浅谈变压器油温表常见故障原因及应对措施

2019-09-10 07:22张本宇
科学导报·科学工程与电力 2019年33期
关键词:常见故障应对措施

张本宇

【摘 要】220kV及以上主变均为户外安装,因此其附件都会受到外界环境的影响,油温表作为变压器的重要附件之一在长期特定的环境因素影响下,或是表计本身质量问题而导致其出现各种故障,本文对变压器检修、运维过程中出现的常见油温表缺陷进行总结,列举常见的代表性故障。通过对故障原因进行分析,提出针对该类型问题的应对方案与防范措施,以达到降低表计故障率的目的。

【关键词】油温表;常见故障;应对措施

1、引言

电网可靠运作可以保证企业与居民的正常电力供应,而无异常状态的主变压器是必不可少的条件,在变压器内部复杂工况的情况下,监测变压器内部绝缘油温度变化是判斷变压器是否异常的最直观的手段,准确反映主变内部绝缘油以及绕组的温升状态对于预防设备内部故障以及及时启动保护措施意义重大,因此,保证变压器油温表的精准性与可靠性是很有必要的。若变压器油温表由于外部运行环境原因或内部元件故障导致出现测量温度误差过大,无法真实反映电力变压器内部绝缘油温升,或是接点短路造成接点误动作等故障,将极大影响变压器安全稳定运行。

2、油温表常见故障原因及应对措施

2.1、油槽进水

在户外运行的设备,各个连接法兰处密封垫均处于压缩状态,在经过长时间的大范围温差变化和日晒、雨雪等复杂天气影响下,整体弹性下降、质地逐渐变硬,通常在使用2~3年后就会出现老化、开裂情况,同时探棒顶部因设计原因存在一定缝隙,故运行时间较长的设备很容易出现油槽进水的情况。由于山西北部地区冬季平均气温较低,冬季环境最低温度在-20℃左右,油槽内聚集的水结冰膨胀后体积发生明显变化,在油槽的密闭空间内产生巨大的挤压力,可将探棒温包挤压变形,造成油温表温度指示异常;甚者因油槽制造工艺不良而引发胀裂,导致变压器渗漏油事故。

针对此类问题,建议新安装设备可要求厂家设计加装感温探棒专用防雨罩等防护措施,对于老旧设备在检修时应重点检查油槽内部,及时进行清理和维护,同时对探棒与油槽连接法兰进行密封加固处理,保证其防水效果。

2.2、油温表受潮

由于油温表表盖固定螺栓松动,或密封垫严重老化、发生断裂,导致水份从表盖缝隙灌入表内,最终使表计内二次接线端子受潮短路,后台无法收到有效电流信号,致使监控数据异常。

为防止此类问题出现,一要加强油温表的日常巡视,防止出现因外壳破损、固定不牢、密封垫老化等原因导致表计内部受潮的情况,二是对油温表采取有效得防雨措施,可以将表计布置在设备端子箱内,或根据《国网变电精益化管理评价细则》的要求,对油温表加装防雨罩。

2.3、毛细管破损

一方面由于变压器本体结构复杂,安装的附件较多,管路、线缆繁杂,工作人员的活动空间非常受限,且要关注四周环境,容易忽略脚下线路,而探棒顶部弯曲处十分脆弱,若被其所绊拉扯受力,必将造成毛细管损伤,影响测温准确性,甚至断裂;另一方面由于毛细管固定位置不当,导致毛细管外壁与变压器外壳在长期震动作用下出现磨损,以上情况都可能造成油温表感温液体渗漏,造成油温表失效。

针对以上问题,应对未被电缆盒保护的毛细管和探棒应设置提醒标志,同时探棒顶部弯曲处可采用金属防踢保护件,确保毛细管不受外力作用;同时对于震动较大设备毛细管固定时应采取有效的缓冲措施,如加装橡皮垫。

2.4、变送器故障

由于油温表内部变送器发生故障,导致现场表计指示无异常,但其铂电阻信号经温度变送器变换为4一20mA标准信号出现巨大偏差,致使传输给后台的温度数据与实际温度之间存在较大差距,超出了正常误差范围。

针对此类问题,一方面要加强油温表的现场校验工作,通过科学的校验流程来检测油温表内电子元件是否存在故障;另一方面应完善油温表备件库,采购与目前使用率较高的油温表相匹配的变送器,当出现单一变送器故障时,可对其进行针对性处理,避免整体更换油温表,降低维修成本。

2.5、微动开关故障

微动开关是通过弹簧片在机械力作用下开、断微小接点的快速动作机构,当出现开关内焊点开裂、触点松动或是弹簧片弹力不足、行程过大等情况,其功能性丧失,使开关在动作后(常开变常闭)控制回路依旧无法接通,导致主变油温虽达到冷却系统启动条件,但无法正常运作的情况。

因此我们应在规定周期内检验开关的可靠性,在实际工作中,开关安装位置较为隐蔽,不便于观测,且设备正常运行温度不足以达到所有开关的触发条件,使其难以完成检查工作。针对这一情况,应在设备停电检修时开展油温表全量程温度校验工作,达到检测微动开关设定温度精确性和动作可靠性的目的。

2.6、二次线缆进水受潮

油温表与主变本体端子箱连接的二次线缆布局位置存在积水弯,随着设备运行时间增长线缆蛇皮管护套出现老化、开裂现象,导致雨水逐渐渗入护套内部,并在积水弯处积聚,此处线缆被长期浸泡后严重受潮,绝缘性能下降,造成输出回路相间短路,无法传输有效电流信号至远方计算机,故后台无油温数据。

针对此类问题,应注意在布置二次线缆时尽量避开易积水区域,并在保护套最低点开设排水孔,使内部雨水排空,用绝缘胶带对保护套密封不良处进行处理,对于严重破损的予以更换。

2.7、变送器电源故障

油温表内变送器一般采用交流220V作为其工作电源,若变送器工作电源失电,或接线端子处松动导致电源回路开路,就会造成油温表变送器失效,无法为后台传输有效电流信号,造成监控显示无效数据(显示为-39℃~-50℃)。

因此,在对油温表进行例行维护时,应重点检查变送器电源,并清扫接线端子,对所有接线进行紧固,防止由于积灰、虚接或压接绝缘护套造成电源回路接触不良的情况。

3、结束语

本文通过列举变电站中变压器油温表的常见缺陷,并在分析缺陷原因的同时提出了具有针对性的应对措施。一是加强油温表的整体防护水平,保证其不受外界环境因素如潮湿环境、设备震动等问题的影响,对于易损部件如毛细管、感温探棒等应完善相关的保护措施;二是应定期对油温表进行全面的检查与维护工作,保证其内部接线正确、端子紧固,各电子元件设置无误,有效保障油温表主要结构的功能性;三是积极的开展油温表现场校验工作,通过科学的校验流程,将油温表测量精准度控制在误差范围内。我们应重视油温表的安装与验收环节,在工作前应充分了解其产品的原理与结构,把握关键工艺和注意事项,安装时严格按照产品使用说明进行,特别是参数设置、电流整定等环节应满足相关技术标准,进行验收时,应仔细排查,对不易直接观测的部分如油槽内部,应保证其充满变压器油,对主要技术参数进行校验比对,对不满足要求的参数进行校准,确保变压器油温表在投入使用前处于最精准的状态。

参考文献:

[1]国家电网公司.国家电网公司变电检修管理规定第1分册油浸式变压器(电抗器)检修细则[S].北京:中国电力出版社.2017

[2]操敦奎.许维宗.阮国方.变压器运行维护与故障分析处理[M].中国电力出版社,2008

[3]闻炳贤.大型变压器用温度指示控制器[[J].变压器,1992,29(12):6-7

(作者单位:国网山西省电力公司检修公司)

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