付佳斌
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【摘 要】对于变电站来说,作为整个电力系统的核心组成部分,对电力系统的稳定运行有着非常重要的作用,而主变压器作为变电站运行的核心装置,一旦发生故障就会导致整个变电站无法正常运行,本文主要就是对500k V变电站主变压器的故障进行详细的分析,并结合具体情况制定相应的处理对策。
【关键词】主变压器；故障分析
1 500k V变电站主变的特点
与220k V的主变压器相比较而言,500k V变电站主变压器在地点的选择上,相对来说还是比较偏僻的,随着当前阶段科学技术水平的不断提升,对于主变压器的二次操作能够以远程操控的形式来替代。在整个电网运行的过程中,变电站和主变压器都是非常核心的环节和装置,对于主变压器来说,其本身就具有容量大、工作电压高等一系列的特点,因此在实际运行的过程中不管出现什么样的故障问题,都会给整个电力系统带来巨大的故障和安全问题,同样也会给电力企业和整个社会带来无法估量的经济损失。除此之外,对于500k V变电站的主变压器来说,不管是组装、拆卸还是检修,都会耗费大量的时间,为了达到节约时间的问题,就必须要加强对变压器维护和调试过程的时间把控,一旦发生故障要能够在最短的时间内做好故障的定位以及故障原因的排查工作,要能够使变电保护过程中的高效性、灵活性、可靠性得到进一步的凸显。
500k V变电站主变压器运行的过程中,主要采用的保护模式就是双重化配置的保护,对于双重化配置的保护来说,就是在原有的纵联差动保护的基础上,再配上两套总差保护装置,其中差动保护能够在一定程度上实现对电流的科学切断,在对最大故障电流进行监测的过程中,一旦发现故障电流达到饱和状态就能够立即针对电流实施切断操作,这样就能够对变压器起到可靠、有效的保护。除此之外,对于主变压器的保护还有一个非电量的保护形式—瓦斯保护,对于瓦斯保护来说,其是变压器内部故障的一种直接反应,这种状态通过电气量保护是难以反映出来的,对于一些初期表现非常轻微的故障来说,在扩大初期差动保护的过程中是无法做出动作的。随着科学技术的进一步发展,比率制动系统在整个500k V变电站的主变中得到了广泛的运用,并大大提高了系统运行的灵敏度,在故障发生时动作电流会随着短路电流的增大而增大,而通过对制动比率的选择就能够有效提升整个主变压器的运行效率。
2 500k V变电站主变故障分析
一般会将变压器的故障划分为两个方面,分别是一类故障和二类故障,对于一类故障来说,在发生后要通过必要的停电检查才能够达到消除故障的目的,对于二类故障来说,主要发生在预防性试验以及计划检修的过程中,对于这类故障能够等到检修期进行集中维修处理。按照变压器的故障现象来进行分类划分的话,可以分为短路故障、绝缘故障以及声音故障和过热故障等,而从变压器的故障部位来对主变故障进行分类,可以划分为铁芯故障、散热器故障、油箱故障以及绝热故障等。
对于主变压器的常见故障来说,主要表现在测控单元异常、通道异常、装置插件故障、电容器熔丝熔断故障等类型,一般形式的故障现象表现为漏洞或者是主变压器的过热等,除此之外对于一次设备的运行来说,还要能够考虑到液压系统压力低闭锁以及分合闸问题。
在灭弧室的压力控制方面,在开关位置处都是设置相应的告警接点,告警接点的存在为闭锁分闸阶段的处理提供了足够的时间,对于液压开关来说,需要对二次回路的液压问题以及液压机的机构问题进行准确的判断,即使出现漏氮的问题,装置也会立即对重合闸进行闭锁处理,直至问题解决后才会闭锁分闸,在此期间内并不会对整个电力系统的运行带来较大的影响。对于二次设备的保护装置来说,在运行的过程中也经常会出现插件方面的故障,由于500k V变电站的主变采用的是双重化配置模式,通过这一配置能够实现对相应保护模块的闭锁处理。
对于变电保护方面的问题来说,跳闸是最常见的故障形式,在发生跳闸问题之后,变电运维人员要能够在最短的时间内对故障原因进行排查,并且要在闭合电路送电之后对故障点进行寻找和定位,并进行相应的隔离操作。在正式送电工作开展之前,还需要对现场的故障问题进行统一的检查,如果没有出现新的故障问题,就能够继续开展送电操作。对于电路无法进行正常闭合的问题来说,并不需要开展现场检查工作,但是要对母线故障、开关失灵保护动作以及主变故障进行排查,在对500k V变电站主变故障进行处理时,要能够坚持反应时间短、处理速度快的基本原则,因此处理时间的延长会给变电站系统带来更加严重的损害。
3 500k V变电站主变故障的解决方法
在对500k V变电站主变故障进行排查和解决时,首先需要做的就是对以下类型的故障进行全面的检查：(1)需要加强对主变压器运行过程中油位和温度变化情况的监控,要观察其是否存在漏油问题,同时检查冷却系统是否能够处于正常的运行状态；(2)进一步加强对变压器负荷情况的监测,要能够对变压器的负荷进行全面的控制；(3)检查变压器内部是否存在爆裂等非正常的噪音,并对喷油状况以及温度进行检查,一旦发现油位和油温异常问题,都要立即进行停机检查；(4)当漏油问题较为严重时,需要采取针对性的措施来进行制止,如果油位上升过快的话,则可以进行适当的放油处理。
变电站运行过程中的检查工作对变电站的稳定有着非常重要的作用和意义,而对漏油范围的检查则能够对故障性质进行准确的判断,对油温的检查则能够得到确切的运行状态,除此之外还要能够定期对变电站主变压器的冷却系统进行检查。在故障检测和排查的过程中,除了可以借用必要的监测设备和经验之外,还可以通过对油质的判断来对是否存在故障进行确定,正常状态下的油质呈现出来的是微黄、透明状态,如果油面过低的话,则表面出现了漏油问题,如果油温过高则表面冷却系统可能存在故障,需要进行进一步的检查。处于正常运行状态的主变压器,其运行声音为嗡嗡的电磁声,如果出现异常噪音则表面存在故障。
针对主变压器采取全面的保护措施是降低主变压器运行故障发生概率的重要内容,在加强对主变压器运行保护的过程中,有以下基本要求：(1)一旦出现变压器油温过高、过低或者是过负荷等问题,都会有警报信号发出,此时为了进一步加强对故障影响的把控,需要及时采取措施阻止故障电流流经主变压器,或者是可以通过电流速断保护装置来对故障的危害性进行进一步的降低；(2)在主变压器故障发生之后,需要立即断开所有的电源,对于负荷中的过电流问题而言,大多数过电流都具有短时性,因此并不需要对变压器进行保护断开,而是要针对具体情况采取相应的保护措施,如果出现主变压器主体温度的急剧上升,则需要立即使用温度继电器来进行操作；(3)如果与主变压器连接的母线或者是其他位置发生故障的话,则需要针对故障部位采取相应的隔离措施。如果是持续时间较长的过负荷,则留给变电站运行人员处理问题的时间就会更加的宽裕,然而如果保护装置无法对故障进行切除的话,则需要采用过电流保护来将主变压器的断路器进行断开操作,对于主变压器内的油面降低以及轻微瓦斯问题,则需要通过瓦斯继电器来进行处理。
4 结束语
对于500k V的变电站来说,由于其容量非常大,同时在高压直流传输的过程中还承担着非常重要的连接作用,因此成为现代化电网运行中不可或缺的一部分。在未来的发展过程中,为了使变电站主变压器的稳定运行得到可靠的保障,要能够适当加大对主变故障问题的研究力度,结合故障形式和故障原因,对故障处理措施进行更加深入的研究,使整个电力行业能够更加稳定的发展。