浅谈电炉变压器的应用与维护

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年四月10期   作者:张宏瑞
[导读] 电炉变压器负载是随时间变化的,电流的波动较大
        张宏瑞
        金川集团股份有限公司  甘肃省金昌市  737100
        摘 要:电炉变压器负载是随时间变化的,电流的波动较大,经常处于冲击电流较大的尖峰负载,因此,电炉变压器属在恶劣工况下运行的电气设备。在满足冶炼工艺要求的前提下,确定有利于安全运行、能最大地发挥电炉变压器效率的规范是十分必要的。文章主要针对电炉变压器的运行与维护进行分析探讨。
        关键词:电炉变压器;维护;检修
1 电炉变压器的冷却和维护
        变压器运行时,由于产生涡流损失和磁滞损失,也就是“铁损”;同时线圈流过电流,因克服电阻而产生“铜损气铁损和铜损”会使变压器的输出功率降低,同时造成变压器发热。变压器发热会使绝缘材料变质老化,降低变压器的使用寿命,我车间电炉变压器自1992年投用已使用将近30年,在2019年对变压器吊芯检查时,就已发现变压器线圈绝缘材料已经发黄。温度过高还易使绝缘失效,造成线圈短路。我车间变压器运行温度夏季在40℃左右,冬季在30℃左右,温度比较稳定。变压器工作时是用油面温度计来表示线圈温度的,由于油面温度与线圈实际温度之间还有一个差值,所以允许的最大油面温度在60℃需要停电对变压器本体进行检查。
        变压器冷却使用强迫油循环水冷,变压器的铁芯和线圈浸在油箱中,用油泵将变压器油抽至水冷却器内强制冷却,然后再将油打入变压器油箱内。变压器送电前1小时开启循环油泵,先开油泵后开水阀门,保证油压控制在0.1—0.12MPa,水压在0.05—0.07MPa(为了保证冷却水不致因油管破裂而渗入管内,变压器油压必须高于冷却水压0.05MPa)。油水冷却器正常运行,水压应为60-70KPa、油压应为110-120 KPa,保证水中无油。
2电炉变压器的维护
2.1加换油制度:
        1、给变压器补充新油时,新油桶底100mm以下的油不能加入变压器,以防将杂质加入。
        2、加油时不能把空气充入变压器内,加油完毕后,运行每半小时放瓦斯一次,直至无气体放出为止。
        3、经油化验确定运行变压器油不合格,要求更换全部变压器油。
2.2  保养制度:
        1、变压器油一般要求每年化验一次。
        2、副油箱油要求每年化验一次。
        3、在计划停电后,变压器顶部卫生由变压器岗位工负责用干布擦拭干净,无油污和杂物灰尘,要求顶部及高压瓷瓶表面无积灰,无杂物。电工负责检查互感器、瓦斯继电器、电压测量线以及变压器绝缘情况。
        4、电炉变压器要求1年小修一次,3—5年抽芯检查大修一次。
        5、变压器停电若干天后再投入运行,要化验变压器油,做耐压试验,并对继电保护装置重新整定。
3电炉变压器的运行
3.1 新投入使用的电炉变压器
3.1.1投用前的检查
        新安装使用的电炉变压器经过一系列检查、测试后。第一次投入后,可全电压冲击合闸。冲击合闸电压为系统额定电压,合闸此数最多为5次,第一次受电后持续时间不应小于10min。合闸结束后,应将气体继电器的信号接点接至报警回路,调整过流保护限值。打开放气塞排气,排空残留空气。
3.1.2负载试运行
        空载运行48h无异常后,可转入带负荷运行。在负载运行24h后变压器无异常现象发生,可认为变压器已正式投入运行。新投运的变压器在第一个月内,不少于5次取油样进行试验,如耐压值下降快应进行过滤,如下降到35kV/2.5mm时,应停止运行,如发现油内有碳化物时,必须进行吊芯检查。
3.2过电流继电器动作跳闸
        由于电炉变压器负载电极为三角形接法,电极插在熔体中,很容易造成接地或相间短路,如果属下列情况之一者,可不经检查直接送电:偶尔过载或工作短路引起的跳闸;确定继电器误碰或振动而误跳以及保护装置二次回路故障且故障排除者;确属明显的外部短路造成,且故障已排除者。除上述情况外,需经过外部检查,并测试绝缘电阻,经检查合格且未发现外部短路现象及放电烧伤痕迹,也未发现内部故障现象时,可重新投入运行;经检查有内部故障现象时,应进行内部吊芯检查处理。
3.3气体继电器动作跳闸
        在变压器安装后48小时内,因对变压器注油期间大量空气会随着变压器油进入油箱,有轻瓦斯信号属于正常现象。正常运行中的电炉变压器如若发生轻瓦斯报警信号,应检查油温变化,检查是否因气温下降或漏油等使油面降低,如果是则应处理漏油并增加油量;是否因变压器有故障而产生气体,如果未发现异常,应认为气体继电器本身回路有故障,要检查或更换。 为了检查变压器内部是否有故障存在,可对气体继电器取气样进行化验检查,这时不应解除重瓦斯。经检查如果是可燃气体,应将变压器停止运行,并采取安全措施后进行处理或更换。
4电炉变压器的检修
4.1 变压器小修内容
        变压器小修内容如下:变压器顶部卫生清理、变压器继电保护整定试验、瓦斯保护试验、变比测试、直流电阻测试、变压器打压试验、变压器高压电缆耐压试验、油样化验、高低压端子紧固、变压器渗漏油处理等。
4.2 变压器大修内容
        新变压器投入运行后第五年应进行大修一次,以后每隔5~10年大修一次,但超过负荷运行的变压器视情况缩短检修周期。有带负荷调电压设备的变压器每隔3~5年大修一次。

4.3 变压器在检修时应遵照表的规定进行试验工作。
      
        注:表中(+)号表示进行试验;(-)表示不进行试验。只做耐压试验,有疑问时尚需作简化试验。
参考文献:
[1] 刘富斌 串联变压器调压的电炉变压器设计
[2] 崔立君、张茅鲁、张洪,等特种变压器理论和设计北京:科学技术文献出版社,1996.
[3] 郭清海、彭磊,等变压器使用技术问答 河南:中国电力出版社,2011
[4] 贾淑兰 变压器应用与维修北京:机械工业出版社,2010
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