220kV变电站主变压器运行维护探讨

祝玉田

［摘 要］在220kV变电站中，主变压器是最重要的设备。在对主变压器运行情况进行监督和管理时，需要根据运行参数制定有针对性的维护措施，以有效降低故障的发生概率。近几年，我国居民生活水平正在不断提升，对电力能源使用提出了更高的要求。变电站需要根据区域内供电需求，选择合适的主变压器设备类型，并且制定有针对性的运行维护体系，确保主变压器设备能够始终保持高效运行状态。本文就220kV变电站主变压器运行维护进行相关分析和探讨，以期为相关工作提供参考和借鉴。

［关键词］220kV变电站；主变压器；运行维护

［中图分类号］TM7文献标志码：A

目前，我国变电站建设规模正在不断扩大，内部也融合了一些新型工艺和设备，其中的主变压器设备属于一项非常重要的建设内容，主变压器设备在运行期间会受到各种因素影响而出现损坏问题。在对主变压器设备进行日常维护管理时，需要引进智能化技术，全面提取设备运行参数，并且对各项数据进行定期对比和分析，从而及时发现问题并加以解决，从根源上降低故障问题发生概率，延长设备使用时间，为变电站日常生产提供有效支持。变电站也要提高对这项工作的重视程度，加强设备运行维护管理［1］。

1 220kV变电站主变压器运维原则

1.1 周期性

在开展主变压器设备运维工作时，工作人员要认识到自身的重要性，并严格按照周期性运行原则开展各项工作。设备维护工作并不是一蹴而就的，需要选择合适的时间开展维护工作，才能最大限度发挥维护效果。在制定维护周期时，变电站需要根据设备运行情况，制订周期性维护计划，还要对设备故障问题进行全面预防，不能采用事后维护形式，以免对设备使用产生不良影响［2］。

1.2 及时性

在开展维护工作时，还要坚持及时性原则，因为主变压器设备的运行效果对于变电站建设水平有直接影响。在开展运行维护工作时，要在最短时间内对各项问题进行全面消除。即使主变压器设备在运行期间存在一些比较微小的问题，工作人员也要提高对相关问题的重视程度，要制定针对性检修和治理措施，确保维护工作在开展时能够发挥更好的效果［3］。

1.3 针对性

在对主变压器设备运行情况分析和探讨时，还要根据不同故障现象，制定有针对性的维护措施，工作人员要具体问题具体分析，通过制订针对性维护方案，提高维护工作开展质量和效率。例如，在解决主变压器设备运行期间金属和铁芯过热等问题时，要细心查找导致过热现象发生的原因，并且制定针对性处理措施。在开展日常维护工作时，也要采取有效措施降低设备运行温度。在实际操作时，工作人员可以借助励磁保护原理对过热情况进行有效预防和处理，降低设备运行风险［4］。

1.4 安全性

工作人员要全面优化设备性能，提高设备运行的稳定性，并对设备容量进行适当调整，确保设备能够始终保持安全运行状态。在开展运行维护工作时，还需要根据设备实际情况，对维护内容进行适当调整。工作人员要对设备运行期间是否存在短路等情况进行定期检查，还要采取有效保护措施，对故障问题进行全面处理。变电站要从整体上制定合理维护机制，并从细节出发对运维风险进行全面查找和预防，还要提高工作人员的能力水平，确保维护原则能够全面落到实处［5］。

2 220kV变电站主变压器常见故障及运维措施

2.1 主变压器油温过高

2.1.1 故障分析

对于主变压器设备在运行期间出现温度过高等问题，需要全面了解负荷变化情况，工作人员要全面提取主变压器设备运行参数，并且深入研究油温最大值的发生时间，在制定温度变化曲线之后，根据温度变化趋势以及负荷变化情况，仔细查找导致油温过高的原因。油温过高故障还可能是内部存在发热点引发的，在对主变压器设备运行温度进行检测时，如果发现本体发热均匀，不存在明显过热点，则可以暂时排除主变压器设备内部存在故障问题。在对冷却系统进行排查时，工作人员需要对冷却器性能进行全面检测。例如，某一主变压器在设备运行期间采用了强迫油循环风冷形式，冷却器性能对变压器运行效果存在直接影响。为了提高冷却器设备的散热性能，将油管表面设置成了凹凸状，增加了油管表面积。但这种设计形式使得油管运行期间容易堆积灰尘，长此以往，会导致设备散热性能下降，进而引发油温升高等问

题［6］。

2.1.2 运维措施

在对油温过高故障问题进行检测和分析时，要对导致问题发生的原因进行全面查找，并且制定针对性维修措施。如果发现油温过高是由冷却油管存在灰尘堆积现象引发的，则可以选用高压水枪对油管进行清洗，也可以選择高压气体开展清理工作。主变压器设备处于运行状态时，用水冲洗会增加设备运行风险，这时可以选择高压气体清理方式。在对现场维护工作进行控制和管理时，需要制定有针对性的安全防护措施，降低事故问题的发生概率。同时，要在变压器设备中设置在线监测装置，对设备运行温度进行全面检测。如果发现设备运行温度过高，在线检测装置需要及时提取相关数据，并且发出报警信息，提醒管理人员对问题进行及时查找和解决，避免引发更加严重的事故［7］。

2.2 主变压器漏油

2.2.1 故障分析

主变压器设备在运行期间借助电磁感应原理对交流电压进行改变，如果主变压器设备在运行期间出现漏油故障问题，不仅会对周边生态环境造成严重污染，而且会引发能源浪费等问题。变电站在开展主变压器设备运行维护工作时，没有及时发现并解决漏油问题，会增加火灾问题发生概率。导致主变压器出现渗漏问题的主要原因是法兰连接区域存在渗漏问题，或者紧固螺栓出现松动等现象。在对设备进行安装时，如果选用的安装工艺存在缺陷问题，导致螺栓紧固性比较差，也会引发严重渗漏问题。在制作管子螺纹渗漏油设备或螺栓时，如果选用的加工工艺比较粗糙，会导致设备密封性能比较差，变压器设备在运行一段时间之后也会出现严重渗油故障。散热器设备存在渗漏问题，散热器设备管道在运行期间受到外界环境因素影响，且内部压力比较大，导致管道外壁出现残余应力，引发严重故障问题。在对设备安装和运输时出现磕碰问题，也会引发渗漏现象。

2.2.2 运维措施

在解决渗漏问题时，需要引进先进技术，对渗漏点进行全面查找，要在不停机、不泄压的情况下，对渗漏问题进行全面治理。工作人员可以采用索雷碳纳米聚合物材料，提高渗漏治理水平，这种材料在固化之后具备更强的化学链连接能力，可以有效修复金属部件，能够满足设备运行期间的负荷力要求。材料在使用时具有较强的耐受性能，还可以降低抗老化问题的发生概率。应用这项技术可以为各个构件提供长久保护层，与传统焊接技术相比较，这种施工形式更加简单方便，且作业安全性比较高。在对渗漏问题进行处理时，工作人员还需要做好现场勘察，并且对螺栓构件进行紧固处理。在清理渗漏区域油污之后，需要做好渗漏点周边打磨，在露出金属原色之后，需要选择合适的材料对受热点进行全面封堵，直至有效解决渗漏问题。在开展维修工作时，需要做好现场温度调控，避免现场温度过高，引发严重的火灾事故。

3 主变压器保护动作

3.1 差动保护动作

3.1.1 故障分析

在对差动保护动作故障问题进行分析时，可以开展油色谱分析实验，将设备运行数值与出厂数值进行全面分析和对比，如果发现数值处于正常范围内，需要对变压器设备本体油样以及有载调压油样进行检测，如果发现油样处于正常状态，则判断本体内部不存在故障问题。在对开关柜小室进行检查时，发现绝缘管母线与开关柜母线桥出现相序接反等情况，造成低压侧电流与高压侧电流相位角存在偏差问题，引起差动保护动作跳闸现象，导致主变压器设备出现失电情况。在对主变压器设备接线情况进行检查时，发现电流存在相位角，且出现了差流情况，引发了主变压器设备跳闸故障问题。

3.1.2 运维措施

在对跳闸故障问题进行分析和解决时，需要对开关柜所有一次设备进行相序核对以及绝缘试验。在对开关柜二次电压和电流回路进行检查时，需要对直流电阻数值和绝缘性能以及CT极性进行全面检验，同时要做好绝缘管母线更改工作，相序焊接更改之后，要开展通压和通流实验，确保二次回路和一次回路处于正确状态，调整完毕之后，需要对主变压器设备是否处于正常运行状态进行检验，并且在送电之前核对相序，检测无误之后才能启动设备正常送电。在对无功补偿装置进行检查时，要确保各部件功能正常，还要做好主要设备日常巡检。

3.2 本体重瓦斯保护动作

3.2.1 故障分析

主变压器设备处于正常运行状态时，气体继电器设备内部充满油，开关杯浸在油内，处于上浮状态，干簧触点处于断开状态。如果变压器设备内部出现故障问题，就会导致局部出现发热现象，引起周边变压器油膨胀，油内溶解空气出现气泡上升问题，同时油和其他材料会在放电作用下产生瓦斯。如果设备故障问题比较轻微，排出的瓦斯会缓慢进入气体继电器，导致油面下降。如果设备内部故障问题比较严重，就会产生强烈瓦斯，导致变压器设备内部压力不断增加，还会引发跳闸故障问题。

3.2.2 运维措施

在对这一故障现象进行检查之后，需要对变压器内部的故障问题进行全面排除，如果发现变压器内部存在空气或者出现渗漏问题，需要制定有针对性的维护措施。在对变压器设备外部进行全面观察之后，如果未发现异常情况，需要吸取变压器内部瓦斯气体。在验明气体性质之后，需要开展气相色谱分析工作，以此来判断故障类型，并且制定有针对性的维修措施。

3.3 有载分接开关重瓦斯动作

3.3.1 故障分析

在主变压器运行时，有载分接开关调压过程如果发现故障问题，就会引发重瓦斯保护动作，导致主变跳闸故障问题。在对这项问题进行分析时，需要全面查找导致问题出现的原因。例如，气体继电器重瓦斯和压力释放阀动作以及开关顶盖破裂、喷油，都会引发故障问题。在对故障参数进行全面提取之后，需要将异常参数与正常参数进行对比分析，从而及时发现和更换异常构件。在开展故障分析工作时，工作人员需要对各项构件进行全面检查，要在最短时间内明确异常构件并开展更换工作。

3.3.2 运维措施

在对故障问题进行处理时，工作人員首先要做好变压器设备外观检查，在检查期间如果发现有载分接开关附近存在绝缘油，有载开关顶盖出现破裂现象，就要制定有针对性的处理措施。首先要对绝缘油进行全面分析，采用色谱分析技术对油样检测之后，根据检测结果制定维修措施。在对设备解体检查时，要对各项构件性能是否下降进行全面检测，并且及时更换老化严重的异常构件，确保故障问题能够彻底消除。

4 220kV变电站主变压器运维注意事项

在开展运行维护工作时，要做好工作记录，在日常维护之后，要对变压器设备运行参数全面登记，为后期运维工作开展提供有效支持。在变压器设备出现故障问题之后，管理人员需要及时上报给维修部门，由专门维修人员对各项问题进行全面处理。工作人员要积极学习一些新型知识和技术，提高自身能力水平，在开展运维工作时，面临的变压器结构比较复杂，因此要具备足够经验和处理问题的能力。工作人员还要对主变压器设备运行期间出现的各项问题进行主动分析、评估和监测，并且制订针对性运维方案，采取有效措施，全面消除各项隐患。在对主变压器设备运行情况进行监测时，需要及时发现和处理异常声音，如果主变压器在运行期间出现了噪声，需要全面查找异常声音的发生根源，并且采取有效措施全面消除隐患问题。在开展变压器设备清洁工作时，需要严格遵循清洁作业原则，避免对变压器设备正常运行产生不良影响，工作人员需要保证变压器设备始终处于正常运行状态。

5 结语

变电站在安装主变压器设备时，需要根据自身发展要求选择合适的设备类型，并且根据主变压器设备运行特点制定有针对性的维护措施，保证设备能够始终保持正常运行状态。在开展运行维护工作时，工作人员还要严格遵循行业规范，从根本上提高运行维护水平。变电站可以引进信息化技术，构建综合管理系统，对主变压器设备运行情况进行实时了解，还要选派更加专业的管理人员，并在现有运行维护技术基础上对其进行全面更新，促进运行维护工作向着标准化和智能化的方向发展。

参考文献

［1］侯国柱，曹效义，张晓妍. 大容量主变压器在220 kV电网变电站中的应用分析［J］. 内蒙古电力技术，2022，40（2）：84-88.

［2］侯国柱. 220 kV气体绝缘金属封闭输电线路在变电站扩建工程中的应用［J］. 内蒙古电力技术，2021，39（6）：65-68，81.

［3］高朝辉. 某220kV变电站综合改造1号主变压器高压侧断路器控制回路异常分析［J］. 电力设备管理，2021（4）：187-188.

［4］周波，丁荣，徐宁，等. 变电站主变压器布置方式技术经济分析［J］. 山东电力技术，2020，47（6）：23-28，51.

［5］侯成. 220kV变电站变压器保护配置与非电量保护运行维护分析［J］. 电子测试，2018（24）：81-84.

［6］金昭. 佛山某220kV变电站主变压器故障原因分析及处理［J］. 科技创新与应用，2016（14）：194.

［7］郝建军. 线路断线引起220kV变电站主变压器故障分析及处理措施［J］. 内蒙古电力技术，2014，32（2）：28-31.