安康水电厂变压器冷却器系统技术改造研究

郝胤栋 任丹丹

摘 要：针对安康水电厂变压器的冷却器系统经过多年的运行，逐渐暴露出的冷却器设备老化，事故频发、单次维修成本偏高且收效不明显，控制系统的回路复杂及故障频发等缺陷。通过变压器控制系统改造，能有效的解决上述问题，且运行方式灵活可靠。

关键词：主变压器；冷却器；技术改造

引言

安康水力发电厂于安装有4台200MW机组和1台52.5MW机组，于1992年全部投产运行，电厂运行时间较久，虽然对冷却器、潜油泵等附件进行过大修，但由于设备陈旧，整个冷却器外观始终有渗、漏油现象。虽然机组大修更换过密封，效果仍然不太理想，整个冷却器外壳即有渗油现象，严重影响了电站的安全健康运行。

1 变压器冷却器技术改造的必要性

由于冷却器长时间运行，水对冷却器内部铜管腐蚀，锈蚀现象严重，在大修时，为了提高冷却效果，还要对铜管结垢进行处理，造成冷却器铜管壁厚减少（铜管厚度1mm），另一方面铜管的材料质量差，管壁薄。使设备在运行中由于铜管破裂水进入变压器内部，造成主变绝缘下降，严重威胁主变的安全运行。

冷却器安装的油泵是潜油泵，由于油速较快，使油在冷却流动中产生油流静电现象，影响变压器的绝缘，长期运行对变压器不利。冷却器附件如油流继电器发生不指示，停泵后不返回，还有油流继电器在运行中挡板发生断裂现象，如5B2#冷却器，由于发现及时，解体冷却器后，在冷却器内部找到断裂的挡板，如果发现不及时，断裂的挡板有可能被油带入变压器内部造成事故。阀门经常出现掉头、关闭不严、渗水、渗油现象，特别是阀门关闭不严，当某一台冷却器作备用时，潜油泵未运行，而水流处于流通状态，造成事实上的水压大于油压。

综合上述主变冷却器已经严重影响主变的安全运行，必须进行更新改造，淘汰旧型号冷却器，更改新型号、制造工艺比较好效率高的冷却器。

2 冷却器改造方案选型

YSS-300油水冷却器更换前参数如表1所示。

表1 YSSG-315油水冷却器更换前后参数对照表

受主变安装位置的限制，若采用强油风冷，安装位置不够，而且主变在室内冷却效果也差。可以采用强迫油循环水冷方式冷却，经过调研计算比较，选用湖南东屋机电有限责任公司制造的YSSG-315型变压器油水冷却器，此冷却器有以下优点：（1）冷却器内的冷却管，采用双重管，两端为闭式双胀口结构，减少了胀口破裂的现象，提高了冷却器的安全运行，经久耐用，是一种少维护的产品，冷却器本体10年内不需要大修。由于铜管壁厚，材料优良，铜管强度好，运行时可以油压大于水压；（2）油泵是一种潜油封闭式油循环油泵，具有低扬程、大流量和低转速的特点。减少产生油流静电，电机功率小（新潜油泵3KW，旧潜油泵13KW），即达到要求，同时消耗减少，可节约大量的厂用电，降低厂用电率；（3）油流继电器改为流量开关，能在运行中监视冷却器和变压器油管路系统油流情况。当运行中的某台冷却器油流中断时，它能发出灯光信号，或自动投入备用冷却器，杜绝了挡板断裂故障的发生；（4）增加了逆止阀，以防止停泵时冷却器产生油短路，使油泵反转；（5）增加了渗漏仪，在每台冷却器下部油水拖板的闭室外，接一台渗漏检测仪，当胀口漏水或铜管破裂时，可发出警报信号，实现在线监测，避免了运行人员定期取水样工作。

更换后的油水冷却器参数如表1所示。

3 安装前的检查

新设备到工作现场以后，外观检查无掉漆，壳体无破裂，螺栓无松动现象，附件齐全，资料完整，对潜油泵电机用500v兆欧表测量绝缘，定子绕组间绝缘电阻不低于1MΩ，直流电阻值、三相值符合要求，清除泵内的变压器油，油阀门、水阀门完好，手柄转动灵活。将冷却器油室注满合格的变压器油（注油前进行油耐压值测量），从水室入口通水。并将出口封闭加压至0.4MPa，静压12小时后，再测量油的耐压值，如耐压值降低或水中发现油星，则表明内部有渗漏点，应检查并处理。

4 冷却器安装过程

在安排和吊装中应严防冷却器碰撞和摔跌，在安装配装的进出油水管路清理干净，所有与原管路连接部位密封圈必须放好，在紧固时，应检查是均匀紧固。充入油水后，无泄漏现象，不符合安装要求的原配管路应重新配管。

冷却器安装好后，应进行热油循环干燥处理（以油耐压值的变化情况检查干燥效果）。电机端子接线板上无灰尘或潮气锈蚀。接线正确，电机试验转向正确，并打开冷却器的放气塞进行彻底排气，然后与变压器本体油相通，对变压器进行满油法注油，然后试运行，各指示正确无误，随变压器正式一起投入运行。

5 效益评估

通过对冷却器的更新改造，极大的减少了人力、财产、物力的损失，并且减轻了检修人员的劳动强度，缺陷大大的减少，并对主设备的安全运行提供了可靠的保证，现以发生的三次抢修作以评估。（1）0#主变抢修时间共用24天，事故抢修期间共减少发电量1260万KWh；减少工业产值390.6万元人民币，投入抢修的材料、人工费用60万人民币，共计损失450万人民币。（2）3#主变抢修共用13天，事故抢修期间共减少发电量2600万KWh，减少工业产值390万元人民币，投入抢修的材料、人工费用70万元人民币，共计损失460万人民币。（3）5#主变抢修，使1#机组被迫停运6天，使330KV电网与110KV电网在陕南解列，对系统的安全运行造成了比较大的影响。由于我厂是调峰、调频主力电厂，主变停运抢修，对陕西电网的安全运行，造成了极大的影响。（4）更换后的冷却器，由于使用了低转速、大流量、低功率、高效率的盘式油泵，一年可节约厂用电87600 KWh，节约了能源，降低了厂用电率，提高了综合效益。

6 结束语

1号主变冷却器更换后，经过近两年的运行证明，运行状况良好。外观干净，无渗油、渗水现象，冷却效果好，运行人员不用定期取水样，实现了在线监测，并且运行时声音小，缺陷少，维护上的材料、人工费用大量减少，节约了人力、财力、物力。

综上所述，通过对安康水电厂24万KVA变压器（1-4B及0B）的改造更新，已取得良好的运行效果及效益，杜绝类了事故的发生，保证了主变的安全运行，创造了更高的效益。

参考文献

[1]邵慧斌.浅析电力变压器的维护与检修技术[J].科技风，2013（18）；1-2.

[2]张元禄，宋翔，崔建勋.运行中的早期油浸式电力变压器冷却系统的节能技术改造[J].电气工业，2006（7）：26-28.

[3]李昌贵，周二保.发电机、变压器保护全微机化技术改造与运行分析[J].中国电力，2003（7）：15-18.