Ｕ薯Ｌ －曰·ｌ＾十 ２０１８年２月２５日第３５卷第２期 Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｆｅｂ２５，２０１８，Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．２ ．ｄｏｉ：ｌＯ．１９３９９／ｊ．ｅｎｋｉ．ｔｐｔ．２０１８．０２．０６９ ｊ谴涛渔谰 油田３５ ｋＶ变电所单台主变压器特性及故障分析 孙婷 （中国石油集团电能有限公司供电公司变压器检修工区，黑龙江大庆１６３０００） 摘要：随着社会经济的不断增长，我国油田产业建设飞速发展，不得不需要新建３５ ｋＶ变电站以满足持续增长的用电需求。因此，对 油田３５ ｋＶ变电所单台主变压器特性以及故障展开研究，并探讨其设计发展方向等，以期日后的油田产业能顺利发展，再创新高。 关键词：油田；变电所；变压器 Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｆａｕｌｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａ Ｓｉｎｇｌｅ Ｍａｉｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎ ３５ｋＶ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ＳＵＮＴｉｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｒｏｕｐ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｒｅｐａｉｒ Ｗｏｒｋ Ａｒｅａ，Ｄａｑｉｎｇ １６３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｓｏｃｉａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ’Ｓ ｏｉｌ ｆｉｅｌｄ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｒａｐｉｄｌｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｎｅｗ ３５ｋＶ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｔｏ ｂｅ ｂｕｉｌｔ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｇｒｏｗｉｎｇ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｆａｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｍａｉｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ３５ｋＶ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｏ ｄａｔｅ ｔｈｅ ｏｉｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｃａｎ ｄｅｖｅｌｏｐ ｓｍｏｏｔｈｌｙ，ａｎｄ ａ ｎｅｗ ｈｉｇｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｉ１ ｆｉｅｌｄ；ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ：ｔｒａｎｓｆｏｌｒｍｅｒ ０引 言 ３５ ｋＶ变压器是电压变换、电能控制的主要场所。 近几年，随着经济的发展，我国油田不断建设该变电所。 由于维修费用较高，深入了解油田变电所的基本特性， 成为当前的重点任务。因此，需针对特性加强日常维护， 深人研究其设计发展方向，以确保变电所正常运行。 应继续深入研究热点温度，寻找有效的方法使得系统降 温。在绕组设计上，应根据实际情况，按照实际需要， 适当增加散热面积，将不同直径的气道交错放置，使得 绕组有足够的通风散热空间，使得热电温度的升高值与 平均温度升高状态相差无几。 ２油田３５ ｋＶ变电所主变压器故障及分析 ２．１瓦斯保护动作事故 １油田３５ ｋＶ变电所单台主变压器特性 通常情况下，各３５ ｋＶ／１０ ｋＶ变电所都会有２台或 ２台以上的高压电动机，额定电压常为６ ｋＶ。当电动机 的启动电流较大时，会导致主变压器过流保护或发生负 荷变化。因此，通常为了避免发生此现象，并使主变压 器在检修过程中方便转移负荷，会采取单母分段的主接 线方式，即２台双绕组变压器并列运行。随着生产的需 要，这种运行方式逐渐被取代，变电所不再带动电动机， 考虑只投运１台主变压器。电网运行过程中会受到多种 因素的干扰，使得电压谐波增加，损耗随之增加。同时， 谐波电流也会增加负载损耗，二者的最终结果是使变压 器温度升高。因此，为了提升变压器运行的可靠性，当 前在设计绕组热点温度时，会留有较大的空间『１Ｉ。通常 采用相互负载法进行试验，确定变压器在运行时的额定 当轻发生瓦斯保护动作时，主控室的事故信号喇叭 会响起，且轻瓦斯动作信号牌会发出亮光。其中，可能 发生的原因有气体继电器内有气体聚积、油位过低等。 当发生此事故时，首先应检查信号是否错误发出，以及 变压器内的负荷、温度、油位以及油色是否发生异常状 况。若油位过低，则应适当填油；若发生漏油情况且较 为严重，则应停止运行变为主变。若瓦斯继电器内产生 气体，则应针对气体收集样本，确定其基本成分。若为 无色无味气体且不可燃烧，则为空气，消除后便可以继 续运行；若气体可燃，则需停运，继续检查。轻瓦斯若 发生保护动作后，应加强警惕，勤加巡查变压器是否发 生状况。 当重瓦斯发生保护动作时，会自动跳闸，且主控室 的事故信号喇叭响起，同时掉闸未复归的重瓦斯动作信 号光字牌会亮起。重瓦斯发生故障的主要原因是变压器 内部的故障，如相间短路、单相接地短路或单相匝问短 路等。同时，外分接的开关接触不稳定、变压器附近发 生了穿越性的短路等，也可能引起重瓦斯发生保护动作。 因此，需彻底检查，逐一排查。当重瓦斯发生保护动作 后，基本处理流程与轻瓦斯类似，需对事故变压器的周 围情况进行排查。但是，它也应按电力设备预防性试验 规程测试绝缘电阻、直流电阻等器件，并检查二次回路， 温度值，也可以获取各项相关发热时间的值。当得到相 关数据后，可通过检测器件保证设备的正常运行。同时， 在正常运行的情况下，干式变压器的使用寿命与绕组的 绝缘热点温度变化有很大关系，而热点寿命便是变压器 的使用年限。因此，若想使变压器的使用年限达到最大， 收稿日期：２０１７—１卜０７ 作者简介：孙婷（１９７４一），女，汉族，安徽亳州人，本科，工程师，主要研 究方向为主变压器、油田电力。 ·１５８· 渔铭电源技 ２０１８年２月２５曰第３５卷第２期 孙婷：油田３５ ｋＶ变电所单台 主变压器特性及故障分析 Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｆｅｂ．２５，２０１８，Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．２ 以免保护动作错误开启。必要时，只能返厂维修。一旦 发生重瓦斯动作，必须彻底排除故障，否则不可投入运 行使用 。 ２＿２主变差动保护动作 差动保护动作主要是用来保护变压器的相间短路、 变压器绕组内部包括其引出的各种相间短路、变压器单 相匝间短路等。同时，它能够保护主变各侧差动电流互 感器之间的电气部分。发生差动保护时，会发生跳闸现 象，主控室事故的信号喇叭会响起，掉闸未复归的牌 会变亮，差动继电器的记忆灯也会随之亮起。事故发生 后，主要检查三方面。第一，检查变压器本体、压力释 放器、差动保护区的内瓷瓶以及引线等相关设备是否发 生异常，或是否存在明显缺陷。第二，检查直流回路的 两点是否与地面相接，电流互感器的二次回路是否为正 常状态。当上述故障排除后，试探变压器是否可以继续运 行。若仍旧存在故障，便检查差动保护区内部设备是否 发生故障。当继电保护以及二次回路都未发生故障时， 基本可以判定是主变压器内部故障问题。此时，应停运 等待检修，直到完全排除故障后，方可继续运行。差动 保护以及重瓦斯保护动作同时发生时，会致使变压器跳 闸，必须检查内部设备并试验，否则不可投人运行，以免 发生危险。 ２．３铁芯多点接地 检测方法如下。第一，测量铁芯外接地线是否产生 电流；第二，分析气体色谱；第三，通过可燃气体存在 与否鉴定故障。对铁芯地接的原因主要是在变压器安装 过程中，强油管路中存在些许焊渣。当变电器投入运行 后，焊渣会随油流到变压器内部，因此形成故障。此外， 变压器出厂时，会在铁芯上部安装固定钉，以免变压器 机身发生位移。但是，在其投入运行后，定位钉未能翻 转过来，便形成了铁芯接地的故障。由发生原因可知， 若发生故障，应首先考虑其中是否残留焊渣，并检查固 定钉的位置是否正确。 ２．４树枝状放电 变压器外部的高压线圈常采取两层２ ｍｍ的纸板做 成围屏，在围屏与线圈之间又常常留有约３０ ｍｍ的油间 隙。为了保证此段距离不发生改变，常在高压线圈的适 当位置放置长垫块，以此支撑。但是，在中部的垫块常 常位于线圈引线处，也是高度集中电场的地方，因此常 会发生放电现象。久而久之，放电范围扩大，便出现了 树枝状的放电现象，由此将造成线圈的闸间短路。因此， 树枝状放电故障并不是瞬间造成的，而是由于时间的累 积，逐渐形成了这种放电方式。针对故障原因，常采取 油色谱进行分析与鉴别，进而排除故障。 ３油田３５ ｋＶ变电所单台主变压器设计发展方向 随着油田产能的飞速发展，我国３５ ｋＶ变电站在油 田中的修建越来越多。因此，需要考虑其设计发展方向。 不仅要考虑电网本身的建设，也应考虑周边的环境问题、 协调等。 第一，节约用地。在满足油田变电站使用功能的前 提下，应使变电站所占面积最小，且与环境的适应能力 最强。 第二，生态化。经济飞速发展的同时，应更加深刻 地认识到与大自然和谐共处的必要性。由于电力设施的 特殊性，它的外观设计显得尤为重要。 第三，高科技。如今，双变单变压器运行技术尚 未成熟，因此应投入更多的精力与财力，帮助油田变 电站研究单台变压器运行技术。同时，应充分使用自 动化工艺帮助单台变压器运行更加稳定，减少故障发生 的可能。 第四，标准化。当前，国家电网对变电站设计推行 了相关标准，不仅有效提升了设计质量，也缩短了设计 周期。因此，油田３５ ｋＶ变电所应根据国家相关规定， 严格设计。通过变电站典型的设计方式，不但可以统一 设备类型，也能够规范管理，降低故障的发生几率，提 高设备运行性能，为油田带来更高的经济收益。即便发 生故障，也能够根据已有经验缩短维修时间，帮助检修 人员及时排除故障。 ４结论 综上所述，油田３５ ｋＶ变电所单台变压器的研究应 更加深入，才能针对各种故障问题进行记录，当发生故 障时也能够根据相关经验及时解决。同时，设计时应遵 循国家相关规定，合理设计３５ ｋＶ变电所，使得故障的 发生几率降到最低，从而为国家创造更多的产能。 参考文献： ［１］ 尚胤彤．大庆油田３５ｋＶ变电站一次设备状态检修分析［Ｊ】．电世界 ２０１７，５８（５）：３—４． ［２］樊志敏．油田３５ｋＶ变电站设计的发展趋势ｆＪ】．油气田地面工程 ２０１４，３３（１１）：５９． ·１５９·