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電力變壓器的應(yīng)用與維護(hù)論文
[摘要]在電力變壓器的應(yīng)用和維護(hù)兩方面闡述一些粗淺的見解，以供參考。
[關(guān)鍵詞]電力變壓器；應(yīng)用；維護(hù)
前言
我們之所以要探討配電變壓器的應(yīng)用和維護(hù)，是人們?cè)谏a(chǎn)生活過程中，必須要使用不同電壓和電流的電氣設(shè)備和儀器裝置。供電企業(yè)的根本目的，在于安全高效地滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求。這種需求不只是數(shù)量，還要求高質(zhì)量、高效益、保安全和低成本——必須在滿足生產(chǎn)生活所需不同電壓的同時(shí)節(jié)能降耗。所以電力變壓器的應(yīng)用和維護(hù)之根本問題在于安全高效。現(xiàn)將在電力變壓器的應(yīng)用和維護(hù)兩方面闡述一些粗淺的見解，以供參考。
1配電變壓器的應(yīng)用
配電變壓器應(yīng)用是在確保變壓器安全運(yùn)行和滿足對(duì)用戶供電質(zhì)量和可靠性的基礎(chǔ)上，充分利用變電站的設(shè)備條件，擇優(yōu)選取變壓器的運(yùn)行方式，降低變壓器本身的能量損耗，提高其電源側(cè)的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)降損節(jié)能的目標(biāo)，亦既實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。供電負(fù)荷與變壓器容量和臺(tái)數(shù)的確定，關(guān)系到變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方式；實(shí)施變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與變電站內(nèi)變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和變壓器自身性能和損耗參數(shù)密切相關(guān)，是建立在確保安全可靠供電前提下的一項(xiàng)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)活動(dòng)，貫穿電力變壓器從設(shè)計(jì)選型、運(yùn)行檢修到退役的整個(gè)過程；在變電站建設(shè)、擴(kuò)建和變壓器增容時(shí)就要考慮其相關(guān)的因素和條件；實(shí)施變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，就變壓器和變電站設(shè)備本身一般應(yīng)具備和滿足以下條件，在變壓器設(shè)計(jì)和選型時(shí)應(yīng)充分給予考慮。
1.1新建變電站分期建設(shè)，考慮負(fù)荷的增長，首期只有一臺(tái)變壓器時(shí)，要結(jié)合最終規(guī)模確定變壓器的容量，變壓器的負(fù)載率應(yīng)貼近最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域，一般在75％以下為最佳，若短期內(nèi)不進(jìn)行擴(kuò)建，變壓器不宜滿負(fù)荷運(yùn)行。
1.2并列運(yùn)行的多臺(tái)變壓器應(yīng)滿足并聯(lián)條件，即聯(lián)結(jié)組別與相位關(guān)系相同；電壓和變壓比相同，允許偏差相同，調(diào)壓范圍內(nèi)的每級(jí)電壓相同；防止二次繞組之間因存在電動(dòng)勢(shì)差，產(chǎn)生循環(huán)電流，影響容量輸出和燒壞變壓器。短路阻抗相同，控制在10％的允許偏差范圍內(nèi)；容量比在0.5-2之間；保證負(fù)荷分配均勻，防止短路阻抗和容量小的變壓器過載，而容量大和短路阻抗大的變壓器欠載，短路阻抗的大小必須滿足系統(tǒng)短路電流的要求，否則應(yīng)采取限制措施。
1.3選用電力變壓器的技術(shù)參數(shù)，應(yīng)以變壓器整體的可靠性為基礎(chǔ)，綜合考慮技術(shù)參數(shù)的先進(jìn)性和合理性，兼顧對(duì)系統(tǒng)安全的影響，充分考慮變壓器自身固有的綜合損耗，在負(fù)載損耗基本相同時(shí)，盡量選用空載損耗小的變壓器，負(fù)載損牦滿足國標(biāo)《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》。
1.4電力變壓器在負(fù)載區(qū)域運(yùn)行時(shí)，其繞組、線夾、引線、絕緣油及絕緣部件的溫度不宜過高，在變壓器負(fù)載導(dǎo)則規(guī)定的溫度限值內(nèi)，避免高溫度下運(yùn)行，絕緣老化加快而縮短變壓器的壽命和引發(fā)損壞事故。也要防止變壓器高溫度運(yùn)行，引起變壓器自身損耗過大，影響輸出效率，造成不必要的電能浪費(fèi)。
1.5在裝有備用變壓器的變電站，要選擇綜合功率損耗(應(yīng)該把變壓器的冷卻功率計(jì)算在內(nèi))小的變壓器投入運(yùn)行，要按負(fù)載的變化規(guī)律，合理選擇最佳組合方式，要通過調(diào)整負(fù)載，提高負(fù)荷率，提高功率因數(shù)，使變壓器在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)的優(yōu)選段內(nèi)工作。
1.6變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必須建立在安全可靠供電的前提條件下，備用變壓器應(yīng)有可靠的自動(dòng)投入裝置相配套，保證在相臨變壓器故障時(shí)自動(dòng)投入運(yùn)行，確保不中斷正常供電。
1.7安排變壓器并列運(yùn)行方式，要對(duì)聯(lián)絡(luò)開關(guān)的額定折斷容量進(jìn)行核算，防止系統(tǒng)短路故障時(shí)因開關(guān)遮斷容量不足而損壞設(shè)備，影響故障點(diǎn)的自動(dòng)隔離；分列運(yùn)行的母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)備用電源自投動(dòng)作時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)斷開接人母線側(cè)的其它電源的開關(guān)。
2電力變壓器的維護(hù)——變壓器運(yùn)行中常見故障分析及處理措施
2.1繞組的主絕緣和匝間絕緣故障。變壓器繞組的主絕緣和匝間絕緣是容易發(fā)生故障的部位。主要原因是：由于長期過負(fù)荷運(yùn)行、或散熱條件差、或使用年限長，使變壓器繞組絕緣老化脆裂，抗電強(qiáng)
度大大降低；變壓器多次受到短路沖擊，使繞組受力變形，隱藏著絕緣缺陷，一旦遇有電壓波動(dòng)就有可能將絕緣擊穿；變壓器油中進(jìn)水使絕緣強(qiáng)度大大降低而不能承受允許的電壓，造成絕緣擊穿；在高壓繞組加強(qiáng)段處或低壓繞組部位，由于絕緣膨脹，使油道阻塞，影響了散熱，使繞組絕緣由于過熱而老化，發(fā)生擊穿短路；由于防雷設(shè)施不完善，在大氣過電壓作用下，發(fā)生絕緣擊穿。
2.2變壓器套管故障。主要是套管閃絡(luò)和爆炸，變壓器高壓側(cè)一般使用電容套管，由于套管瓷質(zhì)不良或者有沙眼和裂紋，套管密封不嚴(yán)，有漏油現(xiàn)象；套管積垢太多等都有可能造成閃絡(luò)和爆炸。
2.3鐵心絕緣故障。變壓器鐵芯由硅鋼片疊裝而成，硅鋼片之間有絕緣漆膜。由于硅鋼片緊固不好，使漆膜破壞產(chǎn)生渦流而發(fā)生局部過熱。同理，夾緊鐵心的穿心螺絲、壓鐵等部件，若絕緣損壞也會(huì)發(fā)生過熱現(xiàn)象。此外，若變壓器內(nèi)殘留有鐵屑或焊渣，使鐵芯兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，都會(huì)造成鐵芯故障。
2.4分接開關(guān)故障。變壓器分接開關(guān)是變壓器常見故障之一。由于開關(guān)長時(shí)間靠壓力接觸，會(huì)出現(xiàn)彈簧壓力不足，使開關(guān)連接部分的有效接觸面積減小，以及接觸部分鍍銀層磨損脫落，引起分接開關(guān)在運(yùn)行中發(fā)熱損壞。分接開關(guān)接觸不良，經(jīng)受不住短路電流的沖擊而造成分接開關(guān)燒壞而發(fā)生故障；在有載調(diào)壓的變壓器，分接開關(guān)的油箱與變壓器油箱一般是互不相通的。若分接開關(guān)油箱發(fā)生嚴(yán)重缺油，則分接開關(guān)在切換中會(huì)發(fā)生短路故障，使分接開關(guān)燒壞。
2.5瓦斯保護(hù)故障。瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，輕瓦斯作用于信號(hào)，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因及處理辦法：第一，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后發(fā)出信號(hào)。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障；變壓器內(nèi)部存在空氣；二次回路故障等。運(yùn)行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異�，F(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行氣體取樣分析。第二，瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，可能變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)先投備用變，然后進(jìn)行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。
2.6變壓器自動(dòng)跳閘的處理。當(dāng)變壓器各側(cè)斷路器自動(dòng)跳閘后，首先將跳閘斷路器的控制開關(guān)操作至跳閘后的位置，并迅速投入備用變壓器，調(diào)整運(yùn)行方式和負(fù)荷分配，維持運(yùn)行系統(tǒng)和設(shè)備處于正常狀態(tài)。再檢查保護(hù)動(dòng)作情況，進(jìn)行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動(dòng)作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如屬差動(dòng)、重瓦斯、速斷等主保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)對(duì)該保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行全部檢查。在未查清原因前，禁止將變壓器投入運(yùn)行。
2.7變壓器著火也是一種危險(xiǎn)事故。由于變壓器套管的破損或閃絡(luò)，使油在油枕油壓的作用下流出，并在變壓器頂蓋上燃燒；變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，使油燃燒并使外殼破裂等。因變壓器有許多可燃物質(zhì)，不及時(shí)處理可能引起爆炸或使火災(zāi)擴(kuò)大。發(fā)生這類事故時(shí)，變壓器保護(hù)應(yīng)動(dòng)作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開，應(yīng)手動(dòng)立即斷開斷路器，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關(guān)，并迅速投入備用變，恢復(fù)供電，停止冷卻設(shè)備的運(yùn)行，進(jìn)行滅火。變壓器滅火時(shí)，最好用泡沫式滅火器或者干粉滅火器，必要時(shí)可用沙子滅火。
2.8變壓器日常的維護(hù)工作。變壓器日常的維護(hù)工作包括：第一，檢查套管和磁裙的清潔程度并及時(shí)清理，保持磁套管及絕緣子的清潔，防止發(fā)生閃絡(luò)。第二，冷卻裝置運(yùn)行時(shí)，應(yīng)檢查冷卻器進(jìn)、出油管的蝶閥在開啟位置；散熱器進(jìn)風(fēng)通暢，人口干凈無雜物；檢查潛油泵轉(zhuǎn)向正確，運(yùn)行中無異音及明顯振動(dòng)；風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常；冷卻器控制箱內(nèi)分路電源自動(dòng)開關(guān)閉合良好，無振動(dòng)及異常聲音；冷卻器無滲漏油現(xiàn)象。第三，保證電氣連接的緊固可靠。第四，定期檢查分接開關(guān)，并檢查觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性及接觸的定位。第五，每3年應(yīng)對(duì)變壓器的線圈、套管以及避雷器進(jìn)行檢測(cè)。第六，每年檢查避雷器接地的可靠性，避雷器接地必須可靠，而引線應(yīng)盡可能短。旱季應(yīng)檢測(cè)接地電阻，其值不應(yīng)超過5ω。第七，更換呼吸器的干燥劑和油浴用油。第八，定期試驗(yàn)消防設(shè)施。
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