浅谈水电站变压器的运行维护

浅谈水电站变压器的运行维护

宋玉峰

伊犁河流域开发建设管理局 新疆 伊宁 835000

摘要：现阶段我国社会经济迅速发展，对电力的需求也日益增长。作为清洁能源的水电站在电力供应上做出了不小的贡献，水电站是将水能转化为电能，在通过水电站的变压器水轮发电机发出的交流电能用电磁感应原理转化为相同频率电网需求等级的交流电能。变压器是水电站中重要设备之一，水电站用变压器向用户或电力系统（电网）输送功率，变压器在水电站运行中发挥着非常重要的作用；现就水电站变压器的运行维护做一下介绍。

关键词：水电站；变压器；运行；检修

引言

本文主要介绍水电站变压器的运行要求，变压器的检修周期及检修项目，变压器的试验周期及试验项目。

1水电站变压器的运行要求

1.1变压器的正常运行方式

变压器在额定参数范围以内可长期运行， 变压器运行中电压在额定值的±5％以内变动时其额定容量不变，最高运行电压不得超过分接头相应电压的105％； 油侵风冷变压器，当上层油温不超过55℃，则可以不开风扇在额定符合下运行；主变压器保护系统中的纵差保护、重瓦斯保护不能在同一时间内退出运行； 拉、合主变高压侧断路器前，必须先合上主变压器中性点接地开关；接地方式的更换需按调度命令执行。全厂常设一组中性点接地；倒换变压器中性点接地时，应先合上待投中性点接地开关后，然后拉开待退中性点接地开关。

1.2 变压器许可运行方式

主变压器在正常情况下，不得过负荷运行。主变压器满负荷情况下，允许在1.05倍过激磁情况下持续运行。事故情况下允许按发电机事故过负荷的允许值作相应的过负荷运行，但上层油温仍不得超过70°C。允许过负荷倍数及运行时间不得超过下表规定值。 主变压器在运行中，当冷却装置的电源全部中断或风扇故障时，应立即采取措施予以恢复。此时，若变压器带负荷运行，应尽快将负荷降至空载。一般情况下，主变压器带额定负荷允许继续运行5分钟，空载状态下允许继续运行25分钟。 主变压器在其冷却器全停的情况下继续运行时，应密切监视变压器上层油温的上升情况，同时注意检查油枕的油位上升情况，防止溢油。当上层油温超过70°C时，不论当时所带负荷多少，均立即停止变压器的运行。 主变压器在停止运行后，上层油温低于45°C时，方可停止风扇运行。

1.3 变压器运行中的检查

运行人员应经常查看变压器有关测量值，保证变压器在许可运行方式下运行。运行中变压器的上层油温、绕组温度应每四小时记录一次。对运行中或备用中的变压器应每班检查一次。

变压器定期检查项目如：变压器的声响应无增大和新的声调发生，油枕油色应透明、油位应符合周围温度的标准线，应无渗漏油现象；套管应无放电痕迹和破裂现象；变压器绕组温度和变压器油温度应在规定的正常范围内（不得超过规定值运行）；呼吸器内的吸潮剂应有效；瓦斯继电器内应充满油，无气体，油色正常，连接油门应打开；压力释放阀的喷油口是否有渗漏油或喷油现象；各侧引线（电缆和母线）应无过热、变色，支撑瓷瓶应完好；主变中性点接地开关的运行方式是否与调度要求相符合；变压器外壳的接地线应完好紧固；变压器室的门、锁，干式变压器的外罩、遮拦应牢固完整，通风道完好畅通，变压器室内应无渗漏水现象，照明正常（便于巡视），变压器室内温湿度在规定范围内（夏季不宜过热）。风冷却装置运行情况应正常，运行中的主变压器，每半年应取油样化验和对油中溶解气体的色谱分析一次。大风时检查导线及引下线部分有无受理现象和大幅度摆动现象，变压器瓷瓶及引线应无杂物；雷雨后各部位无放电痕迹，引线连接处无水汽现象；大雾天，套管无火花放电现象；大雪天，套管接头及各连接头落雪不应立即熔化；气候骤冷或骤热时，检查油枕、油位、温度及温升变化情况。

2变压器检修周期及检修项目

2.1主变压器检修周期

按变压器订货技术条件规定年限进行大修，一般在10年以上。水电站出线或变压器两侧出线短路故障，且变压器被短路电流冲击后，经运行数据和现场试验报告数据，变压器油试验与以往的试验比较，运行数据和试验数据都有曲线型的变化时，应计划提前对变压器进行大修。变压器出现内部故障时，经试验数据和运行数据判明有必要计划提前对变压器进行大修。运行时间超过10年的变压器，通过对变压器10年内的运行数据和检修试验报告等方面进行综合分析，变压器在10年内运行数据、检修试验数据较好，在电厂总工程师的批准下可适当对变压器大修周期进行延长。小修维护周期根据保护装置和测量装置的校验，根据有关规程的规定进行。变压器二次控制回路及辅助设备应根据应根据相应的规程规范进行检修、试验及更换，变压器油试验根据规程按期完成。

2.2 变压器检修项目

变压器检修项目分为计划检修项目（小修）及大修项目，水电站变压器计划检修时间为每年一次，各水电站变压器的计划检修项目是根据水电站检修规范进行实施的。计划检修前统计已发现的缺陷，在变压器停电检修时一并处理。放出储油柜积污盒中的污油，对变压器油位计进行检修，对变压器油位进行调整；对变压器继电保护装置进行定检，对变压器测温设备进行定检，对变压器调压及档位装置定检；对变压器二次控制回路及辅助设备进行定检，检查接地系统，检修变压器油保护装置，油回路检查；紧固螺栓、打扫卫生及定期试验。

变压器大型维修项目，是根据水电站检修规范及变压器检修试验规程进行实施的。水电站大多用钟罩式变压器，吊芯检查（将变压器钟罩吊开）对变压器器身进行检修，变压器绕组连接部位检修、绝缘板及皱纹纸更换等，对变压器绕组引出线及调压开关动静触头进行检修；对变压器铁芯及夹件进行检修，根据试验结果处理铁芯绝缘部分，根据现场检查处理铁芯紧固件及绝缘垫块问题；对变压器油枕及油管进行检修；对变压器继电保护装置、测温设备、调压及档位装置进行检修；对变压器二次控制回路及辅助设备进行定检，检查接地系统，检修变压器油保护装置，油回路检查；紧固内部螺栓、清扫变压器器身，更换变压器全部密封盘根的和胶垫；对变压器器身进行绝缘检查及干燥处理；恢复变压器钟罩，注合格的变压器油（真空滤油机注油）；清扫油箱并进行喷漆；大修后变压器试验和试运行24小时等。

3变压器的试验周期及试验项目

3.1变压器的试验周期

在投运后的一年内和以后每间隔3年预试一次，水电站出线或变压器两侧出线短路故障，且变压器被短路电流冲击后，经运行数据和现场试验报告数据，变压器油试验与以往的试验比较，运行数据和试验数据都有曲线型的变化时，应可考虑提前试验；变压器日常运行中发现异常状况或经技术人员及数据判明变压器内部有故障时，应停运断电后试验检查，运行时间超过10年的变压器，通过对变压器10年内的运行数据和检修试验报告等方面进行综合分析，变压器在10年内运行数据、检修试验数据较好，在电厂总工程师的批准下可适当对变压器试验周期进行延长。附属装置的试验周期，根据有关规程的规定进行。

3.2 变压器的试验项目

3.2.1预试试验项目

绝缘试验，测量变压器绕组、铁芯及附属设备的绝缘电阻，有必要时测量极化指数或吸收比；直流耐压试验，对变压器的绕组及同套管同事进行泄漏电流测试；介质损耗试验，对变压器绕组和套管进行介损测试；直流电阻试验，对变压器绕组及附属设备行直阻测试；对变压器油进行常规试验等。

3.2.2大修前的试验项目

直流耐压试验，对变压器的绕组及同套管同事进行泄漏电流测试；绝缘试验，测量变压器绕组、铁芯及附属设备的绝缘电阻，有必要时测量极化指数或吸收比；介质损耗试验，对变压器绕组和套管进行介损测试；对变压器油进行常规试验直流电阻试验，对变压器绕组及附属设备行直阻测试，必要时增加其它试验项目(如特性试验局部放电试验等)。

3.2.3大修中的试验项目

变压器解体后单独对变压器铁芯、铁芯夹件、夹件螺栓，铁芯对夹件、夹件对油箱、铁芯对绕组、绕组对夹件、绕组对器身等进行绝缘电阻试验；拆除绕组与无励磁分接开关的引线后对开关的触点进行接触电阻试验，对开关内传动杆及绝缘部分进行绝缘电阻试验；取出套管内电流互感器进行直阻、绝缘的特性及误差试验；拆除套管后进行介质损耗测试，变压器交流耐压及局放试验。

3.2.4大修后的试验项目

绝缘试验，测量变压器绕组、铁芯及附属设备的绝缘电阻，有必要时测量极化指数或吸收比；直流耐压试验，对变压器的绕组及同套管同事进行泄漏电流测试；介质损耗试验，对变压器绕组和套管进行介损测试；直流电阻试验，对变压器绕组及附属设备行直阻测试；安装完成后，对变压器油箱抽真空注油前进行变压器外壳整体油压密封试验；变压器的串联谐振耐压装置试验（交流耐压试验），对变压器进行连接组别及电压比试验并核对相位；变压器空载特性试验有必要时进行，变压器短路特性试验有必要时进行，变压器的局放试验有必要时进行；变压器油常规试验；额定电压下的冲击试验及24-48小时试运行等。

结语

本文分析了水电站变压器运行和维护方面的要求，针对变压器日常运行巡视至检修试验方面做出了指导性意见，对变压器今后的运行方面有见解性的作用。

参考文献：

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[3] 钟洪璧等编 电力变压器检修与试验手册  中国电力出版社 2001

[4] 中华人名共和国电力行业标准 DL/T573-10电力变压器检修导则 中国电力出版社2010