4.3 干式电力变压器
4.3.1 干式变压器的特点
所谓干式电力变压器,是指这类变压器的铁芯和绕组等构成的器身,都不浸在绝缘液体介质(变压器油)中,而是和空气直接接触(如干式自冷型),或和密封的固体绝缘接触(如环氧浇注型)。
干式电力变压器分为普通结构型和环氧树脂浇注型两大类。环氧树脂浇注干式变压器的结构如图4-5所示。
图4-5 环氧树脂浇注干式变压器的结构
干式电力变压器具有下列特征:
①无油、无污染、难燃、阻燃及自熄防火,没有火灾和爆炸危险。
②绝缘等级高,进一步提高了变压器的过载能力和使用寿命。
③损耗低、效率高。
④噪声小,通常可控制在50dB以下。
⑤局部放电量小,可靠性高,可保证长期安全运行。
⑥抗裂、抗温度变化,机械强度高,抗突发短路能力强。
⑦防潮性能好,停运后不需干燥处理即可投入运行。
⑧体积小、重量轻。不需单独的变电室,减少了土建造价。
⑨安装便捷,无需调试,几乎不需维护;无需更换和检查油料,运行维护成本低。
⑩配备有完善的温度保护控制系统,为变压器安全运行提供了可靠保障。
干式变压器的铁芯和绕组一般为外露结构,不采用液体绝缘,不存在液体泄漏和污染环境问题;干式变压器结构简单,维护和检修较油浸变压器要方便许多;同时干式变压器都采用阻燃性绝缘材料,基于这些优点,被广泛应用在对安全运行要求较高的场合。许多国家和地区都规定,在高层建筑的地下变电站、地铁、矿井、电厂、人流密集的大型商业和社会活动中心等重要场所必须选用干式电力变压器供电。
4.3.2 干式变压器的使用
①安装工程结束并经验收后,干式变压器已带电连续试运行24h。
②干式变压器分接开关符合运行要求。若为无励磁分接开关,在调好运行分接位置后,测量该分接位置绕组的直流电阻,并符合有关规定。
③接地部分接触紧密,牢固可靠,设备中及带电部分无遗留杂物,具备通电条件。
④所有保护装置已全部投入,进行空载合闸5次,第一次带电时间不少于10min,且无异常。
⑤变压器并列运行时,应该核对相位。
⑥在带电情况下将有载分接开关操作一个循环,逐级控制正常,电压调节范围与铭牌相符。
⑦温控开关整定符合要求,温控与温显所指示的温度一致。
⑧冷却装置自启动及运转正常。
⑨干式电力变压器在高湿度下投运时,绕组外表无凝露。
⑩投运干式电力变压器操作时,在中性点有效接地系统中的中性点必须先接地,投入后,可按系统需要决定中性点是否断开。
4.3.3 干式变压器运行中的巡视检查
①检查绝缘子、绕组的底部和端部有无积尘。
②观察绕组绝缘表面有无龟裂、爬电和炭化痕迹。
③注意紧固部件有无松动、发热,声音是否正常。
④干式变压器采用自然空气冷却(AN)时,可连续输出100%容量。
⑤干式变压器配置风冷系统,采用强迫空气冷却(AF)方式时,输出容量可提高40%左右。
⑥干式变压器超负荷运行中应密切注意变化,切忌因温升过高而损坏绝缘,无法恢复运行。
⑦干式电力变压器在低负载下运行、温升较低时,风机可不投入运行。
值班人员发现干式电力变压器运行中有不正常现象时,应设法尽快消除,并报告上级和做好记录。
4.3.4 干式变压器不正常运行时的处理方法
(1)干式电力变压器温升过高
干式电力变压器温升超过制造厂规定时,值班人员应按下列步骤检查处理:
①当同时装有温控和温显装置时,可分别读取温控和温显装置的温度显示值,判定测温装置的准确性。
②检查干式电力变压器的负载和线圈的温度,并与记录中同一负载条件下的正常温度进行核对。
③检查干式电力变压器冷却装置或变压器室的通风情况。温度升高的原因是风冷装置故障时,值班人员按现场规程的规定调整变压器负载至允许运行温度下的相应容量。
④在正常负载和风冷条件下,干式电力变压器温度不正常并不断上升,且经温控与温显比较证明测温装置指示正确,并认为干式电力变压器发生内部故障时,立即停运。
⑤干式电力变压器在各种超铭牌电流方式下运行,温升限值超过最高允许值时,立即降低负载。
(2)干式电力变压器的保护动作跳闸
干式电力变压器的保护动作跳闸时,查明原因,应根据以下因素做出判断:
①保护及直流等二次回路是否正常;
②温控与温显装置的示值是否一致;
③外观上有无明显故障的异常现象;
④输出侧电网和设备有无故障;
⑤必要的电气试验结果;
⑥其他继电保护装置的动作情况。
(3)干式电力变压器跳闸和着火
干式电力变压器跳闸和着火时,应按下列要求处理:
①干式电力变压器跳闸后,经判断确认跳闸不是由内部故障引起的,可重新投入运行,否则做进一步检查。
②干式电力变压器跳闸后,停用风机。
③干式电力变压器着火时,立即断开电源,停止风冷装置,并迅速采取灭火措施。
④干式电力变压器有下列情况之一时立即停运,如有备用干式电力变压器,应尽可能投入运行:
a.响声明显异常增大,或存在局部放电响声;
b.发生异常过热现象;
c.出现冒烟或着火;
d.当发生危及安全的故障而有关保护装置拒动时;
e.当附近的设备着火、爆炸或发生其他情况,对干式电力变压器构成严重威胁时。
4.3.5 干式变压器的维护
干式电力变压器维护的方法步骤如下:
①先投入备用变压器,再把待保养的变压器退出运行。
②检查变压器外罩有无破损,铭牌是否完好清晰。
③紧固外罩螺钉,以减少变压器运行时外罩受振动产生的噪声。
④检查变压器高低压侧与电缆或母线连接处是否接触良好,紧固连接。螺钉生锈应予更换。
⑤紧固电压调节连接片的高低压螺钉。
⑥检查冷却风机是否有异常,紧固风机电控箱内电线接头,并检查里面的电器是否完好。
⑦用吸尘器或用压缩空气清洁通风道和表面的灰尘。
⑧检查变压器中性点接地状况和变压器外罩接地线是否牢固。
⑨断开高压侧接地开关,用2500V绝缘电阻表摇测变压器一次侧、二次侧的绕组相与相、相对地之间的绝缘电阻。摇测绝缘电阻必须由两人进行。
⑩检查变压器内有无遗留工具,锁上变压器防护外罩门。
⑪首先闭合高压侧断路器,当变压器空载运行正常后再闭合低压侧总开关,并转移部分负荷至保养后的变压器,观察其带负荷运行情况是否正常。
⑫做好干式变压器的维护保养记录,保管好变压器相关文件资料的档案。
维护时应注意:干式变压器有明显受潮或进水时,应以60~80℃温度进行干燥,使绝缘电阻值符合表4-2的规定。
表4-2 干式变压器绝缘电阻测定基准