風電場箱式變壓器如何運行和維護?
風電場專用的箱式變壓器分為美式箱變和歐式箱變,美式箱變是一體的,是將高壓、變壓器、低壓集合成一體的,箱變的外殼就是變壓器的外殼,結構簡單,一路進線,出線很少,適用於小容量的場合,見圖的上半部分;歐式箱變體積相對較大,是將高壓櫃、變壓器、低(di)壓(ya)開(kai)關(guan)櫃(gui)安(an)裝(zhuang)在(zai)一(yi)個(ge)箱(xiang)子(zi)內(nei),箱(xiang)體(ti)根(gen)據(ju)高(gao)壓(ya)和(he)低(di)壓(ya)開(kai)關(guan)櫃(gui)的(de)數(shu)量(liang)而(er)變(bian)化(hua),結(jie)構(gou)相(xiang)對(dui)複(fu)雜(za),可(ke)以(yi)作(zuo)到(dao)多(duo)路(lu)進(jin)線(xian)和(he)多(duo)路(lu)出(chu)線(xian),其(qi)實(shi)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)小(xiao)型(xing)的(de)配(pei)電(dian)室(shi)。那(na)風(feng)電(dian)場(chang)箱(xiang)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)是(shi)如(ru)何(he)運(yun)行(xing)維(wei)護(hu)的(de)呢(ne)?
引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注幹式變壓器30年)電話:189 1886 3098(微信同號)
目前,在風電場的風力發電機送電線路中,箱式變壓器因其具有的體積小、結構緊湊、安裝簡單、易於維護、運行穩定等優勢被廣泛推廣使用。但是風電場箱式變壓器也(ye)具(ju)有(you)不(bu)易(yi)散(san)熱(re),且(qie)風(feng)電(dian)場(chang)的(de)箱(xiang)式(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)都(dou)是(shi)分(fen)散(san)在(zai)野(ye)外(wai),點(dian)多(duo)麵(mian)廣(guang),致(zhi)使(shi)監(jian)控(kong)不(bu)到(dao)位(wei),隱(yin)患(huan)未(wei)及(ji)時(shi)發(fa)現(xian)處(chu)理(li),形(xing)成(cheng)了(le)事(shi)故(gu)。因(yin)此(ci),為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)運(yun)行(xing)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing),做(zuo)好(hao)風電場箱式變壓器deweihuhebaoyangxiandeyouweizhongyao。benwenjiangjiehefengdianchangyunxingzhongfashengdeyixiexiangshibianyaqideshiguanli,tantaoruhetongguojishushouduanhexunjianguifanlaitigaofengdianchangxiangshibianyaqidekekaoxinghechangzhouqianquanyunxing。
風力發電機箱式變壓器的作用就是將風機發出的690V電能經過升壓變為10kV或35kV,再通過埋地電纜或架空線輸送到風電場升壓站。風力發電機大都是散落在野外山頭、林地、海hai邊bian的de,範fan圍wei廣guang,遠yuan離li升sheng壓ya站zhan中zhong控kong室shi,且qie箱xiang式shi變bian壓ya器qi大da都dou未wei采cai用yong綜zong合he自zi動dong化hua設she備bei,以yi至zhi於yu綜zong自zi係xi統tong無wu法fa實shi現xian對dui風feng機ji箱xiang式shi變bian壓ya器qi的de監jian視shi和he控kong製zhi,使shi箱xiang式shi變bian壓ya器qi係xi統tong成cheng為wei信xin息xi孤gu島dao和he監jian控kong盲mang區qu,出chu現xian事shi故gu或huo隱yin患huan時shi無wu法fa及ji時shi處chu理li和he消xiao除chu。因yin此ci需xu要yao維wei護hu人ren員yuan加jia強qiang箱xiang式shi變bian壓ya器qi就jiu地di巡xun檢jian,發fa現xian箱xiang式shi變bian壓ya器qi異yi常chang情qing況kuang及ji時shi處chu理li。箱xiang式shi變bian壓ya器qi出chu現xian事shi故gu除chu了le有you可ke能neng引yin起qi自zi身shen的de火huo災zai外wai,還hai有you可ke能neng引yin燃ran周zhou圍wei的de林lin地di、山地、風機以及導致風機飛車、倒塔等事故。
箱式變壓器的組成與二次保護
(1)作者所在風電場箱式變壓器采用的是SG係列幹式隔離變壓器,由低壓室、變壓器室、高壓室三大部分組成。
1) 低壓室,包括低壓側開關、隔離變壓器、風機控製電源開關、電壓表、電流表、溫控器、測量裝置等設備;
2)變壓器室,包括SG幹式變壓器、變壓器繞組溫度傳感器、軸流風機、低壓側電流互感器等設備;
3)高壓側,包括SF6開關、高壓側電流互感器、避雷器、保護裝置、智能操控裝置等設備。
(2)箱式變壓器的二次保護。
1)低壓側開關,由過流3段保護組成,保護裝置為框架斷路器自帶的電子脫扣器,保護範圍:風機變頻器到箱式變壓器I低壓側開關出線端。
2)幹式變壓器,由超溫保護組成,保護裝置為幹式變溫控器、繞組溫度傳感器,保護範圍:變壓器本體。
3)高壓側開關,由過流3段和零序方向2段保護組成,通過配置的數字測控裝置進行定值整定,保護範圍:低壓側開關進線端到高壓側開關出線端,包括變壓器本體。
風電場箱式變壓器事故案列
(1)案列1:該風電場某期項目35台tai風feng機ji投tou入ru運yun行xing時shi,無wu論lun在zai負fu荷he大da或huo小xiao時shi,箱xiang式shi變bian壓ya器qi均jun頻pin繁fan跳tiao閘zha,嚴yan重zhong影ying響xiang了le風feng電dian場chang的de安an全quan運yun行xing和he經jing濟ji效xiao益yi。經jing過guo運yun維wei人ren員yuan長chang時shi間jian的de排pai查zha後hou,初chu步bu判pan定ding是shi由you於yu箱xiang式shi變bian壓ya器qi高gao壓ya側ce開kai關guan的de保bao護hu測ce控kong裝zhuang置zhi選xuan型xing不bu匹pi配pei造zao成cheng,後hou經jing過guo批pi量liang更geng換huan保bao護hu測ce控kong裝zhuang置zhi,這zhe一yi問wen題ti最zui終zhong徹che底di根gen除chu。
(2)案例2:某mou日ri,該gai風feng電dian場chang的de某mou台tai風feng機ji遠yuan程cheng監jian控kong失shi去qu通tong訊xun。運yun維wei人ren員yuan趕gan到dao機ji位wei時shi,發fa現xian箱xiang式shi變bian壓ya器qi低di壓ya室shi著zhe火huo。經jing過guo緊jin急ji撲pu救jiu後hou,將jiang火huo災zai範fan圍wei控kong製zhi在zai低di壓ya室shi。經jing過guo事shi故gu分fen析xi後hou,原yuan因yin是shi由you於yu低di壓ya側ce電dian流liu互hu感gan器qi在zai變bian壓ya器qi室shi內nei,在zai長chang期qi的de高gao溫wen環huan境jing中zhong,極ji易yi造zao成cheng外wai殼ke老lao化hua、脆cui裂lie,進jin而er造zao成cheng電dian流liu互hu感gan器qi二er次ci回hui路lu開kai路lu,形xing成cheng過guo電dian壓ya引yin起qi火huo災zai。在zai對dui其qi它ta箱xiang式shi變bian壓ya器qi的de檢jian查zha中zhong,也ye發fa現xian了le所suo有you變bian壓ya器qi的de低di壓ya側ce電dian流liu互hu感gan器qi均jun有you不bu用yong程cheng度du的de老lao化hua、kailiexianxiang,jinyibuyanzhengleshigufenxidejielun。youyudiyacedianliuhuganqideercihuiluzhijieyudianliubiaoshiyong,bidayuli,shiguzhenggaicuoshishiduidiyacedianliuhuganqijinxingchaichu,yifangcileishiguzaicifasheng。
(3)案列3:某日,該風電場某組集電單元高壓開關突然跳閘,保護裝置報過流I段動作。運維人員立即對集電線路電纜和該組7台箱式變壓器進行檢查,發現某台箱式變壓器低壓側有一根電纜在分叉頭處已經熔斷,該電纜為3*240,三芯分別接於變壓器低壓側三相,該電纜共有6根。經過事故分析,是由於電纜絕緣老化,造成了相間短路,但本該是高壓側開關動作的,由於箱式變壓器UPS故障,高壓側開關保護裝置不能正常工作,造成了越級跳閘。
措施及建議
(1)加強風電場箱式變壓器的日常巡檢。重點檢查幹式變溫控器是否正常工作,手動啟停軸流風機是否能正常工作、UPS電源是否正常、保護測控裝置是否正常得電有無報錯、溫濕度監控器是否正常工作、SF6開關壓力指示是否在正常範圍,有無下降趨勢、變壓器運行聲音是否正常等,對發現的問題要及時處理。
(2)做好定期維護工作。每年度對風電場箱式變壓器做一次停電維護工作,對變壓器各接頭螺栓和固定螺栓進行力矩校驗緊固、清理變壓器室衛生、封堵電纜孔洞、檢查電纜老化程度,必要時進行處理。
(3)做好預防性試驗工作。每年度應及時做好變壓器的預防性試驗工作,主要有變壓器本體絕緣測量、高低壓電纜絕緣測量、變壓器高低壓繞組直阻測量、高低壓側開關的保護動作校驗防止誤動、拒動。
(4)增加監控途徑。1)將箱式變壓器繞組溫度通過風機RTU傳到風電場中控室電氣後台,有利於發現異常時能及時處理。2)將變壓器的保護和測控裝置信號傳到中控室電氣後台。3)增加戶外監控,對箱式變壓器進行全方位監控,並將監控信號傳到中控室後台。
風電場箱式變壓器的de可ke靠kao性xing是shi風feng電dian場chang風feng機ji安an全quan穩wen定ding運yun行xing的de前qian提ti,但dan由you於yu大da部bu分fen箱xiang式shi變bian壓ya器qi的de綜zong合he自zi動dong化hua程cheng度du不bu高gao,使shi之zhi存cun在zai監jian控kong盲mang區qu,再zai加jia上shang風feng機ji箱xiang式shi變bian壓ya器qi都dou分fen散san在zai野ye外wai造zao成cheng巡xun檢jian難nan度du大da、維護人員重視不足,導致很多箱式變壓器隱患無法及時發現消除直至發生短路跳閘、著火等事故時才引起重視。