变压器运行中存在的问题

东营变压器运行中存在的问题
 　　一、现场运行规程不规范
 　　主变压器是企业设备中的主要设备。因此在变压器的运行方面无论是操作、巡视检查和维护，都应有严格的规定。按原国家电力公司和原电力部要求，对每一台电力设备，尤其是重要的电力设备如主变压器，在运行方面必须建立一套完整的运行规程。在安全性评价中，我们发现有一些单位的变压器运行规程，内容过于简单，不便于现场工人们学习和贯彻。有的单位甚至将主变压器当成辅助设备。在一次对某发电厂查评中，电气专业工程师需要查阅有关主变压器运行方面的规定，厂方拿来该厂编制的一本电气运行规程，专工翻了几遍，竟没有找到有关主变压器方面的规定。原来他们将主变压器当作配电设备，在规程中将其列入配电设备一节中的第二小项，而且只作了几条简单的规定。我们认为，作为发电厂中重要设备的主变压器，无论现场运行规程或检修规程，都应参照部颁典型规程中的规定进行修编。下面是一些单位变压器现场运行规程中普遍存在问题：

 　　(1)内容不够完整。主变压器作为主要设备，在运行规程中没有明确规定主变压器的设备规范和应具备的条件，没有明确主变压器在运行中电压的允许变化范围、负载电流与温度的限值和变压器在不同负载状态下的运行方式，没有规定主变压器启动和停运操作的程序与注意事项，没有详尽地提出对主变压器进行监视调整方面的要求，没有规定对主变压器进行巡视检查的内容、时间和要求，甚至对主变压器在运行中出现异常和故障时，如何进行判别处理都没有明确的规定等。这些工作都是值班运行人员必须掌握和认真贯彻执行的，运行规程中缺少这方面的规定，值班运行人员在进行工作时就没有依据，实际上就是无章可循。

 　　(2)层次不够分明。上述各项规定，有的单位在电气运行规程中也有一些，但将主变压器部分与其他配电装置和附属设备的有关规定混在一起，设备既不分类，也不分主次，将那些重要的、必须严格执行规定的和一般的规定不分先后编在一起，形成一个大杂烩。

 　　不便于工人们学习和领会。

 　　(3)条理不够清晰。有些规定模棱两可，含糊不清，似是而非，甚至可以作多种解释。这类问题的关键是文字不够严谨。如在发受操作令的有关规定中，将“调度员”写成“调度”，丢掉了一个“员”字。这样规定在执行时，容易理解为只要是调度所(局)的调度员，无论值班与否都可以发令，都应该执行。对缺乏值班经验的工作人员，甚至会误认为调度的其他人员，即使是事务员、统计员等发令都应该执行。又如在变压器事故处理中有一条规定：“在发现变压器内部有爆裂声、严重漏油或喷油，致使油位下降到低于指示的极限、套管严重破损并有放电现象或变压器冒烟着火时，应立即将变压器停止运行”，有的单位将此条规定中的“或”字写成“和”字，虽然不过是一字之差，但却将原来规定的性质改变了。原规定只要变压器出现上述四种故障现象中的任何一种，都应将变压器立即停止运行。将“或”字改为“和”字后，就变成只有上述四种故障同时出现时，才将变压器停止运行，显然就大错特错了。

 　　对修编变压器现场运行规程的几点建议：

 　　(1)对变压器应编制专用的现场运行规程。根据原国家电力公司和原电力部编订典型规程的原则，无论运行规程或检修规程，一般都是按照设备分类来编订的。在运行方面如：变压器运行规程、断路器运行规程、电缆运行规程、继电保护和自动装置运行规程，直流系统运行规程等。采用这种方式编写，便于内容集中、重点突出，有关人员通过学习容易领会。不应将变压器当成一般配电设备或辅助设备对待。有关变压器运行方面的规定不应与一般配电设备或辅助设备的规定混在一起。

 　　(2)现场规程内容必须全面完整。一般变压器，尤其是主变压器的现场运行规程应包括以下几方面的内容：

 　　1)设备概况和基本要求，包括设备的运行参数、有那些辅助设备和附件，如配备什么样的冷却装置，风冷、强迫油循环风冷或强迫油循环水冷，是否有两个独立的工作电源，能否自动切换，有那些保护装置和测量装置等。只有将这些内容纳入规程中，才能给阅读规程的人员首先对变压器有一个全面的了解，以便于查阅和应用规程中的其他规定。

 　　2)变压器的各种运行方式，包括允许电压的变化范围，除了规定不应高于运行分接额定电压的105%外，对特殊的使用情况，如允许在不超过110%的额定电压下运行时电流与电压的相互关系、变压器允许的顶层油温、变压器在不同负载状态下的运行方式(包括正常周期性负载、长期急救周期性负载和短期急救负载)、负载电流和温度的限值、其他设备的运行条件等。如为了防止高电压大型变压器的油流静电造成变压器损坏，规定强油循环冷却的变压器在空载时不应投入过多的冷却器，并规定在各种负载下投入冷却器的相应台数，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行时间(一般规定为20min，若在20min后顶层油温允许上升到75℃。在这种状态下运行最长时间不得超过1h等)。

 　　3)有关变压器启动和停止运行操作方面的规定，如对变压器充电，应在有保护装置的电源侧用断路器操作，停运时应先停负载侧，后停电源侧;水冷却的变压器应先启动油泵，再开启水系统，停电操作应先停水，后停油泵;新装、大修、事故检修或换油后的变压器，在施加电压前，应按不同电压等级静止一段时间(220kV变压器应静止48h，500kV变压器应静止72h);强油循环的变压器带电前，应使油循环一定时间后将油中的残留空气排尽，开泵前应将变压器各侧绕组接地，以防止油流静电危及操作人员的安全;在110kV及以上中性点有效接地系统中，投运或停运变压器的操作，中性点必须先接地(这项规定是为了防止待投切的变压器中性点不接地时，可能出现传递过电压或因断路器三相非同期动作而产生的过电压，危及变压器的安全)，投入后再按系统需要，由值班调度员下令中性点是否断开。长期停运的变压器应定期充电，同时投入冷却装置，如系强油循环的变压器，充电后不带负载运行时，应轮流投入部分冷却器等。

 　　4)有关变压器在运行中进行监视调整与维护方面的规定，如强油循环冷却的变压器，在空载和轻载时不应投入过多的冷却器，在各种负载下投入冷却器的台数，在现场规程中应有明确的规定(这项规定主要是为了防止油流过速，在油纸表面产生电荷分离，在局部位置形成电荷积累，并随流速升高而加剧。当积聚的空间电

 　　荷使局部直流场强升高，超过该处的绝缘耐受强度时，可能产生静电放电。若运行电压下的高场强部位与静电空间电荷形成的高场强部位相重合，就可能在这个部位出现连续的局部放电，甚至会造成绝缘击穿。20多年来，高电压大型变压器的油流静电现象，已在国内外造成多起变压器损坏事故)。在日常巡视检查方面的有关规定，如正常巡视检查的次数和项目、夜间巡视的项目、特殊巡视的主要项目等规定，都应纳入现场运行规程中;在变压器运行中，清扫和检查分接开关的电动机构、更换吸湿器和净油器内的吸附剂、清除储油柜集污器内的积水和污物、冲洗被污物堵塞影响散热的冷却器、检查清扫各种控制箱和二次回路等，在现场运行规程中也都应有明确规定。此外，在这部分规程中还应包括各种定期试验项目，如强油循环冷却变压器冷却装置的自动切换试验、消防水系统的定期试验、长期停运或备用的变压器定期充电，以证实其是否正常，或与其所替代的变压器轮流投入运行等。

 　　5)变压器的不正常运行和处理，主要内容包括：油温或油位超过规定时如何处理;发现铁芯多点接地时如何处理;冷却装置故障时如何处理;瓦斯保护装置动作时如何处理(如轻瓦斯继电器动作如何取样分析);以及变压器在运行中出现哪些故障时应立即停运等。在这些规定中，必需明确哪些项目应先请示领导批准或取得调度同意后方可进行操作，哪些项目值班运行人员不用请示领导或联系调度，应立即执行，以免延迟事故处理时间，造成事故扩大。

 　　(3)在规程的结构上层次要分明，做到有主有次，先主后次。对工作的阐述，应按程序逐项进行。不应将主要的和次要的内容混在一起，将工作展开的顺序前后颠倒，以致造成主次不分，工作程序混乱，容易发生误导。

 　　(4)现场规程应按照法规性文件的模式编写，在这方面可参考以下几条原则：

 　　1)所有规定必须条理清晰，一般要求每条只规定一个内容，有明确的含义和严格的要求。不仅要有科学依据，而且要符合实际，具有可操作性。不能含糊其词，混淆不清。

 　　2)用词严谨，内涵明确，外延不能随意扩大。如“开关”与“开关设备”不同，一般“开关”是指各种断路器和负荷开关，而“开关设备”除了上述内容外，还包括隔离开关、接地开关及防误闭锁装置等，两者不能混用。

 　　3)规程中所用的技术名词必须采用国家标准、法规和电力行业技术规程中通用的名词，联系工作和发受操作令，所用的技术术语必须采用规定的调度术语，不得随意命名或使用地方方言。

 　　4)文字简练，通俗易懂，便于工人们阅读。

 　　二、有载分接开关运行维护和试验问题

 　　有些单位对有载调压装置的运行维护和试验工作重视不够。没有认真贯彻执行部颁《有载分接开关运行维修导则》(DL/T 574—1995)(下称《导则》)中的有关规定，主要表现在以下几个方面：

 　　(l)调压操作不规范。在导则中对有载分接开关的操作有许多重要的规定。如当分接开关处在极限位置，需要手动操作时，必须确认操作方向无误后方可进行;分接变换操作必须在一个分接变换完成后方可进行第二次分接变换;操作时应同时观察电压表和电流表的指示，不允许出现回零、突跳、无变化等异常情况，分接位置指示器及动作计数器的指示应有相应的变动;只有在三相分接开关依次完成1个分接变换后，方可进行第2次分接变换，不得在一相连续进行2次分接变换;两台有载分接调压变压器并联运行时，允许在85%变压器额定负荷电流及以下的情况下进行分接变换操作，不得在单台变压器上连续进行2个分接变换操作，必须一台变压器的分接变换完成后，再进行另一台变压器的分接变换操作，每进行1次分接变换后都有要检查电压和电流的变化情况，防止误操作和过负荷;升压操作，应先操作负荷电流相对较小的一台，再操作负荷电流相对较大的一台，以防止过大的环流。降压操作与此相反;当变压器过载1.2倍以上时，禁止进行分接变换操作;一般平均每天分接变换次数可参考在下列范围内：35kV电压等级为30次、60～110kV电压等级为20次、220kV电压等级为10次等。这些《导则》中的规定在许多单位的运行规程中大都没有相应的规定，因而实际操作时都未执行。

 　　(2)未按导则规定进行维护。在运行维护方面导则中也有许多重要的规定，如当分接开关油室内的绝缘油的击穿电压低于30kV时应停止自动电压控制器的使用，当击穿电压低于25kV时应停止分接变换操作，并及时进行处理;每1～2年或分接变换达到5000~10000次，或油击穿电压低于25kV时，应开盖清洗换油或滤油;当分接开减弱在累计分接变换次数达到所规定的检修周期应进行大修(如无明确规定，一般每分接变1～2万次，或运行3～5年也应吊芯检查;每年应结合变压器小修，操作3个循环分接变换等。这些规定许多单位都未认真执行。某发电厂的500kV主变压器分接变换达6788次，未按上述规定处理。有的进口变压器，虽然制造厂规定切换操作达20000次才对油进行过滤，但仍要求应对绝级油进行定期耐压试验和化学分析。虽然制造厂没有规定耐压试验和化学分析的周期，但接导则规定精神，制造厂没有明确规定的，可参照导则中的有关条文执行。有的单位大型的进口变压器已投运几年，从未在每 6个月至1年，或分接变换2000～4000次时采油样检测过一次。某发电厂有一台500kV750MVA变压器，在制造厂制造时遗漏了在分接开关油箱上加装放油门，此变压器已投运3年，由于没有放油门，不可能按规定进行定期采油样检测。从制造厂留下的设备外部缺陷运行了3年未及时发现这件事，可以看出这个单位对运行中的设备，无论在定期巡视检查或定期预防性试验方面，长期都没有到位，对部颁规程、导则和本单位制定的现场规程，执行都不够认真。

 　　(3)在变压器检修中未按规定项目进行试验。在《电力变压器检修导则》中对有载分接开关试验的规定非常详尽具体，如其中规定：在抢修时要测量各触头的烧损量不得大于3mm;用直流示波器测量触头的切换时间、弧触头的桥接时间和三相同期误差(限值标准分别为30～50ms、3～5ms、3ms);测量过渡电阻值误差不大于10%;测量各对触头接触电阻应小于500mW 等。查阅有关单位的大修记录和大修报告，可以看出这些规定大都未认真执行。

 　　有载分接开关的变压器，由于带负荷操作，事故率比较高。因此，对有载分接开关的运行、维护和检修，都应按部颁导则中的有关规定认真执行。在导则中有关运行方面的规定都应纳入现场变压器运行规程中，以便于值班运行人员学习和贯彻执行。有关维护和检修方面的规定，尤其是在大修中对触头的检查和测试规定，必须认真执行，以便及时发现触头存在问题，进行处理。

 　　三、变压器出口或近区发生短路事故后未进行绕组变形试验

 　　电力变压器在运行中发生低压侧出口短路或近区短路事故时，冲击电流很大，可能超过10倍额定电流，对变压器有较强的破坏力。尤其是国产变压器，承受这种冲击的能力较弱，往往造成内部结构、特别是绕组严重变形。某供电局一台220kV 150MVA的主变压器，在一次低压侧出口短路后，做了各种绝缘检测，并对变压器油进行了色谱分析，各项检测结果都显示良好。但在做绕组变形试验时，发现内部绕组严重变形，经吊罩检查，打开围屏后发现低压侧绕组已乱成一团，对此及时进行了处理，避免了一起变压器损坏的重大事故。

 　　据不完全统计，在1990~1996年间，全国110kV及以上电压等级的主变压器，因出口短路或近区短路事故而造成损坏的有124台·次，占同期主变压器事故的30.3%。

 　　根据上述问题提出以下建议：

 　　(1)在主变压器出口或近区发生短路事故后，除了进行各种绝缘检测和色谱分析外，还应及时检测变压器的电抗值和对绕组进行变形试验;部颁《电力设备预防性试验规程》(DL/T 574—1995)中没有绕组变形试验的规定，建议国家电力公司电科院等有关部门在该规程中补充变压器绕组变形试验项目和要求。

 　　(2)为了便于对比，建议有条件的单位结合停电机会，对每一台主变压器都做一次绕组变形试验，将试验记录作为历史档案加以保存。

 　　(3)据了解，目前一般发电企业大都没有测试变压器绕组变形试验的仪器，每次试验都只能请外单位协助进行。由于支付的试验费用较大，尤其是停电时间难于配合，往往因此无法进行。若企业单位拥有较多的变压器(如50台以上)，建议购置一台绕组变形试验仪器，应用就非常方便了。

 　　四、电磁式电压互感器铁磁谐振过电压

 　　在电力系统出现某种特殊的运行方式进行倒闸操作时，由于用带有断口并列电容器的断路器，投、切带有电磁式电压互感器的空母线而产生铁磁谐振过电压，造成电磁式电压互感器爆炸。为了防止类似事故，提出以下建议：

 　　(1)改进操作方法。在系统中若配置了电磁式电压互感器和带有并联电容器的多断口断路器时，为了防止铁磁谐振过电压造成电磁式电压互感器爆炸，在操作时应避免用此种断路器投、切带有电磁式电压互感器的空母线。在将断路器合闸向空母线充电前，先将电磁式电压互感器从母线上断开。待母线充电接带负荷后再投入电压互感器;或在母线停运前，在母线上保留少量负荷，先将电压互感器从母线上断开，然后再断开断路器。由于这种操作程序比较复杂，有时电力系统中的运行方式不允许，难于实现。

 　　(2)将所有多断口断路器的并联电容器拆除。在断口间加装并联电容器就是为了解决电压分布不均匀的问题。并联电容器拆除后，由于断路器采用多断口结构，每个断口间存在电容，断路器的铝帽和中间传动箱对地也存在电容。这些电容会造成断路器在开断后，各断口恢复电压分布不均匀，断路器的遮断容量将会有所下降(一般约降低30%)，因此，在拆除并联电容器前应征求制造厂的意见，并经过核算，确认在并联电容器拆除后，断路器的遮断容量能满足电力系统的要求。

 　　(3)将电磁式电压互感器更换为电容式电压互感器，或将带有并联电容器的多断口断路器更换为无并联电容器的断路器。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997)4.1.1条规定“应避免在110kV及220kV有效接地系统中偶然形成局部不接地系统，并产生较高的工频过电压。对可能形成这种局部系统、低压侧有电源的110kV及220kV变压器不接地的中性点，应装设间隙。间隙间的距离应调整到，在接地故障形成局部不接地系统时，该间隙应动作;在系统以有效接地方式运行发生单相接地故障时，该间隙不应动作。在安全性评价中，我们发现有的单位由于对此条规定，缺乏正确的理解，没有认真研究即认为在本单位电网结构中，不可能偶然形成局部不接地系统，就将所有 110kV和 220kV变压器中性点所装的间隙全部拆除了。