变压器的冷却器故障分析与处理

■ 温绘

变压器的冷却器故障分析与处理

■ 温绘

电力变压器是发电厂和变电站中重要元件之一。随着电力系统的扩大和电压等级的提高，在电能输送过程中，电压转换（升压和降压）层次有增多的趋势。电力变压器的效率虽然很高（99.5%），但系统中每年变压器总能量消耗仍是一个很大的数目。因此，经济而合理地利用变压器的容量，改善网络结构，提高变压器的可靠性，仍是当前电力变压器运行中的主要课题。

变压器 冷却器 故障 处理

电力变压器是发电厂和变电站中重要元件之一。随着电力系统的扩大和电压等级的提高，在电能输送过程中，电压转换（升压和降压）层次有增多的趋势。电力变压器的效率虽然很高（99.5%），但系统中每年变压器总能量消耗仍是一个很大的数目。因此，经济而合理地利用变压器的容量，改善网络结构，提高变压器的可靠性，仍是当前电力变压器运行中的主要课题。

为了保证变压器的运行寿命必须保障变压器在规定的环境温度下不超过其额定容量运行，不允许变压器长期过负荷或带故障运行，所以要求在日常的运行过程中，要加强对变压器的日常维护和管理。

变压器的冷却装置是将变压器运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器安全运行的装置。由于变压器损耗的增加与容量的3/4次方成正比，而冷却表面的增加只与容量的1/2次方成正比，所以变压器容量增大时必须采用冷却装置，以散发足够的热量。因此，变压器在运行中出现的问题需通过合理、合时的检修来保障变压器的安全、稳定运行。

1.变压器的运行须具备的基本条件

1.1 必备技术条件

变压器在投运前首先要有如下一些基本的技术文件供用户和供电部门认可，这些文件如下：

1）变压器的履历卡；

2）安装竣工后所移交的全部文件；

3）若变压器是经过检修的，则要提供检修后移交的文件；

4）预试性试验记录（由制造厂家提供变压器额定电压条件下的局部放电量数值）；

5）变压器保护和温控、温显装置的校验记录；

6）其他试验记录及记录检查；

7）对已运行过的变压器要了解其以往及异常运行（如超温、出口短路、严重过电流等）记录等。

1.2 必备工作条件

变压器带电前，应进行全面检查，查看是否符合运行条件，如不符合，应立即处理，内容大致如下：变压器储油柜、冷却器等各处的油阀已全部打开，再次排放空气，并检查各处应无渗漏现象；变压器接地应良好；变压器油漆应完整，无锈蚀情况；套管瓷瓶应清洁，油位正常；调压开关位置于运行要求档位，并复测直流电阻值正常，带负荷调压装置指示应正确，动作试验不少于20次；冷却器运行正常，联动正确，电源可靠；变压器油池内已铺好卵石，事故排油管畅通；变压器引出线连接良好，相位、相序符合要求；气体继电器安装方向正确，打气试验接点动作正常（气体继电器应进行试验并整定）；温度计安装结束，指示正常，整定值符合要求；二次回路接线正确，经试操作情况良好。保护装置经调试整定，确保灵敏可靠；变压器全部电气试验合格；再次取油样试验合格；变压器周围无杂物，变压器上无遗留物品、工具等；送电部位和操作开关，均需相应挂警示牌。变压器一二次所有开关均应在分闸状态；准备好消防用具及灭火器材；送电前应编制好送电方案、操作应用操作票。

2.变压器的运行

2.1 概述

公司主变压器为户外、三组、双线圈铜绕组无励磁调压油浸式电力变压器，型号为SBF-90MVA/220kV，额定容量90MMVA，电压变比为220/110/10KV，为天威保变（合肥）变压器有限公司产品。

2.2 变压器的许可运行方式

2.2.1 额定运行方式

变压器额定运行条件下，全年可按额定容量运行。为了使三绕组变压器各绕组温度不超过允许值，应按下列条件运行：每一绕组负荷不得超过额定值；三侧绕组总损耗不得超过最大额定损耗。变压器的外加一次电压可以比额定电压高，但一般不得超过相应分接头电压的105%。变压器运行时电压变化范围在额定电压的±5%范围内时，其额定容量不变。

2.2.2 过负荷运行方式

油浸式变压器正常情况下不允许过负荷运行。变压器事故过负荷只允许在事故情况下（如运行中的若干变压器中有一台损坏，又无备用变压器，则其余变压器允许按事故过负荷）使用。变压器存在较大缺陷（如冷却系统不正常，严重漏油，色谱分析异常等）时，不允许过负荷运行。变压器经事故过负荷后，应将事故过负荷的大小和持续时间作好记录，以便归档。油浸式变压器事故过负荷的允许值按不同的冷却方式和环境温度，变压器事故过负荷时应投入全部冷却装置。

2.3 变压器的运行

2.3.1 变压器投入前的检查

变压器在合闸送电前，应收回有关回路工作的所有工作票，拆除接地线及临时安全措施，各部分外观完整，现场清洁，照明充足。

变压器投运前应认真进行下列检查：油位、油温的指示值正常，无漏、渗油，油色透明，油位高度符合标准；变压器周围无杂物，无遗忘工具；瓦斯继电器应充满油，内部无气体；套管清洁无裂纹及放电痕迹，吸潮剂无潮解变色；防爆管的玻璃板应完好；变压器电压分接头三相应一致；主变的冷却风扇应开、停完好；瓦斯继电器与油枕的油门应打开；新装、检修和长期停用的变压器（指15天以上），投入运行前应测量绝缘电阻值；6kV及以上线圈用2500V摇表测量，400V及以下线圈用500V摇表测量，并做好记录；新安装的变压器绝缘电阻的测量由安装单位进行，长期停用和备用的变压器绝缘电阻的测量由运行人员进行，检修后的变压器的绝缘电阻测量由检修人员负责。测量的绝缘电阻值应与初次测量的数值比较，若降低到初次值的50%或以下时，应向有关领导汇报。

2.3.2 变压器的日常检查

根据控制盘上的仪表，监视变压器的运行，并每小时抄表一次。如变压器在过负荷下运行，则至少半小时抄表一次。对于安装在变压器上的温度计，每班在巡回检查时进行检查，并做好记录。在巡回检查时，应对变压器进行认真检查。在气候骤变时（冷、热），应加强对变压器油面的检查。在变压器瓦斯保护发信号时，应加强外部检查。在变压器过负荷或冷却装置故障时，应至少每2小时检查一次。雷雨后，应检查套管有无放电现象；避雷器及保护间隙的动作情况。

变压器定期外部检查的一般项目，应检查下列各项：运行中的各冷却器温度应相近，油温正常，管道阀门开、闭正确，风扇、油泵转动应正常；引线接头、电缆、母线应无发热象征；变压器的门窗应完整，无漏水，渗水，照明及室内温度适宜；干式变除去油回路检查以外其余同上；干式变正常运行中无绝缘焦臭味。

2.3.3 变压器的投运和停运

变压器在投运前应认真进行检查。所有备用中的变压器均能随时投入运行，长期备用的备用变压器应定期在每月15日、30日白班进行充电试验，并做好记录。新变压器投入需冲击五次；大修后的变压器投入需冲击三次。投入前要有检修人员可以投入运行的书面交待。

变压器的送电、停电原则：变压器在投入运行前，应先启动其冷却装置；变压器停、送电前应先合上中性点接地刀闸；变压器的充电应由装有保护装置的电源侧进行；变压器投运前应将其重瓦斯保护投入跳闸；变压器停电时，先拉负荷侧开关，后拉电源侧开关。

2.4 电力变压器的冷却器故障

2.4.1 冷却器组或某个风扇、没泵电机，由于缺相运行，电流增大使对应的热继电器动作，造成冷却器组的磁力开关失磁跳闸。

2.4.2 控制箱内的热继电器由于酷热，强烈阳光照射等，温度升高而误动。

2.4.3 热继电器接点由于振动或污垢，产生接触不良而发热误动。

2.4.4 回路绝缘损坏，冷却器组空气小开关跳闸。

3.变压器的冷却器检查项目

3.1 应检查水系统有无渗漏缺陷，油泵、水泵、阀门、继电器、压力表、温度计是否良好。

3.2 冷却器温度不高于25℃，水质清洁，无沉积，无腐蚀，无生成物，不混浊。水压应低于油压。

3.3 为了监视油渗漏入冷却水中，每台冷却器底部应装有监测水中有无油渍的放水阀门，定期放水检查。

3.4 冷却器应密封，不渗漏油，不渗漏水，按时更换密封胶垫，及时焊补漏缝。

3.5 冷却器水室及冷却管内壁结垢后，会使冷却效率降低，因此两年内应进行一次清洗。

4.变压器的冷却器处理

4.1 先将油放净，拆除潜油泵、净油器、油流继电器、压力表及两只过渡连接管、风扇电机、分控箱、各蝶阀等。

4.2 用临时盖板加胶垫密封好，安装潜油泵的两只法兰加临时连管，再将风冷器立置，将压力油从上法兰注入，下法兰流出，进行冲洗散热管内壁及各导油室，直至清洁为止，然后再将油放净，并将风冷器上下法兰也用临时盖板及胶垫密封，最后用高压冲洗机冷却器表面各个部位，特别要将散热管外面的污物冲洗干净，以保证正常运行的散热效果。

4.3 将风冷却器上两端集油室的盖板拆下清理，更换胶垫并将两端盖板上的所有小蝶阀和放气塞以及临时连管密封盖板全部拆除，并清除各胶垫放置处的油泥和污物。

4.4 冷却器应涂刷防锈漆和灰漆。存放时，在地面上必须垫有适当厚度的木块，如需互相叠放时，其间也要垫木块，防止将风扇罩压变形而改变风扇叶的角度。潜油泵、净油器、油流继电器一般在风冷器安装在变压器上以后再装。

1.刘志青主编.《电气设备检修》.中国电力出版社2005年出版.

2.邢道清.万春.《变压器的检修与电气试验》机械工业出版社2009年出版.

3.熊信银.主编.《发电厂电气部分》（第四版）.中国电力出版社2009年出版.

4.周泽存.沈其工.方瑜.王大忠.编.《高电压技术》.中国电力出版社2007年出版.

5.国家电力监管委员会.电力业务资质管理中心编写组编.《电工进网作业许可考试参考教材》（高压类理论部分）.中国财政经济出版社2006年出版.

6.胡林.徐新.编.国电蚌埠发电有限公司《管理体系文件电气部分》.2011年.

7.颉天瑞.宋吉.火鸿宾.编.国电蚌埠发电有限公司《2*600MW超临界机组集控运行规程》2011年.

（作者单位：中盐红四方股份有限公司）