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摘 要:随着科学技术的不断发展,电力应用也得到了广泛发展,电力早已成为生活中随处可见的能源。电力行业所使用的变压器对保证电网正常运行起着至关重要的作用,也是保障整个电网持续稳定供电的重要基础设施。因此,对变压器的定期检修成为电力行业必不可少的工作。目前我国正向清洁能源过渡,但火力发电仍然是电力产能的主要方式之一,其发电技术很容易掌握。因此火力发电一直在电力产业中占据着极其重要的地位。发电工作需要长周期不间断地运行,许多突发事故也就随之产生,所以提高发电厂变压器安全稳定运行是至关重要的。
关键词:火力发电厂;变压器;常见故障;分析及处理
中图分类号:TM407 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)29-0129-01
引 言
变压器是维系火力发电厂正常运行的主要设备之一,一旦发生故障,整个发电厂的电力运输工作也会受到很大的影响。因此,每个火力发电厂都配备有专业的检查维修人员定期维护和排除故障,但前提是专业人员必须熟悉掌握和了解变压器常见的故障,按照“预防性试验规程”定期进行检测,及时进行正确处理,保障火力发电厂的正常运行。
1 变压器的用途及结构
变压器的主要用途在于在火力发电厂中利用其电磁感应的功能改变交流电压,保障电力的正常运输和使用。变压器在使用过程中产生故障的因素多种多样,专业人员要想有效处理解决故障问题,就必须准确了解掌握其结构,从而才能准确的找出问题所在。尽管目前市场上变压器的种类很多,但其基本结构和工作原理大致相同。火力发电厂一般使用的是油浸式变压器,它主要由铁芯、绕组、油箱组成,变压器内部还会设有保护装置、调压装置等。铁芯的主要材质是高硅钢片,在制作过程中通过热轧或者冷轧形成厚度约在0.35~0.5mm范围之内的钢片,在投入使用前在其表面涂一层绝缘漆。绕组是变压器电路的最重要组成部分,大部分使用铜线,但为了能更好的绝缘,会选择在外包裹一层油纸,同时还可以看到铜线外侧有漆包。火力发电厂使用的变压器的特点在于其是油浸式变压器,所以在变压器的很多重要零部件都是存在于油中的,为了保证绕组等原件的冷却换热和绝缘油热胀冷缩,变压器还装有散热装置和油箱,来保证变压器的冷却和补油。
2 火力发电厂变压器的常见故障分析
2.1 漏油故障
油浸式变压器最常见的就是漏油故障,在所有的变压器使用过程中,几乎都会存在这个问题。漏油虽然不会直接造成变压器的停用,但这个故障如果不能及时有效处理,变压器的安全运行会受到严重影响甚至崩溃,也会造成经济损失、资源浪费,容易对环境造成严重污染。另外,由于变压器有很多的密封零件,其形式多种多样,所以其漏油特征也千差万别。但结合以往经验来看,变压器漏油故障主要有幾个原因:①变压器本体及油箱在生产焊接过程中制作不规范,导致在运行时出现漏油故障;②密封胶垫质量不合格或在超过规定使用时间后没有及时更换,各结合面处密封紧固不到位;变压器的一些阀门需要操作放油等,但在放油过程由于放油阀门制造质量不过关,导致关闭不严造成大量漏油。
2.2 出口短路故障
出口短路故障对变压器带来的危害性最高。出口短路故障一旦发生,会使变压器绕组中产生高强度的电流,往往是正常运作过程中产生电流的几十倍,从而对变压器绕组外层的绝缘层产生一定影响甚至完全破坏,导致整个变压器损坏,就算在短路高强度电流产生的时候变压器没有出现问题,但是短路电流仍会继续产生,即使电流强度很小,也会损伤绝缘层,最终使整个变压器报废。
2.3 铁芯接地故障
对于变压器的诸多故障,铁芯接地是最难判断出详细原因的。变压器在运行过程中,铁芯接地故障断断续续的出现,时有时无,接地故障出现的情况也各不相同,故障点也就很难准确判断出。就一般情况而言,铁芯过热时铁芯接地故障出现的最直接的表现,主要是因为铁芯和接地点容易产生环流。还有一些具体表现,变压器在工作过程中,局部油温迅速提高,可升至700℃甚至更高,会产生许多分解物必然使变压器出现异常情况。
3 火力发电厂变压器的常见故障处理
3.1 漏油故障的处理
变压器漏油故障的正确处理需要专业技术人员准确判断具体漏油部位,分析其原因,检查部件。如果是变压器存在本体或油箱密封的问题,就需要对密封的所有构造进行检查,寻找问题所在。运行时均匀进行紧固,如局部仍然漏油可采取带压堵漏方法进行处理,但具备条件时必须进行更换合格胶垫;如果是因为油箱焊接不良导致故障的发生,漏油部位存在于平面区域的话,可以对油箱直接进行二次焊接,如果是在拐角处,就需要找到具体的漏油点进行高技术的焊接,还需要考虑到拐角内应力的影响,避免由于内应力过大再次漏油。
3.2 出口短路故障处理
变压器短路故障一旦发生,保护装置出现拒动,在短路电流的作用下绕组必然受损,绝缘层性能降低。所以处理短路故障,最基本的是对绕组和绝缘层出现的问题分析并做出正确判断,确定问题所在及破坏程度。如果损坏部位不严重时可根据实际情况现场进行局部处理,现场无法进行时需要将设备运至维修厂处理。变压器出现绕组故障进行有效处理不仅缩短了由于变压器故障造成的发电和传输受到影响的时间,也在一定程度上节省了变压器维修需要支出的费用,同时也要注意根据现场环境采取一定的防潮干燥措施。故障被处理后,注重做好后续工作,提高绝缘层的等级,并加强对变压器的定期维修检查、检测工作,特别是运行工作时间较长的变压器,要缩短维修试验周期,减小设备老化对变压器造成的危害问题。
3.3 接地故障处理
铁芯接地故障出现时,一般首先要对铁芯的绝缘电阻进行测量,如果数值较低,可以利用已经存在的接地点,通过对铁芯输入安全直流流电压的方式,对多余的接地点进行烧熔处理;如果绝缘电阻很高,可将变压器的油箱阀门关闭,对变压器本体进行放油,后通过检查口进入变压器内部,对第二点铁芯接地按铁芯绝缘件进行逐项查找处理,更换故障铁芯绝缘件或遗物,直到试验合格后进行注油、滤油,变压器恢复运行。
4 结 语
变压器在使用过程中出现的故障问题是多种多样的,在日常使用中,应定期对其进行维修试验,避免故障的发生。发生故障时,需要对具体故障进行具体分析处理,找到准确的问题原因进行正确的维修,建立变压器的档案。这个工作需要专业人员提高判别能力,积累经验,以便能及时作出准确判断,提出相应的解决方法,保障火力发电厂电力的正常运输。
参考文献
[1]刘 洋,李国荣,欧贵臣,王忠华.水冷变压器在大型火力发电厂的应用[J].电力勘测设计,2017(06):38~41.
[2]张 磊.火力发电厂主变压器常见故障分析及处理[J].山东工业技术,2017(14):180.
收稿日期:2018-9-6
关键词:火力发电厂;变压器;常见故障;分析及处理
中图分类号:TM407 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)29-0129-01
引 言
变压器是维系火力发电厂正常运行的主要设备之一,一旦发生故障,整个发电厂的电力运输工作也会受到很大的影响。因此,每个火力发电厂都配备有专业的检查维修人员定期维护和排除故障,但前提是专业人员必须熟悉掌握和了解变压器常见的故障,按照“预防性试验规程”定期进行检测,及时进行正确处理,保障火力发电厂的正常运行。
1 变压器的用途及结构
变压器的主要用途在于在火力发电厂中利用其电磁感应的功能改变交流电压,保障电力的正常运输和使用。变压器在使用过程中产生故障的因素多种多样,专业人员要想有效处理解决故障问题,就必须准确了解掌握其结构,从而才能准确的找出问题所在。尽管目前市场上变压器的种类很多,但其基本结构和工作原理大致相同。火力发电厂一般使用的是油浸式变压器,它主要由铁芯、绕组、油箱组成,变压器内部还会设有保护装置、调压装置等。铁芯的主要材质是高硅钢片,在制作过程中通过热轧或者冷轧形成厚度约在0.35~0.5mm范围之内的钢片,在投入使用前在其表面涂一层绝缘漆。绕组是变压器电路的最重要组成部分,大部分使用铜线,但为了能更好的绝缘,会选择在外包裹一层油纸,同时还可以看到铜线外侧有漆包。火力发电厂使用的变压器的特点在于其是油浸式变压器,所以在变压器的很多重要零部件都是存在于油中的,为了保证绕组等原件的冷却换热和绝缘油热胀冷缩,变压器还装有散热装置和油箱,来保证变压器的冷却和补油。
2 火力发电厂变压器的常见故障分析
2.1 漏油故障
油浸式变压器最常见的就是漏油故障,在所有的变压器使用过程中,几乎都会存在这个问题。漏油虽然不会直接造成变压器的停用,但这个故障如果不能及时有效处理,变压器的安全运行会受到严重影响甚至崩溃,也会造成经济损失、资源浪费,容易对环境造成严重污染。另外,由于变压器有很多的密封零件,其形式多种多样,所以其漏油特征也千差万别。但结合以往经验来看,变压器漏油故障主要有幾个原因:①变压器本体及油箱在生产焊接过程中制作不规范,导致在运行时出现漏油故障;②密封胶垫质量不合格或在超过规定使用时间后没有及时更换,各结合面处密封紧固不到位;变压器的一些阀门需要操作放油等,但在放油过程由于放油阀门制造质量不过关,导致关闭不严造成大量漏油。
2.2 出口短路故障
出口短路故障对变压器带来的危害性最高。出口短路故障一旦发生,会使变压器绕组中产生高强度的电流,往往是正常运作过程中产生电流的几十倍,从而对变压器绕组外层的绝缘层产生一定影响甚至完全破坏,导致整个变压器损坏,就算在短路高强度电流产生的时候变压器没有出现问题,但是短路电流仍会继续产生,即使电流强度很小,也会损伤绝缘层,最终使整个变压器报废。
2.3 铁芯接地故障
对于变压器的诸多故障,铁芯接地是最难判断出详细原因的。变压器在运行过程中,铁芯接地故障断断续续的出现,时有时无,接地故障出现的情况也各不相同,故障点也就很难准确判断出。就一般情况而言,铁芯过热时铁芯接地故障出现的最直接的表现,主要是因为铁芯和接地点容易产生环流。还有一些具体表现,变压器在工作过程中,局部油温迅速提高,可升至700℃甚至更高,会产生许多分解物必然使变压器出现异常情况。
3 火力发电厂变压器的常见故障处理
3.1 漏油故障的处理
变压器漏油故障的正确处理需要专业技术人员准确判断具体漏油部位,分析其原因,检查部件。如果是变压器存在本体或油箱密封的问题,就需要对密封的所有构造进行检查,寻找问题所在。运行时均匀进行紧固,如局部仍然漏油可采取带压堵漏方法进行处理,但具备条件时必须进行更换合格胶垫;如果是因为油箱焊接不良导致故障的发生,漏油部位存在于平面区域的话,可以对油箱直接进行二次焊接,如果是在拐角处,就需要找到具体的漏油点进行高技术的焊接,还需要考虑到拐角内应力的影响,避免由于内应力过大再次漏油。
3.2 出口短路故障处理
变压器短路故障一旦发生,保护装置出现拒动,在短路电流的作用下绕组必然受损,绝缘层性能降低。所以处理短路故障,最基本的是对绕组和绝缘层出现的问题分析并做出正确判断,确定问题所在及破坏程度。如果损坏部位不严重时可根据实际情况现场进行局部处理,现场无法进行时需要将设备运至维修厂处理。变压器出现绕组故障进行有效处理不仅缩短了由于变压器故障造成的发电和传输受到影响的时间,也在一定程度上节省了变压器维修需要支出的费用,同时也要注意根据现场环境采取一定的防潮干燥措施。故障被处理后,注重做好后续工作,提高绝缘层的等级,并加强对变压器的定期维修检查、检测工作,特别是运行工作时间较长的变压器,要缩短维修试验周期,减小设备老化对变压器造成的危害问题。
3.3 接地故障处理
铁芯接地故障出现时,一般首先要对铁芯的绝缘电阻进行测量,如果数值较低,可以利用已经存在的接地点,通过对铁芯输入安全直流流电压的方式,对多余的接地点进行烧熔处理;如果绝缘电阻很高,可将变压器的油箱阀门关闭,对变压器本体进行放油,后通过检查口进入变压器内部,对第二点铁芯接地按铁芯绝缘件进行逐项查找处理,更换故障铁芯绝缘件或遗物,直到试验合格后进行注油、滤油,变压器恢复运行。
4 结 语
变压器在使用过程中出现的故障问题是多种多样的,在日常使用中,应定期对其进行维修试验,避免故障的发生。发生故障时,需要对具体故障进行具体分析处理,找到准确的问题原因进行正确的维修,建立变压器的档案。这个工作需要专业人员提高判别能力,积累经验,以便能及时作出准确判断,提出相应的解决方法,保障火力发电厂电力的正常运输。
参考文献
[1]刘 洋,李国荣,欧贵臣,王忠华.水冷变压器在大型火力发电厂的应用[J].电力勘测设计,2017(06):38~41.
[2]张 磊.火力发电厂主变压器常见故障分析及处理[J].山东工业技术,2017(14):180.
收稿日期:2018-9-6