如何維修高壓試驗變壓器

如何維修高壓試驗變壓器？我們知道變壓器的使用壽命是有一定限度的，如果要延長變壓器的使用壽命，就必須常常給變壓器進行檢修和維護。
一、變壓器檢修
1.1檢修周期
1954年頒發的《電力變壓器運行和檢修典型規程》和1959年修訂的《變壓器運行規程》規定變壓器“在投入運行后的第5～10年大修一次”，這個規定一直沿用到1995年。新修訂的《電力變壓器檢修工藝導則》改為：一般在投入運行后的5 a內和以后每間隔10 a大修一次。增加“一般”二字的含義，是不要把檢修周期機械化，而應根據實際情況確定。從理論上講，需要定期檢修的設備，它的可靠性和時間有一定關系。例如變壓器上的風機、油泵，由于它使用的軸承磨損幾年后即不能運轉，應當定期檢修;而對變壓器本身，與時間有關系的是油紙絕緣(例如線圈墊塊)在運行后有收縮現象(特別是線圈未進行過恒壓干燥的早期產品)，導致線圈的壓緊力不足，當發生出口短路時，線圈會變形損壞。此問題易在投運1～2 a后出現，如果是為了解決這個問題進行定期檢查，第1次大修不應是在5 a，而應該為1 a或2 a。
變壓器的事故率與時間的關系呈“浴盆曲線”，即“變壓器運行中危險年份是投運初期，故障一般在安裝以后幾天到1 a內出現。因此，硬性規定變壓器器身的檢修周期意義不大，關鍵應在診斷檢修上下功夫，提倡對癥下藥，進行狀態檢修。
1.2檢修項目
變壓器的檢修，可分為2類：一類叫“恢復性檢修”，另一類叫“改造性檢修”。前者的任務是進行徹底檢查，消除已知缺陷、更換密封膠墊和按原規格更換某些零部件、處理滲漏等;后者除上述各項以外，再加上更新組件或重繞線圈等。前者對原設計的結構未作改變，而后者則進行了某些改進。采用哪一類檢修，要根據變壓器的結構特點、運行歷史和出現癥狀等具體情況來定(一般來說，80年代中期以前的產品，應考慮進行改造性檢修)。檢修類型決定以后，檢修項目便很容易確定。已確定了的檢修項目應在檢修方案中詳細地列舉出來。
在確定檢修類型或檢修項目時，經常遇到如下問題。
a.“薄絕緣”變壓器的線圈更換問題匝絕緣不能單以其厚度來劃分，而應考慮其承受的工作場強(部分匝絕緣還有沖擊場強的問題)。有的220kV或110 kV變壓器，雖然匝絕緣厚度分別小于1.95 mm或1.35 mm，但它們的工作場強低于2kV/mm，經核算證明有足夠的裕度，不能簡單地叫做“薄絕緣”變壓器。匝絕緣事故主要是由于受潮(大都是滲漏引起局部受潮)、導線缺陷(有尖角毛刺或包紙殘缺)、操作失誤(如s彎成剪刀口或線餅壓傷)引起。當匝絕緣相對薄時，易暴露引起事故的致命因素，但“薄絕緣”變壓器是十幾年前的產品，已經經受了運行考驗，證明是可以繼續安全運行的。
b.鐵心多點接地如何安排檢修可根據癥狀具體安排：形成事故的多點接地，如拉帶形成短路環，則非檢修不行;引起油中總烴超標的多點接地，現場能修的，應在現場修，否則應返廠修理;接地電流不大(包括采用串聯電阻限流)、色譜分析沒有反映的多點接地，有條件修則修，否則，不修也無妨。
1.3檢修方法
無論屬哪一類檢修，關于內部清理、密封處理、電氣聯接及真空注油等工序，都應按安裝新變壓器的工藝進行，有時還要求更嚴格些。例如，考慮多年運行中器身絕緣受潮，抽真空脫濕的時間就要比新安裝的變壓器更長;老變壓器的密封結構落后，在密封處理時，要花更大的功夫。
筆者用“不經干燥的檢修方法”，已成功地修理了20多臺220 kV和500 kV的變壓器。在檢修前后進行了對比試驗，證明絕緣性能沒有下降，相反，運行時間較長的變壓器，絕緣性能還有所提高。
“不經干燥的檢修方法”是指變壓器檢修以后，不需要花幾周的時間，使用諸如渦流真空干燥、熱油噴霧真空干燥、熱油循環干燥、短路真空干燥及零序電流干燥等現場常用的方法進行干燥，而是利用油紙絕緣短時暴露在大氣中僅表面吸濕、可以用抽真空排除的特性，在每個工作日之后，進行一道脫濕防潮工序，以隨時保持器身絕緣處于干燥狀態。
1.3.1具備條件
a.有一支有經驗的檢修隊伍，而且分工明確。b.油箱是全真空結構。c.有一臺可以方便地起吊上節油箱的起重機。
d.有一套可以實現高真空(≤133.3 Pa)的真空處理系統。e.有一臺干燥空氣發生器(或足夠的純凈氮氣)。
1.3.2施工要領
a.選擇好天氣在白天進行檢修工作。
b.收工后扣罩密封，利用夜間停工后抽真空，在真空泵連續開的情況下保持真空度≤133.3 Pa。
c.繼續進行工作時，用干燥空氣(或純凈氮氣)解除真空。
d.拆下的絕緣件用塑料袋包封，充干燥空氣或氮氣保存，并及時補氣，維持正壓。
e.新更換的絕緣件或材料，要預先干燥處理。
f.焊接引線時盡量少用水冷卻，如不可避免，應使用吹熱風的辦法，隨時進行局部干燥處理。
g.檢修工作完成后，嚴格進行真空處理和真空注油。
h.檢修前后按預防試驗規程進行成套的試驗。
檢修時，要吸取“小檢修引發大事故”的教訓，對電壓等級220 kV及以上的變壓器，放油后回油時，必須嚴格地進行真空注油。
二、變壓器運行維護
2.1變壓器不是靜止電器，不可能免維護
“變壓器是一種靜止電器”的說法是相對旋轉電機而言，因為“變壓器是沒有運動功能部件的電氣設備”。但如果認為“變壓器沒有可動部件或主要部件是靜止不動的，那不是事實”。風扇、油泵、有載分接開關、油流繼電器、溫度計、油位表等等都是可動部件，主要部件的鐵心和線圈在運行中也都在動。例如：加空載電壓后，就聽到“嗡嗡”聲，這是因為鐵心片在動;線圈正常運行時在振動，發生短路時，振動更大，可能產生幾百mm的位移。因此，“變壓器是靜止電器，所以不需要維護”的說法，其前提就是不成立的。