220KV变电站主变压器运行和维护要点分析

220KV变电站主变压器运行和维护要点分析

刘艳华

国网齐齐哈尔供电公司黑龙江161005

摘要：变压器的正常运行对电网的安全、可靠输电起着重要作用。应加强变压器的运行管理，做好变压器的运行维护，根据变压器运行中的现象发现隐患，及时排除，保障变压器的安全运行。

关键词：变压器；安全运行维护；分析

1、220kV变电站主变压器运行概况

1.1工作原理

变电站的主要设备就是变压器，常用的变压器有三种，分为：自耦变压器、三绕组变压器和双绕组变压器。自耦变压器的高低压每相共用一个绕组，低压绕组的出线是通过从高压绕组中间抽出一个头实现的，电压高低正比于绕组匝数，而电流则是同绕组匝数成反比。

以变压器作用分类，变压器可分为降压变压器和升压变压器。前者主要用于受端变电站，后者则主要用于电力系统送端变电站。为了在不同负荷情况下保持合格的电压，必须是变压器具有同电力系统相适应的电压以及不定期的将变压器的分接头切换[1]。

电流互感器和电压互感器二者的工作原理同变压器类似，其工作原理是：将高压、大电流按一定比例变成低压、小电流，即将高电压设备以及母线的运行电压、大电流在此比例下变成由测量仪表及控制设备能够给出的低电压和小电流。设备在正常情况下运行的电流互感器的二次电流为5A或1A，电压互感器的二次电压为100V，需要注意的是，由于负荷经常同电流互感器的二次绕组相连接形成短路，因此，需要加大对这种问题的注意，从而避免设备和人身安全受到损害。

1.2变压器非正常运行的情况

变压器会因为出现外部短路或者过负荷等情况发生过电流、油面降低和温度升高等非正常现象。对此，变压器会根据不同的情况安装不同的保护装置，主要由以下几种：

①电流速断保护和差动保护，保护方式是瞬时作用于信号跳闸，适用异常情况是变压器的内部故障或引出线间的短路、接地短路。

②气体保护，这种保护形式的保护机理同上，其适用的异常情况是变压器的油箱油面降低或者发生了内部故障。

③过负荷保护，这种保护形式是通过变压器的信号系统发生作用的，适用的异常情况是过电流的产生。

④过流继电保护，当①，②方式的保护没有达到预期的效果时，这种方式作为后备保护，其适用的异常情况与前两者类似。

2、220kV变电站主变压器运行中的维护及检查

值班人员应对运行中的变压器进行定期检查，以便了解和掌握变压器的运行状况，发现问题及时解决，力争把故障消除在萌芽状态。在巡视检查过程中，值班人员应以对工作极端负责的精神，按最新实施规程中所列的检查项目认真检查并做好记录。

2.1监视仪表及抄表

变压器运行中，运行值班人员应根据控制盘上的仪表来监视变压器的运行情况，负荷不应超过额定值，电压不能过高或过低，并作每小时抄录表计指数1次。如变压器在过负荷下运行，则至少每半小时抄表1次。如变压器的表计不在控制室，可酌情减少抄表次数，但每班至少应记录2次。变压器上的就地温度计，可在巡视变压器时抄录。对无人值班的变电所，在每次定期检查变压器时，应记录其电压、电流和上层油温。对配电变压器应在最大负荷期间测量三相电流和中性线电流，最大一相的电流超过额定值，中性线电流如超过变压器额定电流的25%，应调整三相负荷，并尽量保持三相基本平衡。

2.2变压器外部检查周期

在发电厂和经常有人值班的变电所内，每天至少检查1次变压器，每星期应有1次夜间熄灯检查。对无人值班的变电所和室内变压器容量在3150kVA及以上者，每10d至少检查1次，并应在每次投入前和停用后进行检查。容量大于315kVA但小于3150kVA者，每月至少检查1次，并在每次投入前和停用后进行检查。另外，根据尘土、结冰、气候（冷热）剧变等具体情况，应增加检查次数，特别应注意变压器的油位变化。此外，在瓦斯继电器发出警报信号时，亦应对变压器进行外部检查。

2.3变压器外部检查的一般项目

（1）检查油枕内和充油套管内油面的高度及有无漏油现象。如油面过高，通常是由变压器的冷却装置运行不正常或变压器内部故障等所造成的油温过高引起的。如油面过低，应检查变压器各密封处是否有严重漏油现象、变压器油阀门是否关紧等。油枕内的油色应是透明而微带黄色，如呈红棕色，可能是由于油位计本身脏污所造成，也可能是由于变压器油运行的时间过长，油温高使油变质引起的。一般情况下，变压器油每年应进行1次滤油处理，以保证变压器在良好状态下运行。

（2）检查变压器上层油温。变压器上层油温一般不宜超过85℃，对强迫油循环水冷变压器不超过75℃，但由于每台变压器的负荷轻重及冷却条件不同，所以油温也不相同。运行人员在检查时不能仅以油温不超过85℃为标准，还应与以往运行数据进行比较来判断是否存在异常情况。例如，油温突然过高，则可能是冷却装置出现故障，也可能是变压器内部出现故障。对油浸自冷式变压器而言，如果散热装置的各部分温度有明显不同，则可能是管路有堵塞现象。

（3）检查变压器的响声。变压器正常运行时，一般有均匀的“嗡嗡”电磁声，如内部有“噼啪”的放电声，则可能是绕组绝缘间有击穿现象；如电磁声不均匀，则可能是铁芯的穿心螺丝或螺母有松动现象。对这些异常现象应细心检查，如不能处理，应向专责人员或领导汇报。

（4）检查变压器套管。变压器套管应清洁、无破损裂纹及放电痕迹和其他异常现象。

（5）检查冷却装置的运行情况。对于强迫油循环水冷或风冷的变压器应检查油、水、温度、压力、流量是否符合规定，冷油器中油压应比水压高0.05MPa，潜油泵及风扇电动机运行必须正常，冷油器出水中不应有油（若有油即说明冷油器有漏油现象），且水冷却部分应无漏水。

（6）引线不应过松或过紧，接头的接触应良好不发热，示温蜡片应无熔化现象。

（7）呼吸器应畅通，硅胶不应吸潮至饱和状态。

（8）防爆管上的防爆膜应完整无裂纹、无存油。

（9）变压器主、附设备应不漏油、不渗油，外壳应清洁。

（10）外壳接地线应良好。

3、220kV变电站主变压器不正常现象的原因和事故处理方法

220kV变电站主变压器在运行中所发生的异常现象，一般包括以下几种：

3.1变压器声音不正常

变压器在正常运行时，由于交流电通过变压器的绕组在铁芯中产生周期性变化的交变磁通，随着磁通的变化引起铁芯的振动，会发出均匀的“嗡嗡”声。值班人员在巡视设备时，应细心倾听变压器的声音，如果发现变压器产生不均匀的响声或其他异音时，首先应作出正确判断，然后再根据不同情况进行处理。

（1）若变压器内部突然发出不正常的声音，但不久就消失时，对此可以判断这是由于大动力设备（如电炉、汞弧整流器或同步电动机等）启动或系统短路，变压器通过较大电流而产生的声响，此时只需详细对变压器检查一遍即可。

（2）若变压器内部连续不断地发出“嘤嘤”的不正常杂音时，可能是因为铁芯的硅钢片端部发生振动。此时，值班人员应报告班长、值班长，并加强巡视，严密监视不正常现象的发展变化。若不正常杂音不断增加时，应停用该变压器，进行内部检查。

3.2变压器上层油温显著上升

在正常负荷和正常冷却条件下，变压器油温如果较平时高出10℃以上，或变压器负荷不变，油温不断上升，而检查结果证明冷却装置良好，且温度计无问题时，则认为变压器已发生内部故障（如铁芯打火及线圈匝间短路等）。此时，应立即将变压器停止运行，以防变压器发生爆炸，扩大事故。

3.3变压器过负荷

运行中的变压器过负荷时，可能出现电流指示超过额定值，有功、无功表指针指示增大，可能出现变压器“过负荷”信号和“温度高”信号、警铃动作等。值班人员在发现上述异常现象时，应按下述原则处理:（1）复归警报系统，汇报班长、值班长，并做好记录。

（2）及时调整运行方式，如有备用变压器，应立即投入使用。

（3）及时调整负荷的分配情况，联系用户转移负荷。

（4）如属正常过负荷，可根据正常过负荷的倍数确定允许时间:若超过时间，应立即减小负荷。同时，要加强对变压器温度的监视，不得超过允许值。

（5）若属事故过负荷，则过负荷的允许倍数和时间应依制造厂的规定执行。若无制造厂的规定资料，可参照有关规程规定执行；若过负荷倍数及时间超过允许值，应按规定减小变压器的负荷。

（6）对变压器及其有关系统进行全面检查，若发现异常，应立即汇报处理。

4、结语

变压器故障时有发生，大大影响了正常生产生活。因此，加强变压器的定期维护，采取切实有效的措施防止变压器故障的发生，对确保变压器的安全稳定运行有重要的意义。

参考文献

[1]马志学.变压器油中溶解气体分析使用的判断方法[J].科技信息，2017（7）：76.

[2]冯志敏，黄贵海.一起变压器故障分析与判断的实例[J].电力学报，2016（21）：117～118.

[3]刘水平.电力系统继电保护的组成及故障探讨[J].科技与生活,2016，(11).

[4]郭志鹏.浅谈电力系统继电保护[J].黑龙江科技信息，2015，(15).