大型变压器冷却装置的检修维护.pdf

2 0 0 6 年第 1期 安徽电力科技信息 大型变压器冷却装置的检修维护 变压器的冷却装置系变压器的辅助设备 ， 相对变压器而言， 其受重视的程度较低， 但设备 缺陷发生率却高于主设备 ， 往往影响系统的安 全运行 。 由于涉及到变压器的油回路 ， 我厂在以 往变压器冷却装置的检修中多数只是对冷却风 扇电机进行解体大修， 其它部件很少拆下检修， 只进行简单 的维护和消陷 但是近年来在检修 或运行 中却发现不少设备隐患 ， 影 响到设 备运 行工况。 1 出现的问题 根据现场实际情况， 冷却装置发生的问题 主要有下述几类 。 1 潜油泵 目前 ， 大型变压器的冷却方式主要是强迫 油循环冷却， 利用冷却装置的潜油泵进行打油 循环 ， 从油箱上部流 出的热油， 经过冷却器降低 温 度 ， 再 从 油箱 底部 进入 ， 对器 身进 行冷 却。 1 9 9 0年起我厂对4台主变压器冷却装置进行改 造， 由原来的水冷改为风冷， 经过近十年的运 行 ， 油泵轴承已进入老化期 。1 9 9 9 年底 ， 2号机 组大修， 在对潜油泵的抽查中， 发现部分电机轴 承有一定的磨损， 旷动较大， 不适合继续运行。 进而对所有油泵解体检修 ， 发现有 1台油泵蜗 轮破损 ， 另 1台油泵蜗轮止动螺帽脱落， 处理中 更换了两台油泵， 对其余油泵 电机的轴承进行 了更换 ， 丢失的破 损件也在油管中找到 。2 0 0 1 年8月， 定期巡查时发现 3号主变压器1只潜油 泵运行中轴承杂音很大， 立即通知运行人员停 用该台油泵 ， 由于主设备正在运行 ， 油回路阀门 存在关不严现象， 单组冷 却器无法从回路上退 出， 一直等到次年主变压器小修时才进行消缺。 在以后的设 备大修中， 我们加强 了对潜油泵的 检查力度 ， 根据设备的运行工况， 采取抽查或全 面检修 ， 陆续处理 和更换了一部分有缺 陷的油 泵 2 油流继 电器 油流继电器的作用是用来判断潜油泵 的运 转方 向， 并作为认 定冷却器 回路运行 状况 的依 据 其原理是利用油流冲击档板转动， 通过连在 同一转轴上的主动磁铁带动从动磁铁转动， 从 而实现表针的读入。 由于经常来回往复， 加上油 压的作用， 转轴上各个方向受力不均衡， 导致转 轴与底板磨损 ， 运行 中表现为指针指示不稳定、 卡涩或无指示 ， 少数档板 被油流冲走 也是 在 1 9 9 9 年 2号主变压器大修 中， 检查 发现所有 8 只继 电器的底板均有不同程度的磨损 ， 严重 的 磨损达到 2 0 mm。2 0 0 3年底在 4号主变压器的 大修检查中也发现有 1只继 电器档板脱落 ， 遂 对有问题的部件全部进行了更换。在此后的设 备检修中， 仍能发现有问题的油流继电器 。 3 阀门 油阀门是用于控制油路 的通断或油流的方 向 逆止阀门 ， 其档板是利用螺栓将之固定在 转动轴上 蝶阀门是油路中应用最广泛的一种， 由于质量原因， 部分 阀门关不严 ， 少数阀门被油 流冲击脱落， 影响设备的安全运行。 2 0 0 2 年初， 5号主变压器第 3组风冷器运行中发现 出风温 度较其它几组低， 潜油泵振动较大， 刚启动时油 流继电器有指示 ， 但是很快即返 回零位 。 当时认 为潜油泵有问题 ， 并在随后 的检修中对油泵进 行了更换， 但是问题仍然存在。 于是我们对整个 风冷器回路进行了排查， 终于发现风冷器上部 与油箱连接 的阀门有问题 ， 正常处于开启状 态 的阀门由于受到油流的作用， 运行中自行关闭， 使得该组风冷器失去冷却作用 。2 0 0 3年底 4号 主 变压器大修 ， 在对风冷器 回路检查 中发 现 3 号 、 5号潜油泵出 口蝶阀芯体脱落 ， 5号潜油 泵 出口阀门档板在离原位置 l O O mm处找到， 随后 】 维普资讯 2 0 0 6年第1期 安徽 电力科技信息 对主变压器外部进油母管进行检查， 在离原位 置 1 0 m 左右又找到 3号潜油泵出 口阀门档板 ， 但是固定档板的螺栓、 螺帽没有找到 ， 接着只好 将主变 压器 内部近 4 0 t 变 压器油全部放尽 ， 解 开外部连通管对变压器 内部进行检查 ， 结果 在 油箱内部汇流管 内找到了丢失的 6只螺栓 。其 后对出现问题的阀门的同类产品全部进行更 换 ， 消除了重大设备隐患。有一段时间， 由于使 用时间较长 ， 密封垫老化导致逆止阀门渗漏 的 现象时有发生； 检修中为图方便， 在找不到备品 的情况下往往用蝶阀门替代， 这样一来虽然消 除了渗漏油， 却使得阀门失去了原有的作用。 我 厂1 号～4 号主变压器冷却器为后来改造的， 冷 却装置距离变压器较远 ， 出口是利用一总母管 与变压器油箱下部连接 。正常情况下一部分冷 却器运行 ， 其余冷却器作为备用 ， 但当没有逆止 阀门的冷却器备用时， 部分油流很可能直接经 过该组冷却器回路而没有参与主变压器的内部 循环， 从而降低了设备的冷却效果 。 4 风扇电机 冷却风扇的作用是对冷却器散热片中的变 压器油进行外部吹风冷却， 快速降低其温度 ， 以 满足变压器内部循环冷却的需要。由于没有有 效的定期切换制度 ， 往往机组开肩时投入运行 的潜油泵及风扇电机在不发生故障的情况下长 期运行 1 个检修周期 。 由于运行时间较长 ， 内部 润滑脂逐渐失去作用 ， 再加上 电机轴承质量原 因 ， 影响了电机的使用寿命 ， 经常发生因轴承原 因引起的 电机损坏 ； 而 另外一部分风扇 电机却 长期闲置 ， 造成设备资源的浪费 ， 由于长期不运 行 ， 这些风扇 电机很容易内部受潮， 影响电机的 绝缘 。长期运行的冷却器其散热片上逐渐堆积 了较多的灰垢 ， 也影响到设备的冷却效果 5 电源控制回路 近年来 ， 因为控制 回路继 电器质量造成 的 电机损坏事件也时有发生， 如 交流接触器接点 烧粘合 ， 造成 电机不能正常启停 } 衔铁 吸合力不 够、 热偶元件簧片问题造成运行中的电机频繁 启动 ， 缺相运行时无法及时停止 电机的运行等 。 2 防治措施 2 针对冷却装置发生的上述问题 ， 结合现场 工作经验， 我们提出以下 防治措施。 1 加强对冷却器回路的运行检查 ， 特别是 潜油泵的跟踪检查 ， 对潜油泵负压区出现的渗 漏油应引起重视 ， 注意油流继 电器的指示情况 ， 发现问题及时记录 ， 以备停役时处理 。 2 在每次设备大修周期内， 要对潜油泵、 油流继电器、 阀门等设备进行抽查 ， 必要时可对 风冷器放油进行全面检修 。 对运行近1 O 年或运 行中有杂音的油泵轴承 ， 应尽快安排更换。 把好 进 货渠道关 ， 潜油泵的轴承 ， 应采用 E级 或 D 级， 禁止使用无铭牌、 无级别 的轴承。对现有高 转速 油泵 ， 利用设备改造项 目逐步更换为转速 不大于 1 0 0 0 r ／ mi n的低速油泵 。 3 对冷却器的运行方式 ， 建议采用定期切 换制度， 由运行人员按照一定 的周期进行运行 切换 ， 保证冷却装置的冷却效果 ， 提高设备的使 用效率 ， 降低电机的损坏频率 。 4 选择高质量的蝶阀门， 如 Z F系列真 空 偏心蝶阀。 与普通蝶阀相比， 真空偏心蝶 阀在机 械强度、 表面光洁度上都有很大的优势 。 检修中 安装 阀门时 ， 注意阀门关 闭时其档板的光面位 置直接承受油压冲击， 操作杆放置其后， 以避免 档板 固定螺栓承受太大的作用力。 在安装前， 先 进行阀门的开合试验 ， 防止就位后阀门打不开 ， 或将操作杆扳断 。 ． 5 替代逆止阀门的蝶 阀门要尽快重新换 回， 目前在没有条件的情况下 ， 可根据冷却装置 运行 方式的改变 ， 采取风冷器停用时及时关闭 该组阀门， 风冷器开启时打开 阀门的方法进行 控制 ， 以保证所有循环油进入变压器箱体 内。 6 利用每次设备停役机会 ， 对风冷器控制 回路进行清扫和检查 ， 检查各接点的接触情况 ， 有无发热烧损， 发现损坏的部件及时更换 。 为保 证冷却装置的冷却效果， 每次机组停役 ， 应对风 冷器定期进行水冲洗 。 7 对运行 中的设备 ， 如有密封不 良， 应采 取改进措施。 由于涉及到变压器油的受潮 ， 对冷 却装置油 回路的检修工作应采取慎重态度 ， 尽 量少在油回路上进行放油工作。对必须放油检 维普资讯 2 0 0 6 年第 1 期 安徽电力科技信息 修的工作应安排在 晴好的天气进行 ， 并留有一 定的排气时间。 由于阀门原因， 尽量少在运行中 冷却装置的油路上工作 ， 以防止变压器油内进 入空气 ， 影响主设备的安全运行 。 3 结束语 大型电力变压器风冷却器的故障， 也会严 重地影响到主变压器的安全运行 。 因此， 对变压 器冷却器的检查 、 维护和检修必须引起足够 的 重视 ， 以减少或避免 由于冷却器故障造成对变 压器安全运行的危害 。只要检修和运行人员都 能精心检查、 精心维护 ， 不仅可改善变压器的运 行工况， 有利于延长变压器的使用寿命， 同时也 能减少冷却器部件损坏造成的经济损失。 田家庵发电厂 王林 一 起 1 0 k V母线三相短路故障的原因分析 2 0 0 5 年 5 月2 5日上午7 t 3 5 分， 淮北供电 公司1 1 0 k V三堤口变1 0 k VⅡ 段母线三相短路， 主变后备保护动作， 1 o k V总开关 1 0 2 跳闸， 造 成 1 0 k V I、 Ⅱ段母线失压。 1 现场情况 现场检查发现 1 0 2 1刀 闸C相动、 静触头烧 坏， 动触头已烧脱落， B相静触头烧坏， A相完 好， 刀闸与 1 o k VⅡ段母排连接的铝排烧黑， 但 无损伤。1 0 2 开关表面没有影响， 相临1 0 4 开关 柜 1 0 4 1刀 闸三相触头沿刀 闸支柱瓷瓶表面放 电、 污闪、 造 成刀闸三相支柱瓷瓶损坏 ， 无法使 用 ， 1 0 4 1 刀 闸与 1 0 k VⅡ段母线连接铝排烧黑。 2 处理经过 检修人员对1 0 2 1 刀闸损坏的c相动、 静触 头及 B相静触头进行更换 ， 对 1 0 4 1刀闸进行整 台更换， 同时对 1 0 2 开关进行检查 、 换油。试验 人员对 1 0 2 、 1 0 4开 关及 1 0 2 1 、 1 0 4 1刀闸、 1 O k V Ⅱ 段母线均进行了耐压试验， 数据合格。 此次故 障已于当 日中午处理结束 ， 恢复运行 。 3 事故分析 1 检修人员对故障点进行了认真检查， 1 0 2 1刀闸型号为 G N2 2 1 O ／ 2 o 0 O 一4 O ， 长沙开 关厂制造 ， 1 9 9 6 年 1 2月投运， 支柱瓷瓶为复合 绝缘子， 绝缘拉杆为环氧树脂材料 。 2 1 O 2开关 型号 为 S N1 O 一1 0Ⅲ／ 3 0 0 0 4 o ， 合肥高压开关厂制造， 1 9 9 6 年投运 ， 2 0 0 4年 4 月大修， 并于2 0 0 4 年1 2 月9 、 1 0日对1 o k V I 、 Ⅱ 段母线清扫 、 维护。 3 1 0 4 1刀闸型 号为 GN1 9 1 0 C／ 1 2 5 0 4 O ， 合肥高压开关厂制造 ， 1 9 9 6年投运 ， 支柱瓷 瓶为瓷质。 4 检查发现 1 0 2 1 刀 闸C相动触头烧落 ， B相静触头轻微损坏 ， A相基本完好 ， 短路方 向 由刀闸C相沿向B相 、 A相及母线。 1 0 4 1刀闸三 相触头沿刀闸支柱瓷瓶方 向向下均 匀放 电， 三 相损坏程度基本相 同， 从而初 步判定 ， 1 0 4 1刀 闸故障是由1 0 2 1 刀闸三相短路波及到的。 通过 分析判 断， 1 0 2 1刀闸触头 特 别是 C 相 动静触头接触不 到位或接触不 牢， 过热烧 熔， 弧光及金属熔化物发展为触头、 铝排处三相 短路是这次故障的直接原因 4 事故原因 1 故障直接原因 1 0 2 1刀 闸触头 接触 不 良， 或者 没有 合 到 位， 造成发热 。 2 故障间接原因 ①1 0 2 1刀闸设计和制造存在问题 该型刀闸触头夹紧部分， 紧靠两端由两颗 M8的螺栓固定 ， 无法调整接触压力 ， 而不是用 夹紧弹簧固定 夹紧弹簧松弛有度， 易调整 。 ②该型刀闸支柱瓷瓶为复合绝缘子型， 易 老化 ， 运行时间长 ， 绝缘强度下降 3 维普资讯