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摘 要:近年来,人们对于生活用电与生产用电提出了更高的需求,电力行业得到了进一步发展,这也使得各大变电站的运行压力有所提高。对于报等级而言,电力变压器是重要的运行设备,无论是中型电力变压器还是大型电力变压器,都对于电力输送环节起到关键性作用。在变电站主变压器中,变压器的风扇作为重要组成部分,对于系统设备是否能够正常运行起到关键性影响,从而也对变电站能否正常运行产生影响。因此必须要对变电站主变压器风扇进行定时维护与检修,从而使得变压器风扇可以正常运行,从而保证变电站可以平稳正常运行。与此同时也要对变压器进行深入研究,通过多样化的改进措施,不断提高主变压器的运行效率与稳定性,使得维护与检修工作更加简便,节省时间成本的同时,也有利于节省人力成本,从而使得电力输送更加平稳、经济。
关键词:变电站;主变压器风扇;维护和检修
眾所周知,由于近些年来人们对于电力的需求不断提高,各变电站的运行压力有所提升,在变电站中各电力系统由于长时间的运行,无论是系统变压器还是其他设备都有一定的安全隐患,在设备中冷却器的风扇作为故障高发设备,必须对其维护与检修加以重视。除此之外,由于变电站主变压器风扇检修与维护操作存在着一定的规章制度要求,因此变电站必须以相关要求为基准为变压器风扇进行维护与检修。
在对主变压器风扇进行拆卸检修时,需要定期完成大部分变电站的检修频率为每年一次;在对主变压器风扇进行程度较大的修改时,由于风扇安装的独特地理位置,因此在检修过程中,通常应用人力抬举或者吊车悬挂的方式,从而对主变压器风扇进行拆装。但是由于风扇的重量较大,因此拆装工作的效率相对较低,使用人工时劳动强度相对较大,因此会使得时间成本与经济成本都有所提高。另外在进行拆装的过程中,还存在着一定的安全隐患,由于多方面的影响,这一操作的工作难度有所提升。
一、变电站主变压器冷却器风扇的技术特点
冷却风扇的作用是对外吹冷却冷却器散热片内的变压器油,使其迅速降温,满足变压器内循环冷却的需要。由于没有有效的定期切换系统,机组启动时投入运行的潜水泵和风机电机往往运行一个长期的维护周期而不发生故障。由于运转时间长,内部油脂逐渐失去作用,再加上电机轴承的质量问题,影响了电机的使用寿命,经常发生轴承导致电机损坏的情况。但是其他一些风扇电机长期闲置,造成设备资源浪费。由于长时间不运行,这些风扇电机内部容易受潮,影响电机的绝缘。长期冷却器的散热片逐渐积灰垢较多,也影响了设备的冷却效果。
(一)安装要求
首先,在安装前需要检查风机的紧固件是否松动,叶片是否变形,拨动杆转动是否平稳。其次,按照规定的电源,测试电机空转(无叶轮),启动灵活,运转平稳轻快,声音和谐。最后,三相电源平衡时,任一相与电机三相平均值的偏差不得超过三相平均值的10%。整机接通电源试运行后,检查旋转方向和运行情况。
(二)维护要求
首先在日常巡视过程中,如果发现运行异常,例如设备出现程度较强的震动、设备的电流高于正常值范围、设备的轴承过热等情况那么应及时将设备暂停并进行深入核查。在仔细检查过后,如果设备没有异常故障,那么可以继续运行。在设备再次运行时,必须对气流通道与风道进行核查,确保两个通道内没有异物或者其他杂质。另外工作人员还需要对叶轮设备进行核查,确保供电线路没有异常后再继续运行。
如果发现风扇出现故障时,那么故障风扇的拆卸顺序如下:首先,工作人员要完成风扇电源线的拆卸工作;然后工作人员需要用手握住风扇的边缘,对风扇的紧固螺栓进行拆卸;最后,工作人员要轻柔的将风扇倾斜并放置在地面。在完成风扇的电源线拆卸工作后,需要对电源线进行整理,并完好放置在旁。另外,在进行拆卸工作时要加以小心,以免操作损伤到设备内部的散热器。
拆卸机器进行维护时,应先清除油脂和其他残留物,并彻底清洁连接轴承。检查转子无卡涩、锈蚀,轴承完好;用万用表测量电机的DC电阻,电阻值与铭牌值一致。如发现故障,应及时处理。5年内完全密封的轴承不需要更换润滑脂。给非密封轴承上油前先清洗油杯,用油枪向油杯内注入润滑油,量约为轴承空间的2/3,正常使用时可每2 ~ 3年加一次。
二、新型变压器冷却器拆卸装置的研制
(一)研发思路
随着国家经济的高速发展,电网结构也在不断发展与完善。我国在超高压领域取得骄傲的成绩,使得超高压输变电在电网中占比越来越高。超高压设备由于其体积及重要性,使得超高压设备运维显得特别重要。在电网中,有许多变压器采用油浸风冷冷却方式,这种冷却方式需要在散热器上安装冷却风扇进行散热,以保证变压器正常运行。
在对500kV设备进行检修时,由于体积大等原因,检修需要的时间和难度比一般设备高出很多。当检修人员对冷却风扇进行检修、消缺等工作时,需要拆除变压器扇热片下部的风扇。110kV及以上变压器冷却风机重量已超过30公斤,500kV变压器冷却风机更是达到了80公斤。在冷却风机拆装过程中,需要多名检修人员托住风扇进行作业。受限于局部的空间和恶劣的站立位置,检修人员发力难、托举不稳等多个问题,使得工作变得能以执行、效率低下。同时存在风机因托举不稳掉落导致人员砸伤、风扇损坏的风险。
针对这一现状,本文设计了一种冷却风机智能检修平台。通过多种固方式适应不平的检修场地,利用电动升降平台托举冷却风机,并有专门的固定风机装置和维修工具。使用该装置拆装变压器冷却风机,可以大大减少用工成本,提高了工作效率,减少设备检修停电时间,降低人身风险。
(二)具体结构与独特优势
在本研究中对变压器冷却器拆卸装置进行研发改进,最终在变压器冷却点击底部形成升降型托举平台,托举平台可承重100kg,装有电动升降装置,升降高度为40-160cm;平台整体结构设计合理,优先使用重量轻、强度大的材料,托举平台使用U型结构,方便检修人员从托举平台开口侧拆装风扇;装置采用可伸展的4个支架固定底座,采用4个福马轮方便装运风扇,且福马轮可调节为水平支撑脚,稳定性强。
通过研究实验可知,该检修平台可以往下兼容不同电压等级的主变冷却风机装拆,平台本身自带的优越拓展性,使得其可以满足于不同设备检修任务。使目前检修长时间蹲坐等高强度动作变成正常站立,在人机交互上具有独特优势。
(三)应用前景
清远供电局每年都有变压器冷却风扇更换、安装的工作,该装置有很好的应用前景;本研究的改进研发成果易于推广到所有使用冷却风扇的变电站,此外对其他狭小空间施工的情况也能适用,能产生可观的经济和社会效益;本研究的改进研发成果生产成本低,通用型和可移动型的设计能方便在各种环境的变电站推广。
三、结语
综上所述,变电站主变压器在运行过程中由于负担较重,因此可能具备一定的安全隐患,而其中风扇对于设备的运行状况产生关键性影响。本文以此为基础对变电站主变压器风扇进行改进,通过研发全新的变压器冷却器拆卸装置,从而使得设备的操作更加灵活与简单,并且不断提升安全性与稳定性,使得变电站电力运输工作更加平稳可靠。
参考文献:
[1]王林.大型变压器冷却装置的检修维护[J].安徽电力科技信息,2006(1):1-3.
[2]李明辉,焦联国.变频调速系统的抗干扰分析[J].电机与控制应用,2010,37(08):51-53.
[3]许华骋.主变压器冷却风扇变频调速系统的分析[J].中国科技纵横,2013,(21).
关键词:变电站;主变压器风扇;维护和检修
眾所周知,由于近些年来人们对于电力的需求不断提高,各变电站的运行压力有所提升,在变电站中各电力系统由于长时间的运行,无论是系统变压器还是其他设备都有一定的安全隐患,在设备中冷却器的风扇作为故障高发设备,必须对其维护与检修加以重视。除此之外,由于变电站主变压器风扇检修与维护操作存在着一定的规章制度要求,因此变电站必须以相关要求为基准为变压器风扇进行维护与检修。
在对主变压器风扇进行拆卸检修时,需要定期完成大部分变电站的检修频率为每年一次;在对主变压器风扇进行程度较大的修改时,由于风扇安装的独特地理位置,因此在检修过程中,通常应用人力抬举或者吊车悬挂的方式,从而对主变压器风扇进行拆装。但是由于风扇的重量较大,因此拆装工作的效率相对较低,使用人工时劳动强度相对较大,因此会使得时间成本与经济成本都有所提高。另外在进行拆装的过程中,还存在着一定的安全隐患,由于多方面的影响,这一操作的工作难度有所提升。
一、变电站主变压器冷却器风扇的技术特点
冷却风扇的作用是对外吹冷却冷却器散热片内的变压器油,使其迅速降温,满足变压器内循环冷却的需要。由于没有有效的定期切换系统,机组启动时投入运行的潜水泵和风机电机往往运行一个长期的维护周期而不发生故障。由于运转时间长,内部油脂逐渐失去作用,再加上电机轴承的质量问题,影响了电机的使用寿命,经常发生轴承导致电机损坏的情况。但是其他一些风扇电机长期闲置,造成设备资源浪费。由于长时间不运行,这些风扇电机内部容易受潮,影响电机的绝缘。长期冷却器的散热片逐渐积灰垢较多,也影响了设备的冷却效果。
(一)安装要求
首先,在安装前需要检查风机的紧固件是否松动,叶片是否变形,拨动杆转动是否平稳。其次,按照规定的电源,测试电机空转(无叶轮),启动灵活,运转平稳轻快,声音和谐。最后,三相电源平衡时,任一相与电机三相平均值的偏差不得超过三相平均值的10%。整机接通电源试运行后,检查旋转方向和运行情况。
(二)维护要求
首先在日常巡视过程中,如果发现运行异常,例如设备出现程度较强的震动、设备的电流高于正常值范围、设备的轴承过热等情况那么应及时将设备暂停并进行深入核查。在仔细检查过后,如果设备没有异常故障,那么可以继续运行。在设备再次运行时,必须对气流通道与风道进行核查,确保两个通道内没有异物或者其他杂质。另外工作人员还需要对叶轮设备进行核查,确保供电线路没有异常后再继续运行。
如果发现风扇出现故障时,那么故障风扇的拆卸顺序如下:首先,工作人员要完成风扇电源线的拆卸工作;然后工作人员需要用手握住风扇的边缘,对风扇的紧固螺栓进行拆卸;最后,工作人员要轻柔的将风扇倾斜并放置在地面。在完成风扇的电源线拆卸工作后,需要对电源线进行整理,并完好放置在旁。另外,在进行拆卸工作时要加以小心,以免操作损伤到设备内部的散热器。
拆卸机器进行维护时,应先清除油脂和其他残留物,并彻底清洁连接轴承。检查转子无卡涩、锈蚀,轴承完好;用万用表测量电机的DC电阻,电阻值与铭牌值一致。如发现故障,应及时处理。5年内完全密封的轴承不需要更换润滑脂。给非密封轴承上油前先清洗油杯,用油枪向油杯内注入润滑油,量约为轴承空间的2/3,正常使用时可每2 ~ 3年加一次。
二、新型变压器冷却器拆卸装置的研制
(一)研发思路
随着国家经济的高速发展,电网结构也在不断发展与完善。我国在超高压领域取得骄傲的成绩,使得超高压输变电在电网中占比越来越高。超高压设备由于其体积及重要性,使得超高压设备运维显得特别重要。在电网中,有许多变压器采用油浸风冷冷却方式,这种冷却方式需要在散热器上安装冷却风扇进行散热,以保证变压器正常运行。
在对500kV设备进行检修时,由于体积大等原因,检修需要的时间和难度比一般设备高出很多。当检修人员对冷却风扇进行检修、消缺等工作时,需要拆除变压器扇热片下部的风扇。110kV及以上变压器冷却风机重量已超过30公斤,500kV变压器冷却风机更是达到了80公斤。在冷却风机拆装过程中,需要多名检修人员托住风扇进行作业。受限于局部的空间和恶劣的站立位置,检修人员发力难、托举不稳等多个问题,使得工作变得能以执行、效率低下。同时存在风机因托举不稳掉落导致人员砸伤、风扇损坏的风险。
针对这一现状,本文设计了一种冷却风机智能检修平台。通过多种固方式适应不平的检修场地,利用电动升降平台托举冷却风机,并有专门的固定风机装置和维修工具。使用该装置拆装变压器冷却风机,可以大大减少用工成本,提高了工作效率,减少设备检修停电时间,降低人身风险。
(二)具体结构与独特优势
在本研究中对变压器冷却器拆卸装置进行研发改进,最终在变压器冷却点击底部形成升降型托举平台,托举平台可承重100kg,装有电动升降装置,升降高度为40-160cm;平台整体结构设计合理,优先使用重量轻、强度大的材料,托举平台使用U型结构,方便检修人员从托举平台开口侧拆装风扇;装置采用可伸展的4个支架固定底座,采用4个福马轮方便装运风扇,且福马轮可调节为水平支撑脚,稳定性强。
通过研究实验可知,该检修平台可以往下兼容不同电压等级的主变冷却风机装拆,平台本身自带的优越拓展性,使得其可以满足于不同设备检修任务。使目前检修长时间蹲坐等高强度动作变成正常站立,在人机交互上具有独特优势。
(三)应用前景
清远供电局每年都有变压器冷却风扇更换、安装的工作,该装置有很好的应用前景;本研究的改进研发成果易于推广到所有使用冷却风扇的变电站,此外对其他狭小空间施工的情况也能适用,能产生可观的经济和社会效益;本研究的改进研发成果生产成本低,通用型和可移动型的设计能方便在各种环境的变电站推广。
三、结语
综上所述,变电站主变压器在运行过程中由于负担较重,因此可能具备一定的安全隐患,而其中风扇对于设备的运行状况产生关键性影响。本文以此为基础对变电站主变压器风扇进行改进,通过研发全新的变压器冷却器拆卸装置,从而使得设备的操作更加灵活与简单,并且不断提升安全性与稳定性,使得变电站电力运输工作更加平稳可靠。
参考文献:
[1]王林.大型变压器冷却装置的检修维护[J].安徽电力科技信息,2006(1):1-3.
[2]李明辉,焦联国.变频调速系统的抗干扰分析[J].电机与控制应用,2010,37(08):51-53.
[3]许华骋.主变压器冷却风扇变频调速系统的分析[J].中国科技纵横,2013,(21).