(国网冀北电力有限公司检修分公司北京102488)
摘要:通过对500kV变电站主变压器运行情况的分析,在运行过程中存在着诸多的问题,运行过程中所产生的故障、缺陷性问题应采取措施予以完善,通过对主变电站运行状况的全面了解,做好500kV变电站主变压器的维护与管理工作非常重要。因此,本文对500kV变电站主变压器运行及维护措施进行了研究分析。
关键词:500kV变电站;主变压器;运行及维护
一、500kV变电站主变压器的特点、配置以及原理
500kV变电站主变压器不同于220kV主变压器,500kV变电站的位置比较偏僻,而且保护技术的进步和管理水平的提高使得一些二次操作可以在远方实现。其主变压器具有工作电压高、通过容量大的特点,是电网中的一个重要组成部分,一旦出现故障或者突然停止运行会对变电站与电网造成巨大的损失,同时,500kV变压器组装、拆卸以及检修的时间都很长,这就要求在进行调试和维护的过程中一定要尽量缩短时间,力图在最快的时间里排除故障,所以对于其变电保护来说,要做到比220kV变压器更具可靠性、灵活性、自我调节性和快速反应性。
为了提高其灵敏度,要设置比率制动系统,在发生故障时短路电流比较大,其动作电流随之增大,如果能够选择制动比率,那么在很大程度上能够提高其灵敏度。为了防止变压器励磁涌流造成的差动保护误动,保护装置要设置谐波制动系统,在诸多谐波中,二次谐波的能量最大,所以在一般情况下我们都采用二次谐波制动,这样往往能够取得理想的效果。
500kV电力变压器一般是单相变压器组,配置相间保护作为变压器引线和相邻母线相间故障的后备保护。由于变压器高-低、中-低侧阻抗较大,高压侧和中压侧距离保护对低压侧相间故障灵敏度不够,低压侧应装设简单的相间故障后备保护。
接地保护是作为变压器内部、引线、母线、线路接地故障后备保护。由于主变为自耦变压器,其高压侧与中压侧之间有电联系,并有公共接地点,当高压侧或中压侧发生单相接地故障时,零序电流可在高、中压侧之间流通。
500kV变压器铁芯正常工作磁密较高,接近饱和磁密,磁化曲线较“硬”。在过励磁时,铁芯饱和,励磁阻抗下降,励磁电流增加很快,其中含有许多高次谐波,可引起铁芯、金属构件、绝缘材料过热。
二、在运行当中存在的问题
设备所存在的缺陷,依据威胁程度可以将其分作三类,一类缺陷主要是指当中设备发生故障之时,对于人和设备的威胁将会在短时间内爆发,甚至立即爆发。二类和三类缺陷相较于一类缺陷,对于处理速度的要求相对较低,在此重点对一类缺陷进行了分析。
变电站在运行过程当中,一般性的故障主要包括了设备发热、外部损坏、开关故障等。而对于主变压器而言,最为常见的故障就是发热和漏油故障。
在一次设备当中,主要要考虑开关之上容易发生的故障,而这些故障又主要是由灭弧室SF6压力过低,或者液压系统压力低而引起的闭锁分、合闸问题。针对SF6压力,在开关之上通常都会设置警报接点。从发出警报开始,一直到闭锁分闸之间将会提供充足的时间,以便于维护人员能够有充足的时间进行分析和处理。针对液压机构开关问题,对其故障的判断重点是找准发生故障的正确地点,是液压机构导致的故障,或者是二次回路带来的问题。在开关发生漏氮问题之时,装置将会自动闭锁重合闸,在经过几个小时之后才会再次恢复正常运行,短时间内是不会对系统造成太大的影响。
在二次设备当中,保护装置通常会发生装置插件故障等问题。由于500kV变电站通常都是使用双重化配置,而这种配置在变电站的运行过程当中,将会闭锁对应的保护模块。
通常而言,跳闸情况是变电保护出现的主要情况,在发生跳闸之时,作为相关的维护人员,首要工作就是找出发生故障的根本原因,然后再将其恢复到正常送电状态。如果能够找到具体发生故障的地方,可以利用遥控的方式将故障点隔离在外,进而达到保护其他设备和降低故障设备损坏的目的。在正式开始送电之前,尤其需要注意的是进行现场故障检查,在确定没有故障之后方能继续正常使用,保持正常送电状态。当发现电路不能正常闭合之时,在这种情况之下可以不用进行现场检查,而当开关失灵保护动作、母线故障以及失电、主变故障都需要进行现场检查。针对这种类型的故障,要求要及时地发现并且快速地进行处理,用最短的时间处理故障问题,将损害降到最低,有效地保护相关设备和提高系统运行的安全性和可靠性。这就要求相关工作人员在进行日常的维护工作之时,应当高度重视该工作,充分认识到维护工作的重要性。
三、500kV变电站主变压器的维护与维故障处理
3.1在变压器工作状况下,必须要强调对油位、温度和声响的观察与监测,并进行数据的及时记录。若油位的下降速度比标准值高,工作人员应对装置进行检查,检查装置的密封性,是否出现了漏油现象。与此同时,要对冷却系统进行严格的检查,看其是够能够达到降温、冷却的目的,禁止出现过热的现象。
3.2工作人员要对变压器所承载的负荷情况进行细致的检查,禁止出现超负荷运行状况,一旦发现超负荷应即刻减小负荷,能够做到对设备的良好保护,避免设备受到损害,延长设备的寿命,提高设备的稳定性。
3.3若在变压器系统内部出现一系列的噪音或爆裂声,应关闭开关,对其进行整体的检查。
3.4若出现严重的漏油现象,应及时为装置进行加油处理,能够为其运行提供充足的优良,与此同时应对设备进行及时的维修。
3.5若设备中出现油位上升的现象,要对最高油位进行控制,禁止出现油溢出的现象,避免资源浪费。为了强化对设备运行状况的把握,要对系统、负荷承载能力进行分析。一般情况下,故障很多都发生在开关或套管等关键部位,由于生产加工、制造工艺的不完善,导致绝缘部分产生严重的损伤,极易造成绕组现象。通过一系列故障的干扰,会导致设备在不同方面出现故障,设备的使用寿命会不断缩短,严重的还能引起重大的安全事故,主变压器运行的安全性与稳定性受到严重制约。在套管方面,若绝缘出现劣化。亦或是受到水分的侵蚀,会导致套管发生故障。因此,应强化对500kV变电站主变压器的日常管理与维护,以提高其安全性。
四、结束语
500kV变电站在我国应用发展比较广泛,是我国电力系统电力运输的主要承担系统。500kV变电站容量比较大,能够在高压直流输电中起到承上启下的作用,为我国大部分地域提供电力支持和电能分配的服务,是电网中必不可少的环节。
参考文献:
[1]林梅.我国500kV变电站主变压器运行及维护[J].硅谷,2013,08(19):95+99.
[2]陈明俊.500kV变电站主变压器的运行和维护[J].中国高新技术企业,2014,02(23):148~149.
[3]方汉勇.500KV变电站主变压器运行及维护[J].大众科技,2010,10(12):92~94.
作者介绍:
李国宾(1988年);性别:男;籍贯:山西大同;民族:汉族;学历:硕士研究生;单位:国网冀北电力有限公司检修分公司;