核电厂变压器的运行维护和故障处理

核电厂变压器的运行维护和故障处理

薛威高程

福建福清核电有限公司福建省福清市350300

摘要：变压器是非常重要的一次设备。虽然变压器配有避雷器、差动、接地等种保护，但由于变压器内部结构复杂、电场及热场不均等诸多因素，变压器事故率普遍很高，恶性事故和重大损失也时有发生。随着社会和经济的发展，变压器将会得到更加广泛的应用，而做好变压器的运行维护与故障处理工作是保证供配电系统安全可靠运行的一个非常重要的环节。

关键词：核电厂；变压器；运行要求；运行维护；故障处理

1导言

随着发电厂能够正常的进行电力供应。所以需要对变压器的运行检查和维护进行不断强化，对严格变压器检查制度，及时发现运行过程中存在的安全隐患，并对其导致安全问题存在的原因进行查明，从而采取切实可行的措施来对变压器故障进行有效处理，避免事故扩大，降低事故所带来的损失，确保电厂能够安全、稳定的运营，维护电力系统的高效性和可靠性。

2变压器常见的故障现象分类及原因

（1）变压器本身出厂时就存在的问题。如端头松动、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度不足等。

（2）线路干扰。线路干扰在造成变压器事故的所有因素中属于最重要的。主要包括：合闸时产生的过电压，在低负荷阶段出现的电压峰值，线路故障，由于闪络以及其他方面的异常现象等。这类故障在变压器故障中占有很大的比例。因此，必须定期对变压器进行冲击保护试验，检测变压器抗励磁涌流的强度。

（3）由于使用不当造成的变压器绝缘老化的速度加快。一般变压器的平均寿命只有17.8年，大大低于预期为35～40年的寿命。

（4）遭雷击造成过电压。

（5）过负荷。过负荷是指变压器长期处于超过铭牌功率工作状态下的变压器。过负荷经常会发生在发电厂持续缓慢提升负荷的情况下，冷却装置运行不正常，变压器内部故障等等，最终造成变压器超负荷运行。由此产生过高的温度则会导致绝缘的过早老化，当变压器的绝缘纸板老化后，纸强度降低。因此，外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损，进而发生故障。

（6）受潮：如有洪水、管道泄漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分等。

（7）没有进行正确的维护。

3变压器继电保护运行要求

3.1一般运行原则和运行维护规定

（1）通常情况下，电气设备不允许无保护运行。

（2）投入、停用运行设备的继电保护、自动装置或调整继电保护的定值，必须有调度（调度管设备）或值长（厂管设备）的命令。当判明某继电保护有误动作危险时，值班人员有权先解除该保护装置的跳闸功能，然后逐级汇报

3.2继电保护及自动装置的检查项目

（1）继电器罩壳完整，插件板接触到位。

（2）继电器接点距离正常，无烧黑、烧毛现象，接点无不正常的抖动或响声，接点间无异物。

（3）继电器及插件无过热、烧焦、冒烟及电阻灼热的现象。

（4）继电器及插件无异常动作信号。

（5）各类切换开关及压板位置应符合当时运行方式的要求。

（6）继保室内温度在5~30℃范围内，月最大相对湿度不超过75%。

4变压器运行中常见故障分析及处理措施

4.1绕组的主绝缘和匝间绝缘故障

变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位。主要原因是：由于长期过负荷运行、或散热条件差、或使用年限长，使变压器绕组绝缘老化脆裂，抗电强度大大降低；变压器多次受到短路冲击，使绕组受力变形，隐藏着绝缘缺陷，一旦遇有电压波动就有可能将绝缘击穿；变压器油中进水使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压，造成绝缘击穿；在高压绕组加强段处或低压绕组部位，由于绝缘膨胀，使油道阻塞，影响了散热，使绕组绝缘由于过热而老化，发生击穿短路；由于防雷设施不完善，在大气过电压作用下，发生绝缘击穿。

4.2变压器套管故障

主要是套管闪络和爆炸，变压器高压侧一般使用电容套管，由于套管瓷质不良或者有沙眼和裂纹，套管密封不严，有漏油现象；套管积垢太多等都有可能造成闪络和爆炸。

5变压器日常运行维护的措施

5.1做好变压器内对油的检测

对于变压器器油枕和输油管，要做好充分的检测和维护，保证油面高度以及输油管的密闭性。如果变压器在经过高温环境和高温运行过后，必须要加强相关的维护和检修，定期进行滤油维护，保证变压器的状态。在变压器使用前做好油变的密闭性检查，对于变压器的防漏、防水，真空处理，进行周期性维护，如果检测到变压器油箱内部压力值低于140Pa/天，就要增加其密闭性检测，适当的提高维护和检测的频率，保证变压器的真空效果。

5.2做好变压器过负荷、过励磁能力的维护

变压器过负荷能力是根据变压器温升实验报告的数据计算和校准的，由于其本身的特性，使得变压器存在一定热传导性。如果温度过高，变压器的绝缘部件就会出现问题，这会降低变压器的绝缘性。对此，生产变压器在日常使用的时候，要注意控制变压器的热点温度，不能高于130度。针对变压器N-1运行方式的稳定限额，变压器应该有在超过限定环境一定程度内，过负荷运行至少三十分钟的能力。在特殊情况下，继电器保护设备实际值与额定值之间存在一定的差距，这会导致变压器过励磁预警。如果不加干预，变压器将会跳闸。次数多了，可能会产生电力事故。所以，变压器使用者要适当控制变压器的过励磁时间。

5.3加强成本管理

随着市场竞争的不断激烈，只有不断加强成本管理才能有效降低电力工程建设成本，扩大电力工程的盈利空间，因此电力工程建设企业必须要进一步加强成本管理（1）在电力工程设计过程中，要加强设计人员与造价人员之间的沟通，增强设计人员的成本意识，促使设计人员将成本意识贯穿于工程设计的整个过程，只有这样才能设计出经济可行的施工方案。（2）电力工程建设管理部门还要进一步加强材料管理，一方面要加强材料采购管理，组织专门的采购人员进行市场调查，尽可能购买那些物美价廉的材料，另一方面，电力工程建设企业还要加强材料的使用控制，建立严格的物料领取制度，监督每个部门按照实际需求领取物料，这样能游有效防止物料的浪费，降低电力工程建设成本；（3）电力工程建设企业还必须要加强材料回收管理，对于那些使用剩下的材料要及时回收，这样能游有效提高材料的利用率，进而有效降低电力工程建设成本，提高电力工程的经济效益。

5.4对变压器内部故障技术维修影响

变压器正常运转的因素主要来自变压器设备内部，因此，一旦变压器内部出现故障时就需要立即暂停作业，排查故障，对变压器进行及时维修。在出现与温度相关的变压器故障时，首先用冷却设备的方式对其进行降温，控制机器温度，若还是不能使情况得到环缓解，就需要对零件进行局部更换。若变压器的负荷过大，要实时通过微机型进行负荷分担。

5.5正确操作变压器造成变压器故障多发状况

除了天气因素和使用寿命等不可抗拒因素外，初时的安装的后期的使用操作不当也影响着机器的运转状况。要严格按照安装说明对变压器进行科学安装，严格遵守使用规范进行操作，以此避免设备故障，在人为方面尽最大可能保证设备的安全运转。同时要对设备进行定期的检测和维护，对故障多发关键部分更要严格监视留意，及时发现问题，及时维护检修。

6结论

电力变压器在电厂有着很重要的作用，然而，由于其结构、工艺以及运行维护等多方面的原因，变压器故障在电厂频繁发生，大大影响了电厂的正常生产。因此，加强变压器的定期维护，采取切实有效的措施防止变压器故障的发生，对确保变压器的安全稳定运行有重要的意义。

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