500kV主变风冷系统故障分析与处理

,

(广西电网有限责任公司电力科学研究院,广西 南宁 530023)

1 引言

在电力系统中，变压器是电力系统运行中最重要的设备之一，电力变压器运行的可靠性直接关系到电网的安全、高效、经济的运行，也是打造绿色、智能电网的重要保证[1-2]。目前，绝大部分的变压器寿命终结是究其原因是因为丧失了应有的绝缘能力，而影响绝缘能力的主要因素之一是变压器运行时的温度，主变风冷系统是主变降温的主要方式。一旦分冷系统出现故障，主变安全稳定、安全运行都受到影响。

某500kV主变风冷系统电机故障频发。据统计，5年之间该主变共发生电机故障多次以上，针对此问题，一般采取现场修理或更换电机的办法进行消缺，但风冷系统电动机问题一直未得到根治。

2 资料查阅和故障记录

2.1 资料查阅

每台变压器风冷系统共有三组九台风机，风冷却器安装在变压器侧面，采用吸风方式冷却，风冷却器在变压器上的安装实际图和示意图如图1所示。冷却管为多根并排铜管构成，运行中充满变压器油，通过风扇的转动吸走变压器油的热量。

查阅保护定值单、风机的运行模式和主变运行温度记录。

(1)风扇启停温度分别为55℃和45℃；

(2)风机的工作分为工作、辅助、备用三种状态；

(3)运行人员提供最近一个月主变运行记录，C相运行温度都在45℃以上，且C相运行温度比A、B 相温度高。

图1 风冷却器在变压器上的安装

2.2 故障记录

查阅数据资料，该主变于自从投运以来共上报缺陷60台次，其中C相缺陷56台次。这56台次缺陷全部为风冷系统缺陷，其中冷却系统风机启动异常的有十多台次，电源线发热5台次，渗漏油2台次，风扇不转或风机故障30多台次。供电局对风冷系统的风扇故障，采取方法就是直接更换风机设备，处理效果不佳。

3 经现场勘查试验

3.1 风冷系统供电线路检查

风机电源情况检查：该主变的风冷系统由常规的继电器控制系统升级为PLC控制系统， 目前该风冷系统接用站用变电源，现场对主变某相风机3组共九台风机的控制回路进行了检查，对电机的三相输入电压进行了测试，现场测试三相电压平衡，未发现缺相情况。

图2 风冷系统供电线路检查

3.2 风扇电机进行测温

并使用红外测温成像仪对风扇电机外壳进行测温，图3所示使用红外线测温成像仪对风机进行测温，A相风机温度65℃，C相风机温度70℃；发现主变的2、5、8号电机外壳温度相对其他风扇电机温度高5～10℃，这几台风扇安装在每一组冷却器的中部，风扇的运转方向可以看到，上下两台风扇的热风都有一部分吹到中部的风扇，所以处于中部的2、5、8号风扇电机温度较高。 与另一个主变的相同部位风机相比，故障主变的风机运行温度也较高。

图3 红外测温成像仪对风扇电机进行测温

3.3 风机吸力测试

现场检查了风冷却器的对流情况。现场用纸巾在风扇空气进侧进行吸力测试，发现纸巾没有明显贴附，证明风扇的吸力不强。现场检查发现风扇的吸风侧附着较多灰黑色灰尘，灰尘布满导油管外部的波纹管，风扇前后两侧无法透光，证明风扇长时间运行灰尘堆积过多，空气对流不畅是造成风机温度过高的原因。

4 故障排查与处理

通过上面的试验方案进行逐步排查，判断风冷系统冷却波纹管长期不得到有效清洗，风机对流不顺畅，导致热交换不好，主变温度和风扇温度一直难降温。建议供电局对风冷系统进行整改。

温度控制系统进行全面检测，发现油温表风扇停的动作点值普遍偏低；通过现场调试，调整复归值动作点，准确修正风扇启停；通过温控系统启动风机，风机对流顺畅，验证整改到位。整改至今一段时间跟踪，发现主变温度和温度控制系统运行正常。

5 结论

通过一步一步查阅资料和故障记录，现场勘察并制定科学的试验方案，对故障系统进行了试验：冷却系统的供电线路检测，红外线对风机温度进行检测，风速测试，并查出了故障原因，防止此故障反复出现，也对此类故障有预防措施。