基于风电场箱式变压器封堵的优化方案

基于风电场箱式变压器封堵的优化方案
发布时间：2022-10-27T07:04:26.542Z 来源：《科学与技术》2022年12期6月作者：徐莉董超闻新阳[导读] 风电场箱式变压器主要用于将风力发电机发出的690V电能经过升压变为35kV
徐莉董超闻新阳
中广核新能源湖北分公司湖北武汉 430000 摘要：风电场箱式变压器主要用于将风力发电机发出的690V电能经过升压变为35kV（或10kV），再通过集电线路输送到风电场升压站。

本文从风电场箱式变压器简介、箱式变压器运行环境、运维情况等方面介绍了封堵的现状问题，并且对现有封堵方法的优化方案及改善效果进行具体介绍。

关键词：风电场箱式变压器封堵1风电场及箱式变压器简介
风能是一种干净的自然能源，不会像常规能源（如煤电，油电）那样造成环境污染的问题。

平均每装一台单机容量为1兆瓦的风能发电机，每年可以减排2000吨二氧化碳（相当于种植1平方英里的树木）、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。

风能产生1兆瓦小时的电量可以减少0.8~0.9吨的温室气体，相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。

而且风机不会危害鸟类和其它野生动物。

在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为一种高效清洁的新能源有着巨大的发展潜力。

风力发电场（简称风电场），是将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地,按照地形和主风向排成阵列，组成机群向电网供电。

风力发电机就像种庄稼一样排列在地面上，故形象地称为“风力田”。

风力发电场于20世纪80年代初在美国的加利福尼亚州兴起，现在被全世界大力发展风电的各个国家广泛采用。

风电场箱式变压器是配套风电机组使用的一种变压器，其目的是增加风电场汇流集电线路输送容量和减少集电线路的电能损耗，先将发出的电能通过变压器升压至较高的电压等级（如35kV），再由风电场升压站将电能送入电网。

通常每台风电机组配置一台升压变压器，是风电场的重要组成部分。

2风电场箱式变压器封堵现状及危害风电场箱式变压器大多分散在山地、农地、海边等户外场所，点多面广。

内部孔洞一般采用防火泥封堵。

运行期间，箱式变压器内空间较为封闭，运维人员巡视时发现箱式变压器内部有机防火堵料开裂、塌陷、脱落等现象较为普遍、频繁。

不仅增加维护难度，而且严重影响箱式变压器安全稳定运行。

箱式变压器防火封堵失效后，使箱变内部出现孔洞，容易造成以下危害： 1)小动物入侵造成设备短路。

野外蛇虫鼠蚁活动频繁，当防火泥开裂、脱落后，小动物容易进入箱式变压器内部，咬伤二次电缆、甚至使一次设备发生短路，造成集电线路跳闸、断路器拒动或误动，严重威胁到箱式变压器安全运行。

2)箱变凝露。

防火泥开裂、脱落后，电缆室内潮气容易进入箱式变压器内部，因运行时箱变内部空间较封闭，昼夜温差较大时，水蒸气不能排出，冷却后又附着在支柱绝缘子、绝缘套管及母排等设备上，不仅会造成设备绝缘下降、对箱变外壳放电等问题，同时还会引起母排金属材料腐蚀、连接部位阻值超标问题。

3)扩大着火范围。

当发生电缆着火或者箱式变压器内部着火时，防火堵料脱落后，无法阻断火源，导致着火范围扩大，造成较大经济损失。

3风电场箱式变压器封堵失效原因 1)封堵部位孔洞较大，且无垫层支撑防火泥。

箱式变压器使用普通防火泥进行柜体底部和线缆口防潮封堵，由于防火泥自身性质较软，在使用中底部空洞大时无法承受自身重量。

空洞较大时容易下沉、脱落。

2)防火泥变质、开裂、变形。

受运行环境温度变化、运行时间长等因素影响，防火泥易出油、开裂、变形，导致塌陷甚至脱落。

4风电场箱式变压器封堵方案优化
1)使用防火涂层板。

针对封堵部位孔洞较大，且无垫层支撑的问题，可使用防火隔板。

2)高分子阻燃防潮封堵剂替代防火泥。

高分子阻燃防潮封堵剂应用高分子聚合物混合技术，耐受各种各种恶劣环境，可与设备及电缆保护套结构紧密粘合，没有腐蚀作用，不变形、不开裂、耐老化、耐候性能好。

具备良好的防水、防潮、防尘、防止小动物侵袭、防火阻燃性能。

3)采用标准化封堵工艺：封堵使用的新工艺是先拆除原有防火封堵部分，并进行内部清洁。

依据所需封堵的尺寸安装耐火隔板（10CM）或防火涂层板（30MM厚），在耐火隔板（防火涂层板）与电缆穿入处用膨胀防火密封胶进行填充缝隙，防止潮气及小动物沿缝隙进入箱体，并用弹性密封胶沿柜体与耐火隔板(防火涂层板)四周进行固定，待防火密封胶凝固后在面层上覆盖高分子涂料。

并使用工具对其进行找平，使施工部位平整光滑。

选择此优化方案的优势是不需要定期进行防火泥更换，高分子材料可以耐受热胀冷缩不会变形开裂同时能封堵防火泥所不能封堵的细小孔洞，底部的防火隔板提供一定的支撑强度使小动物不能轻易损坏封堵。

5结语
在风电场日常运维过程中，箱式变压器内部孔洞防火封堵失效隐患造成的危害较大，运维过程中应引起重视，消除隐患的同时，也要考虑维护便利，积极采取有效方案，提升箱式变压器运行安全性与稳定性。

本文中优化后的封堵方案便捷、规范、美观，解决了风电场箱式变压器日常维护的一大难题。