变电设备运行与维护

变电设备运行与维护•二零一五年十一月第一章电力变压器的运行与维护第一节变压器的负荷能力一、额定容量和负荷能力的基本概念：1、额定容量：指在规定是我环境温度下，变压器能获得经济而合理的效率和具有正常的预期寿命（约20—30年）时所允许长期连续运行的功率。2、过负荷能力：指在一定条件下短时间内所能输出的超过额定值的功率。3、过负荷能力的大小和过负荷时间决定于：（1）变压器的电流和温度不要超过规定的限值；（2）在整个运行期间，变压器的绝缘老化不超过正常值，即不损害正常的预期寿命。二、变压器发热时的特点：1、各发热元件所产生的热量都传递给油，其发热过程是独立的，只与其本身的损耗有关。2、在散热过程中引起的各部分温度差别很大3、变压器主要有两个散热区段。三、变压器的绝缘老化：1、绝缘老化：是指绝缘受热或其他物理、化学作用而逐渐失去其机械强度和电气强度的现象。2、老化原因：温度、湿度、氧气以及油中劣化产物的影响，其中高温是促成劣化的直接原因。3、6℃规则：当变压器绝缘材料的规则温度超过允许值长期运行时，每升高6℃，其使用寿命减少一半。4、允许温度和温升：A级绝缘材料的耐热温度为105℃，B级绝缘材料的耐热温度为130℃，一般油浸变压器为A级绝缘材料。周围环境温度为40℃油浸自冷或风冷变压器的上层油温不超过85℃，上层油温升不超过55℃强油风冷变压器运行上层油温不超过75℃。上层油温升不超过45℃四、等值老化原则：只要使变压器在温度较高的时间内所多消耗的寿命与变压器在温度较低的时间内所少消耗的寿命相互补偿，这样变压器的预期寿命可以和恒温98℃运行时的寿命等值。即变压器在一定时间间隔内绝缘老化等于一个常数五、变压器的允许过负荷1、正常过负荷：是指在系统正常的情况下，以不损害变压器绕组绝缘和使用寿命为前提的过负荷。变压器正常过负荷的依据是：变压器绝缘等值老化原则。同时还规定：（1）过负荷期间，绕组最热点的温度不得超过140℃，上层油温不得超过95℃。（2）变压器的最大过负荷不得超过额定负荷的50%。2、事故过负荷：以牺牲变压器的使用寿命为代价的过负荷。（1）过负荷期间，绕组最热点的温度不得超过140℃。（2）负荷电流不得超过额定值的两倍。第二节变压器的并列运行一、变压器并列运行是指将两台或多台变压器的原方和副方分别接在公共母线上，同时向负载供电的运行方式，如图所示。第二节变压器的并列运行二、并联运行的优点：1）可以提高供电的可靠性。2）可以根据负荷的大小调整投入并联运行变压器的台数，以提高运行效率；3）可以减少备用容量，并可随着用电量的增加，分期分批地安装新的变压器，以减少初投资。当然，并联变压器的台数也不宜太多，因为在总容量相同的情况下，一台大容量变压器要比几台小容量变压器造价低、基建设投资少、占地面积小。第二节变压器的并列运行三、变压器的理想并联运行条件：1）空载时并联的各变压器副绕组之间没有环流。2）带负载后各变压器的负载系数相等。3）负载时各变压器对应相的电流相位相同。四、并联运行的变压器必须满足以下三个条件：1）各变压器高、低压方的额定电压分别相等，即各变压器的变比相等；2)各变压器的联结组相同；3）各变压器短路阻抗的标么值相等，且短路电抗与短路电阻之比相等。上述三个条件中，条件2﹚必须严格保证。第二节变压器的并列运行五、条件不满足时的情况：1）如果各变压器的联结组不同：将会在变压器的副绕组所构成的回路上产生一个很大的电压差，这样的电压差作用在变压器必然产生很大的环流（几倍于额定电流）它将烧坏变压器的绕组，因此联结组不同的变压器绝对不能并联运行。2）变比不相等时：在并联运行的变压器之间也会产生环流。3）当并联运行的变压器阻抗标么值不相等时：各并联变压器承担的负载系数将不会相等，即两台并列运行的变压器负载洗漱与阻抗标幺值成反比。第三节变压器的运行维护一、变压器的正常运行（1）变压器完好。（2）变压器运行参数满足要求。（3）变压器各类保护处于正常运行状态。（4）变压器运行环境负荷要求。二、变压器正常运行监视与维护（一）变压器正常运行监视根据控制盘仪表监视变压器运行情况，每小时记录一次表计指示值。（二）变压器正常运行维护1、油浸变压器正常巡视检查项目。1）检查声音应正常。2）检查油枕和充油套管的油位，油色应正常，各部分无渗漏油现象。3）检查油温应正常。4）检查变压器套管应清洁、无破损、无裂纹和放电痕迹。5）检查引线接头接触应良好。6）检查呼吸器应完好。7）防爆门隔膜应完好无裂纹。8）检查冷却器运行正常。9）检查气体继电器。10）检查调压分接头位置指示应正确。11）检查电控箱和机构箱。2、油浸变压器特殊巡视检查项目：1）变压器或系统发生短路后的检查。2）大风、雷雨、冰雹后的检查。3）浓雾、毛毛雨、下雪时的检查。4）气温骤变时的检查。5）过负荷运行时的检查。6）新投入或大修的变压器投入运行后的检查。3、异常情况下的巡视项目和要求：（1）系统发生外部短路故障后，或中性点不接地系统发生单相接地时，应检查变压器的运行状况；（2）运行中变压器冷却系统发生故障造成冷却器全停时，应加强对变压器油位、油温的监视工作，并记录好时间，迅速汇报有关人员，尽快查明原因，恢复冷却器运行；（3）变压器顶层油温异常升高，超过制造厂规定或大于75℃时，若为无人值班变电站，调控中心应立即通知运维人员进行现场检查，应按以下步骤检查处理：1）检查变压器是否过负荷，如因过负荷引起变压器温度升高，则应报告调控中心要求减负荷；2）检查温度测量装置是否正常；3）检查变压器冷却装置和变压器室的通风情况；4）核对两个温度计的指示值是否一致，是否正常；5）检查冷却系统及各排管阀门是否打开，油泵、风扇是否正常；6）检查油色、油面及声音是否正常；7）若温度升高的原因是由于冷却系统的故障，且在运行中无法修理者，应将变压器停运后处理冷却系统故障；若不能立即停运，则应将变压器的负载调整至规程规定的允许运行温度下的相应容量。在正常负载和冷却条件下，变压器温度不正常并不断上升，且经检查证明温度指示正确，则认为变压器内部故障，应立即将变压器停运。（三）运行注意事项1、变压器一般运行规定（1）变压器应有铭牌，并标明运行编号和相位标志；各组冷却器、风机、油泵和启动装置均应按顺序编号；（2）室内安装的变压器应定期检查通风，避免变压器温度过高；通风停止时，尽快处理；（3）变压器室的门应上锁，门上应标明变压器的名称和运行编号，门外应挂“止步，高压危险”标示牌；（4）变压器的运行电压一般不应高于该运行分接额定电压的105％。有特殊规定（如变压器的有功功率可以在任何方向流通）的变压器，允许在不超过ll0％的额定电压下运行。变压器运行的有载调压分头按调令执行；变压器的运行电压按调控中心下发的电压曲线执行。（5）无载调压变压器在额定电压±5％范围内改换分接位置运行时，其额定容量不变。如为-7.5％和-10％分接时，其容量按制造厂的规定，如无制造厂规定，容量应相应降低2.5%和5%。有载调压变压器各分接位置的容量，执行制造厂的规定；（6）变压器强油风冷装置的运行组数，应根据制造厂规定或变压器的负荷、上层油温确定。冷却器应定期进行轮换；（7）油浸风冷变压器的上层油温最高不得超过95℃，为了防止绝缘油劣化过速，上层油温不宜经常超过85℃，温升不超过55℃。强油风冷的变压器上层油温不得超过85℃，温升不超过55℃，辅助冷却器启动应为55℃，45℃返回；（8）不允许在带有负荷的情况下将强油冷却器（非片扇）全停，以免产生过大的油温差，使线圈绝缘受损伤。在运行中，当冷却系统发生故障切除全部冷却器时，变压器在额定负载下允许运行时间不小于20min。当油面温度尚未达到75℃时，允许上升到75℃，但冷却器全停的最长运行时间不得超过1h。对于同时具有多种冷却方式（如ONAN、ONAF或OFAF），变压器应按制造厂规定执行；（9）油浸式变压器顶层油温一般不应超过规定（制造厂另有规定的除外），自然循环冷却器变压器的顶层油温一般不宜经常超过85℃。（10）当变压器有较严重的缺陷（如冷却系统不正常，严重漏油，有局部过热现象，油中溶解气体分析结果异常等）或绝缘有弱点时，不得超额定电流运行；（11）投、停220kV与110kV变压器时，应先将中性点接地，然后再投停变压器，如该变压器在正常运行时中性点不要求接地,则在投运后立即将中性点拉开。备用变压器的中性点应保持在接地状态；（12）新装、大修或变动过内部接线的变压器，在并列运行前，必须定相；（13）变压器应有消防设施和故障储油池。变压器专用消防设施的使用方法及运行注意事项应列入变电站现场运行专用规程；每年汛期应检查并清理变压器故障储油池内的积水；（14）无载调压变压器分接头的调整应按调度指令执行；（15）变压器的分接头位置在监控机内有显示，显示与实际相符；（16）当变压器的断路器遮断容量不够时，变压器可采取分列运行方式运行；（17）110kV及以上三绕组变压器中、低压侧应装设避雷器，并且保证在开路运行时可靠投入；2、强油循环变压器冷却装置的运行规定：（1）强油循环的冷却系统必须有两个独立的工作电源并能自动切换。当工作电源发生故障时，应自动投入备用电源并发出相应信号；（2）强油循环变压器，当切除故障冷却器时应发出相应信号；并自动投入备用冷却器，投入冷却器时应分时、对称启动，分时启动时间符合反措要求，防止冷却器同时启动造成重瓦斯保护误动作；（3）运行中变压器在切换潜油泵时应逐台进行，每次间隔时间不少于3min；（4）风扇、油泵的附属电动机应有过负载、短路及断相保护；风扇及电机应有旋转方向的标示，应有监视油流方向的装置。（5）强油循环冷却的变压器，应能按温度或负载控制冷却器的投切。（6）变压器运行中冷却装置电源全部失去，恢复电源时应逐台对称间歇投入相应台数冷却器；（7）对于变压器强油循环冷却装置运行的特殊要求：1）任何运行方式下，禁止同时启动或退出二组及以上冷却器，应分时启动或退出；2）冷却装置工作电源定期切换前，应保证只有一组冷却器工作，其余冷却器切换至停运位置；电源切换后，逐台恢复至原运行方式；（8）对冷却装置及其控制系统发生故障，检修人员在查找原因和修复工作中，严禁检修人员自行对运行中的变压器潜油泵进行投、切操作；若确需进行操作，必须经运维人员许可，严禁频繁启、停潜油泵；（9）应加强对冷却装置控制箱及控制回路器件维护、检验，确保控制系统可靠运行；（10）冷却装置控制箱、端子箱等，应有良好的防水、防潮、防尘、防火措施。三、变压器的运行操作1、变压器送电前的准备工作（1）检查变压器及其相关回路的检修工作已结束，检修工作票终结，并收回。（２）与检修有关的临时安全措施已拆除，恢复常设遮拦和标示牌。（３）测量绝缘电阻。（４）检查变压器一次回路。（５）检查冷却装置并投入运行。（６）变压器投入运行前的冲击试验。做空载全压试验的目的：１）检查变压器及其回路的绝缘是否存在弱点或缺陷。２）检查变压器差动保护是否误动。３）考核变压器的机械强度。（７）变压器送电前，其继电保护应全部投入。２、变压器的操作顺序变压器停电操作时，按低、中、高的顺序进行，只有当高压侧无电源的情况下，才应将有电源的一侧放在后面操作，送电时次序相反。允许对断路器（开关）集中操作，但检查断路器（开关）在“分”的项目不许集中进行。3、主变并列操作的要求、方法（1）绕组的结线组别相同；（2）电压比相等(允许差值不大于0.5％)；（3）阻抗电压百分数相等(允许差值不大于10％)；（4）容量比不大于3:1。电压比不同或阻抗电压不等的变压器，在任何一台都不会过负荷的情况下，可以并列运行。4、主变中性点操作的要求（1）变压器停电时，先合上高压侧、中压侧中性点接地刀闸，然后断开变压器断路器；变压器送电时，应先合上高压侧、中压侧中