证明,对于电力变压器来说,经常漏油的地方并不是在最显眼的地方,而是经常在油箱的砂眼处,这种漏油的方式是静态的,也就是很难真正的去发现,在日常的维护工作很多工作人员也忽视了油箱砂眼的维护工作,需要定期的通过过滤作用处理工作过程中油渣,防止油渣和砂眼材料发生化学反应从而导致砂眼的损坏,产生漏油的现象。这就需要在日常的维护过程中需要相关的技术人员要仔细认真,再好的技术都需要用心去做,尤其是对于油箱底部砂眼的漏油问题是困扰电力变压器的非常突出的问题。
        3 . 电力变压器的检修工作技术分析
        3.1 变压器铁芯的检修技术
        变压器能够正常的工作,铁芯是一个重要的部件,如果铁芯发生故障那么整个电力变压器就无法正常的进行工作。那么要如何的进行检修呢?在对铁芯进行检修的过程中首先注意铁芯表面的检修,铁芯表面很容易产生锈斑,对于铁芯产生的锈斑不易察觉,需要采用特殊的检验物质才检修到锈斑的存在。并且还需要清理出表面的污垢,保证铁芯表面的完整性。还需要对铁芯进行完整性的检测。完整性的检测主要是将铁芯接地,而且是单点接地也就是说只有铁芯的一个点来接地,对于其他的部位不能进行接地,如果多点接地容易产生较大的接地电流,易烧坏电路系统,产生较大的电流。还有如果无点接地,还会产生悬浮放电的现象,也会导致变压器出现烧损的现象。因此对于变压器铁芯的检修工作最重要的是接地检测,既要防止无点检测,也要防止多点的检测,确保单点检测,从而保障检修工作的顺利进行。铁芯的作用是为变压器提供磁通载体,从而使变压器实现电压等级转换。铁芯的故障主要是多点接地故障,多点接地会使铁芯内部产生环流,导致铁芯发热甚至烧毁,配变铁芯在内部进行接地,其多点接地故障是很难被发现的,油浸式变压器只有通过测温发现其油箱温度异常升高,然后吊芯检测其绝缘电阻才能发现。干式变压器可直接通过测量铁芯温度来判断其多点接地故障。如果是无接地故障,会在铁芯产生高于地电位的悬浮电位,该电位有可能对周围的部件放电,烧坏设备。另外油浸式变压器的铁芯是完全浸没在绝缘油中,一般不存在锈蚀和脏污的情况。
        3.2 变压器油箱及其部件的检修工作
        在前文中提到了对于变压器油箱的砂眼漏油是很容易忽略的,但是如果出现了砂眼漏油之后那么如何进行检修工作呢,发现漏油的现象大多数的原因是锈蚀的原因,砂眼处特殊的材料导致容易产生锈蚀现象,因为在发生锈蚀的过程中要及时的将锈蚀处清理干净,然后喷涂上氯乙烯漆,这样可以保护整个的被锈蚀的表面还可以防止发生进一步的锈蚀现象。另外氯乙烯还有防潮的作用,涂上之后既可以防止锈蚀点的产生,还可以防止变压器受潮出现故障或者产生较大的偏移电流。
        3.3 吊芯的检修工作
        吊芯也就是将变压器进行拆卸之后铁芯,绕组等部件完全的脱离出,因此在任何的检修过程中这一步是必不可少的。我们常称之为吊芯的检修。一般对于吊芯的检修主要是发生在远路故障的情况下,考虑是各个分布的变压器出现了远路故障,这个时候就需要进行吊芯的检修。吊芯检修最怕潮湿,因此禁止在雨天的时候进行此项检修工作,一般都是在白天晴朗的时候进行检修工作。对于环境的要求较高。吊芯工作相当于变压器大修,是属于非常规检修方式,决定进行大修的变压器通常是存在重大缺陷需进行彻底消除方能继续运行的情况,譬如怀疑铁芯多点接地故障、三相电压严重不平衡怀疑绕组匝间短路、变压器内部放电严重等。吊芯时应注意作业环境湿度,为了防止变压器绝缘件受潮,变压器芯子与外部空气接触时间不应超过后面规定,干燥天气空气相对湿度不超过65%时允许16小时,潮湿天气空气相对湿度不超过75%时允许12小。缺陷处理后应按规程做大修后电气试验,各项符合规程要求后方可重新投入运行。
        4.总结
        综上所述,本文主要通过对电力系统变压器维护与检修工作过程中出现的问题和不足做了具体的分析,重点介绍了变压器日常维护工作中需要特别注意的问题,也就是注意油的通畅性以及防漏油的保护等,最后对变压器检修技术进行分析,主要是铁芯的检修技术、油箱以及吊心的检修技术。
参考文献
[1] 孙超. 基于风险量化分析的电力变压器多层次检修策略研究[D]. 重庆大学, 2014.
[2] 曹殿东,高庆福. 变压器运行维护及状态检修技术探讨[J]. 科学中国人(12)
[3] 王晓辉, 李璐. 电力变压器状态检修技术研究及应用[J]. 山东工业技术, 2015, 000(020):153.
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