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论220kV降压变压器在变电所的运行使用

发布时间：2011/5/15 阅读次数：1166 字体大小: 【小】【中】【大】

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随着工业经济的日益发展，电力已经成为了全球工业经济的命脉，而变电设备更是电力变电、配电的重要支柱。降压变压器作为一次设备中的关键设备之一，其运行的好坏直接影响到电力的正常使用。故此，笔者根据自己的工作经验对220kV降压变压器本体的基本运行条件、运行操作、异常情况和事故处理做一个整理，以供同仁们在该设备的运行管理上有所启发。
一、220kV降压变压器基本运行条件
220kV降压变压器担当了从220kV高压输入转化为低压的责任，其在规定的冷却条件下，可按铭牌规定运行。无论变压器分接头在任何位置，只要所加一次电压不超过相应额定值的5%，温度满足温升要求,则变压器二次侧可带额定电流。
对于特殊的使用情况，允许在不超过110%的额定电压下运行，对电流与电压的相互关系如无特殊要求，当负载电流为额定电流的K(K≤1)倍时，按以下公式对电压U加以限制 U(%)=110－5K2。
（一）220kV降压变压器冷却器运行要求。变压器不允许在无冷却器条件下运行，冷却器应配双电源，正常使用时两段电源均投入，并互为备用。主变压器冷却器在正常运行时，除主用外，还须配一组辅助，一组备用，并按规定定期轮换使用。
（二）变压器温度极限的运行要求。油浸式变压器在运行中上层油温和各部件温升不得超过一定的规定值。
表1、油浸式变压器顶层油温一般限值

冷却方式	冷却介质最高温度(℃)	最高顶层油温(℃)
强迫油循环风冷	40	85

（三）变压器绝缘电阻的要求。根据国标要求，额定电压1000V以上的线圈用2500V摇表测量绝缘电阻，额定电压在1000V以下的线圈用500V或1000V摇表测量绝缘电阻。变压器的绝缘吸收比R60/R15不低于1.3。变压器绝缘电阻不得低于前次在相同温度下所测值的 70%。且电阻值最低不得小于1MΩ/kV。
二、220kV降压变压器运行操作及要求
（一）一般操作及要求。对变压器的操作必须要有完善的操作制度或规程，并严格按照制度或规程执行。
1.在变压器送电操作前，必须作好各项准备工作。如变压器绝缘电阻合格，冷却装置试运行正常，残留气体是否排除以及油位、油色、套管等是否正常等等工作，待所有准备和检查工作完成，方能进入下一步工作。
2.合闸送电前，须先投入保护装置，并检查是否正常工作，冷却器、变压器灭火系统等是否正常。
3.合上刀闸（先合电源侧刀闸），合上断路器。停电操作相反。
除特殊情况外，严禁从变压器低压侧充电，当变压器从高压侧充电时应投入中性点接地刀闸，充电完毕后再根据要求拉开或不拉。
正常运行和备用中的变压器，应将重瓦斯保护装置投入跳闸位置；
（二）变压器的冲击实验操作。将变压器的速断保护装置整定为折算到低压侧约为最大三相短路电流的1.25倍，0s，重瓦斯投入，拟全电压冲击合闸5次；每次冲击时，按倒闸操作及国标有关规定记录相关数据。
冲击实验完成后，空载运行24小时，每小时记录一次空载电流及油面温升。
（三）有载调压开关操作。启动变压器前先启动有载装置，有载装置应先送电后投运。有载调压分接头的调整，应逐级调压，同时监视分接位置及电压、电流的变化。
（四）运行维护。运行维护是设备运行的最基本保障，必须制定出相应科学的运行维护制度与之相匹配，如对运行和备用中的主变压器，应进行定期和机动性的检查，每日晚班在负荷高峰时，进行一次熄灯检查，检查接头各处有无放电火花、电晕及过热烧红等现象；对特殊情况要有特殊巡查制度等等。
三、变压器的异常运行及处理
变压器出现异常情况是再所难免的，如能及时发现并采取合理的应对措施，可以大大减少事故的发生。变压器常见异常现象主要有：
鸣声增大或音调异常；

温度显著升高或快速上升；
变压器或套管油位低于或高于允许值，油色变化，经试验不合格；
套管出现裂纹、放电痕迹或放电声；
套管螺丝或接线板过热发红；
轻瓦斯保护动作。
下面对几个常见的异常情况原因及处理方法做一个介绍：
（一）变压器温度有不正常升高时。检查变压器的负荷情况及三相负荷是否平衡，当发生过负荷时，应降低出力，限制负荷。
检查散热器与本体温度有无关联:冷却器是否正常运转；单元冷却器通风装置是否正常；如风扇电机停运，应检查停运风扇对应的各种电源保险是否熔断，热继电器是否动作，开关接触是否良好，二次回路是否断线等。
核对检查变压器各温度计；
检查是否存在漏油或其他原因使油面过低而引起温度上升；
经检查冷却装置和测温装置均良好，并在降低负荷后而油温仍上升时，应立即停运变压器。
（二）变压器油位下降。如果油位缓慢下降，应全面检查是否漏油或气温低使油面下降；如果油位急速下降，禁止将瓦斯保护停用，应立即设法制止漏油，并通知检修人员处理或注油，如无法制止应联系停电处理。
（三）轻瓦斯保护动作处理。有备用变压器者应投入；无备用变压器者，应密切注意变压器的运行情况，此时严禁退出重瓦斯保护。
取瓦斯内气体和油样进行分析；检查变压器瓦斯继电器内是否有气体，确定保护是否动作。检查前应将保护压板投入信号，取样后投入跳闸。
若是变压器内部故障时必须停运，若是空气时，应打开瓦斯继电器放气阀放出空气。如瓦斯保护本身故障、异常或二次回路绝缘不良时，应将跳闸出口继电器断开，防止误动。
（四）变压器过负荷运行。在过负荷运行前，应检查变压器有否较严重的缺陷（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，若有，不宜过负荷运行。
变压器过负荷运行时，应立即投入备用冷却器，观察变压器上层温度，环境温度及时间。并记录过负荷时间及过负荷倍数。正常过负荷运行时，过负荷倍数不宜超过1.1倍,变压器允许过负荷倍数及时间如下表：
表2、过负荷倍数及允许持续时间

过负荷倍数	1.3	1.45	1.6	1.75	2	2.4	3
允许持续时（min）	120	80	30	15	7.5	3.5	1.5

事故情况下，变压器过负荷运行时，应尽量压缩负荷，减少过负荷运行时间，一般不得超过0.5小时，过负荷倍数不得超过下表：
表3、K1和环境温度下的过负荷倍数

过负荷前的负荷系数K1	环境温度 ℃
过负荷前的负荷系数K1	40	30	20	10	0	-10	-20	-25
0.7	1.45	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
0.8	1.42	1.48	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
0.9	1.38	1.45	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
1.0	1.34	1.42	1.48	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
1.1	1.30	1.38	1.42	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
1.2	1.26	1.32	1.38	1.45	1.50	1.50	1.50	1.50

上表中，过负荷前的负荷系数K1取负载电流标么值最大的绕组的标准值，根据K1和环境温度确定过负荷倍数。
上层油温仅作运行分析和监视之用，不能作为变压器负荷能力的依据。
四、事故处理
（一）变压器有下列情况之一视为事故运行，应立即停电检查
变压器内响声很大，不均匀，有爆炸声；
有放电并有气体产生的；
压力释放装置动作，向外喷油、喷火；
变压器漏油到油位指示器下限，并不能及时消除，且油位继续下降；
套管有严重的破损、严重放电闪烙或引起接线头熔断；
变压器着火冒烟；
变压器在正常负荷和相应的冷却条件下，温度异常升高。冷却器全部投入或降低负荷，仍不能使温度稳定在极限以下；
变压器油质变坏，油色变化，化验不合格。
（二）重瓦斯保护动作处理
对变压器外部全部检查，看是否存在破裂、变形、喷油、喷烟、喷火及有严重漏油现象；
是否呼吸不畅或排气未尽；
主变的外观有无明显反映故障性质的异常现象；
瓦斯继电器中积聚气体量，是否可燃；判断瓦斯性质；
在停电做好安全措施后，用2500V摇表测量变压器各线圈的绝缘电阻；
检查二次回路及瓦斯继电器；
检查未发现异常，可对变压器递升加压，良好后投入运行；如气体是可燃的，则瓦斯继电器动作的原因是变压器内部故障所致，未经内部检查并试验合格，不许投入运行。
如气体无色无臭不燃，且经气体检查和外观检查确认主变无内部故障的象征，而是瓦斯保护本身故障造成误动时，可退出重瓦斯保护，在主变的其他保护（如差动、零序、过流保护）投入的情况下，将主变重新投入运行。
若瓦斯继电器内是空气，则主变可继续运行，并及时消除进气缺陷。
若瓦斯保护动作是因油中剩余空气逸出，且信号动作间隔时间逐次缩短，将造成跳闸时，则应向分厂领导申请将重瓦斯保护改接信号，查明原因加以消除。如气体鉴别为空气，或者跳闸同时，有穿越性故障，经外部检查正常，试送电时，重瓦斯保护严禁退出。

如变压器跳闸时电压、电流波动，外部检查亦正常，又收集不到气体（或瓦斯信号不能复归），则可判为误动。如系统低压变压器，可不经内部检查，将重瓦斯改投信号或断开位置后，立即进行试送电。
表6、瓦斯气体分析判断

气体颜色	故障性质
黄色不易燃烧	木板故障
淡黄色带强烈臭味可燃的	纸或木板故障
灰色或黑色易燃	油故障
无色无味不燃的	油中分离的空气

（三）主变压器着火处理
停电：如未自动跳闸，应将变压器停电后，拉开断路器两侧刀闸，并切除冷却器电源。如危及邻近设备的安全运行，也应及时联系中调停止邻近设备的运行；
排油：若油溢在变压器顶盖上着火时，则打开变压器下部油阀，将油排至事故油池，使变压器油面低于火面。若是变压器内部故障着火时，则不能放油，以防发生严重爆炸；
起动消防水泵，打开消防水阀门向变压器喷雾灭火；
用干式灭火器、四氯化碳灭火器、1211灭火器进行灭火，灭火人员应带上防毒面具，如变压器油流到地面着火时，可用干砂子灭火。干式变压器着火时，严禁用砂子灭火，灭火人员应带好防毒面具。
着火时必须有专人指挥，防止扩大事故或引起人员中毒、烧伤、触电等。
变压器事故情况还有很多，如差动等，限于篇幅因素，在此不进行一一列举。
220kV降压变压器作为变电所的一次设备之一，和其他设备一道肩负着正常变电配电的功能，从上面的叙述中也可以看出，只要我们有着完善的制度规程，并在操作和异常事故中严格执行，作到防范于未然，可以大大减少设备在运行中的故障和事故，从而产生更大的经济效益。

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