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試論電力變壓器故障原因及處理方法

更新時(shí)間:2019-09-24   點(diǎn)擊次數(shù):1328次

針對(duì)電力變壓器在運(yùn)行中產(chǎn)生的故障的原因以及排除的方法等做出了簡(jiǎn)要的分析,小編認(rèn)為正確的、合理的故障排除法對(duì)于變壓器設(shè)備能夠正常運(yùn)行起到促進(jìn)作用。一般來說,變壓器產(chǎn)生故障主要是由于其內(nèi)部的組成、電路等方面出現(xiàn)了電力損耗而造成的,而外在的人為因素或者是其他方面也有可能造成其故障的產(chǎn)生。所以,排除電力變壓器故障時(shí),要抓住其原因所在而對(duì)癥下藥,從而提高其排除效果。

電力變壓器作為一種能量的轉(zhuǎn)化的設(shè)備,它在電壓的轉(zhuǎn)變以及電流的運(yùn)輸過程中有著不可取代的地位,在電力系統(tǒng)中有著核心的地位。如果電力變壓器發(fā)生故障,會(huì)導(dǎo)致電力的供應(yīng)發(fā)生中斷,甚至?xí)l(fā)火災(zāi)等一系列安全事故,將會(huì)對(duì)社會(huì)生活以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成重大的損失。所以,加強(qiáng)電力變壓器的故障分析,成為一種必要,它能為電力系統(tǒng)提供一個(gè)安全的、穩(wěn)定的、的運(yùn)作環(huán)境,確保生產(chǎn)的井然有序。

一、常見故障的分析處理

1.變壓器油質(zhì)變壞

變壓器中的油,由于長(zhǎng)時(shí)間使用而沒有更換,其中漏進(jìn)了雨水和浸入了一些潮氣,再加上其中的油溫經(jīng)常過熱,這就容易造成油質(zhì)的變壞。而油質(zhì)變壞則導(dǎo)致變壓器的絕緣性能受到了很大的影響,這種情況就非常容易引起變壓器的故障產(chǎn)生。如果是新近投運(yùn)的變壓器,它的油色會(huì)呈淺黃色,在使用一段時(shí)間以后,油色將會(huì)變成淺紅色。而如果發(fā)現(xiàn)油色開始變黑,這種情況下為了防止外殼與繞組之間或線圈繞組間發(fā)生電流擊穿,就要立刻進(jìn)行取樣化驗(yàn)。經(jīng)化驗(yàn)后,若油質(zhì)合格則繼續(xù)使用,若不合格就對(duì)絕緣油進(jìn)行過濾和再生處理,讓油質(zhì)達(dá)到合格要求和再進(jìn)行使用。

2.內(nèi)部聲音異常

變壓器如果運(yùn)行正常,其中產(chǎn)生的電磁交流聲的頻率會(huì)相當(dāng)穩(wěn)定,而如果變壓器的運(yùn)行出現(xiàn)問題,在變壓器中就會(huì)偶爾產(chǎn)生不規(guī)律的聲音,表現(xiàn)出異?,F(xiàn)象。這種情況產(chǎn)生的幾種主要原因是:變壓器進(jìn)行過載運(yùn)行,這種情況變壓器內(nèi)部就會(huì)有沉重的聲音產(chǎn)生;變壓器中的零件產(chǎn)生松動(dòng)時(shí),在變壓器運(yùn)行時(shí)就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈而不均勻的噪聲;變壓器的鐵芯外層硅鋼片未夾緊,在變壓器運(yùn)行時(shí)就會(huì)產(chǎn)生震動(dòng),同樣會(huì)產(chǎn)生噪音;變壓器頂蓋的螺絲產(chǎn)生松動(dòng),變壓器在運(yùn)行時(shí)也發(fā)出異響;變壓器的內(nèi)部電壓如果太高時(shí),鐵芯接地線會(huì)出現(xiàn)斷路或外殼閃絡(luò),外殼和鐵芯感應(yīng)出高電壓,變壓器內(nèi)部同樣會(huì)發(fā)出噪音;變壓器內(nèi)部產(chǎn)生接觸不良和擊穿,會(huì)因?yàn)榉烹姸l(fā)出異響;變壓器中出現(xiàn)短路和接地時(shí),繞組中出現(xiàn)較大的短路電流,會(huì)發(fā)出異常的聲音;變壓器產(chǎn)生諧波和連接了大容量的用電設(shè)備時(shí),由于產(chǎn)生的啟動(dòng)電流較大,以后造成異響。

3.自動(dòng)跳閘故障

在變壓器的運(yùn)行過程中,突然出現(xiàn)自動(dòng)跳閘時(shí),要進(jìn)行外部檢查,查明跳閘原因。如果在檢查后確定是因?yàn)椴僮魅藛T的操作不當(dāng)或者是因?yàn)橥獠抗收显斐傻模涂稍竭^內(nèi)部檢查環(huán)節(jié),進(jìn)行直接投入送電。如果是發(fā)生了差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,就要對(duì)保護(hù)范圍中的設(shè)備進(jìn)行全面、*檢查。在其中要注意變壓器中有不少可燃性的物質(zhì),而內(nèi)部故障有可能造成火災(zāi),如果沒有得到及時(shí)的處理,甚至有可能造成爆炸??赡軐?dǎo)致變壓器著火的因素有下面幾種:內(nèi)部故障導(dǎo)致變壓器散熱器和外殼破裂,有油燃燒著從變壓器中溢出;在油枕的壓力下,變壓器中的油流出然后在變壓器頂蓋上燃燒;變壓器套管的破損和閃絡(luò)等。這些事故發(fā)生時(shí),變壓器就會(huì)自發(fā)產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作,斷路器就會(huì)自動(dòng)斷開。若斷路器因某些原因而沒有自動(dòng)斷開,就要通過手動(dòng)來完成,立刻停止冷氣設(shè)備并關(guān)上電源,進(jìn)行撲救火情。變壓器的滅火要使用泡沫滅火器,在火勢(shì)緊急時(shí)還可以使用砂子滅火。

4.油位過高或過低

變壓器正常運(yùn)行時(shí),油位應(yīng)保持在油位計(jì)的1/3到1/4 之間。假如變壓器的油位過低,油位低于變壓器上蓋,則可能導(dǎo)致瓦斯保護(hù)及誤動(dòng)作,在情況嚴(yán)重的時(shí)候,甚至有可能使變壓器引線或線圈從油中露出,造成絕緣擊穿。若是油位過高,則容易產(chǎn)生溢油。長(zhǎng)期漏油、溫度過低、滲油檢修變壓器放油之后沒有進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)油等就是產(chǎn)生油位過低的主要原因。影響變壓器油位變化的因素有很多種,如冷卻裝置運(yùn)行狀況的變化、殼體滲油、負(fù)荷的變化以及周圍環(huán)境的變化等。如除漏油外,油溫上升或下降就直接決定著油位上升或下降還有變壓器油的體積。所以,在裝油時(shí),一定要根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁剡x擇合適的注油高度。而變壓器油溫則受負(fù)荷同環(huán)境因素的變化的影響,假如油溫出現(xiàn)變化,但起油標(biāo)中油位卻沒有跟著出現(xiàn)變化,那么油位就是一個(gè)假象,造成這種狀況的原因可能是油標(biāo)管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通氣孔堵塞等。這就要求值班人員要經(jīng)常對(duì)變壓器的油位計(jì)的指示狀況做出檢查,如果出現(xiàn)油位過低,就要查明其原因并實(shí)施相應(yīng)措施,而如果出現(xiàn)油位過高,就適當(dāng)?shù)胤庞停屪儔浩髂軌虬踩€(wěn)定地運(yùn)行。

5.瓦斯保護(hù)故障

瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件,其中輕瓦斯作用于信號(hào),而重瓦斯則作用于跳閘。瓦斯保護(hù)的動(dòng)作靈敏可靠,因此能有效監(jiān)視變壓器內(nèi)部大部分故障。一般來講,引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作有下面幾種原因:

(1)在變壓器進(jìn)行加油或?yàn)V油時(shí),帶入變壓器內(nèi)部的空氣沒有及時(shí)排出,導(dǎo)致油溫在變壓器運(yùn)行時(shí)升高,并逐漸排出內(nèi)部空氣,從而引發(fā)瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

(2)變壓器發(fā)生了穿越性短路或內(nèi)部故障產(chǎn)生氣體,都會(huì)讓瓦斯保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)。當(dāng)出現(xiàn)瓦斯保護(hù)信號(hào)動(dòng)作時(shí),如果檢查中并沒有發(fā)現(xiàn)任何異常狀況,就要立刻收集瓦斯繼電器中產(chǎn)生的氣體,并經(jīng)過分析試驗(yàn)。假如無色無味且氣體不燃燒,則可認(rèn)為是因?yàn)榭諝馇秩肓俗儔浩鲀?nèi)部,如果是這種情況,那么變壓器就是正常的,只要將瓦斯繼電器中浸入的氣體放出就行,同時(shí)注意觀察信號(hào)動(dòng)作時(shí)間之間的間隔是否在一直變長(zhǎng),并在不久后消失。如果是可燃性氣體,則可表明變壓器是發(fā)生了內(nèi)部故障,這時(shí)就要立刻關(guān)閉變壓器的電源,并進(jìn)行電氣測(cè)試,找出產(chǎn)生事故的原因,如果不能自己修理就送去檢修。

(3)變壓器內(nèi)部有嚴(yán)重故障發(fā)生而發(fā)生瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

(4)變壓器保護(hù)裝置中的二次回路發(fā)生了故障而引發(fā)瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

(5)新近安裝投入使用或者大修后運(yùn)行的變壓器,有可能會(huì)因?yàn)樽儔浩饔椭械目諝猱a(chǎn)生過快分離而形成保護(hù)動(dòng)作以及跳閘。

(6)變壓器內(nèi)部的油位下降速度過快而引起瓦斯的保護(hù)動(dòng)作。在變壓器發(fā)生瓦斯保護(hù)動(dòng)作或者跳閘后,工作人員應(yīng)立即停止變壓器的運(yùn)行,并對(duì)變壓器做出外部檢查。檢查變壓器中油位是否正常、防爆門是否完整、絕緣油是否有噴濺現(xiàn)象、外殼是否鼓起等。然后還要對(duì)變壓器內(nèi)部的氣體進(jìn)行收集并做出分析,然后進(jìn)行變壓器內(nèi)部故障性質(zhì)鑒定,在檢修完成和經(jīng)測(cè)驗(yàn)合格后,才能再次投入使用。

6.變壓器油溫突增

變壓器油溫突增,其引起的主要原因是:內(nèi)部緊固螺絲接頭松動(dòng)、冷卻裝置運(yùn)行不正常、變壓器過負(fù)荷運(yùn)行以及內(nèi)部短路閃絡(luò)放電等。在正常的情況下,變壓器上層油溫必須要在85℃以下,如果沒有在變壓器的本身配置溫度計(jì),則可用水銀溫度計(jì)在變壓器的外殼上測(cè)量溫度,正常溫度要保持在80℃以下。如果油溫過高,要對(duì)變壓器是否過負(fù)荷以及冷卻裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查。若變壓器在進(jìn)行超負(fù)荷運(yùn)行,要立刻對(duì)變壓器的負(fù)荷進(jìn)行減輕,如果變壓器的負(fù)荷減輕后,溫度依然如此,就要立刻停止變壓器運(yùn)行,對(duì)其故障原因進(jìn)行查找。

7.繞組故障

繞組故障中主要包括相間短路、繞組接地、頭開焊、接斷線、匝間短路等。引發(fā)這些故障的主要原因主要有以下幾種:

(1)變壓器在制造和后期進(jìn)行檢修時(shí),造成了絕緣局部損壞,留下了后遺癥。

(2)變壓器在運(yùn)行中因散熱不良或長(zhǎng)期過載,溫度長(zhǎng)期過高,使絕緣產(chǎn)生老化。

(3)變壓器的制造工藝不良,壓制不緊,機(jī)械強(qiáng)度無法承受短路沖擊,讓繞組變形,絕緣損壞。

(4)變壓器的繞組受潮,導(dǎo)致絕緣膨脹堵塞油道,致使局部過熱。

(5)變壓器中的絕緣油與空氣接觸面積太大,或混入水分出現(xiàn)劣化,造成油的酸價(jià)變高,絕緣能力下降或者油面過低,讓繞組暴露到空氣里,而沒得到及時(shí)的處理。這些都可能造成絕緣擊穿,從而形成短路或繞組接地故障。如果出現(xiàn)匝間短路,各相直流電阻出現(xiàn)不平衡,電源側(cè)電流輕微增大,油溫增高,變壓器過熱,甚至在油中不停地產(chǎn)生冒泡聲。輕微的匝間短路,可引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作,而匝間短路嚴(yán)重則可造成差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作或者電源側(cè)的過流保護(hù)。而匝間短路常常會(huì)引起更嚴(yán)重的單相接地或相間短路等故障,因此如果發(fā)生匝間短路要盡快處理。

三、電力變壓器日常維護(hù)

在變壓器的日常維護(hù)工作中,要做到實(shí)時(shí)監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀況,特別是在過負(fù)荷運(yùn)行時(shí),更是要縮短監(jiān)控的周期。定期xun視變壓器的電壓、電流、上層油溫等,并經(jīng)常對(duì)變壓器的外部進(jìn)行檢查。日常維護(hù)的具體工作有:對(duì)套管、磁裙的清潔程度進(jìn)行檢查并及時(shí)做好清理工作,以保證磁套管與絕緣子的清潔,避免閃絡(luò)事故的發(fā)生;冷卻裝置運(yùn)行時(shí),要確認(rèn)冷卻器進(jìn)油管和出油管的蝶閥,保證入口干凈無雜物,散熱器通暢進(jìn)風(fēng);風(fēng)扇在運(yùn)行中運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,有無明顯振動(dòng)及異音,潛油泵的轉(zhuǎn)向是否正確,冷卻器有無滲漏油現(xiàn)象,有無異常聲音及振動(dòng),分路電源自動(dòng)開關(guān)閉合是否良好。此外,定期檢查分接開關(guān),包括接觸的定位、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性、緊固等。還要定期測(cè)試變壓器的線圈、避雷器、套管,避雷器接地必須可靠,引線要盡可能短,接地電阻要小于5Ω。同時(shí)要定期試驗(yàn)相關(guān)的消防設(shè)施。

在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作中,我們通過變壓器的溫度、聲音、外觀、油位以及其他現(xiàn)象對(duì)電力變壓器故障進(jìn)行的判定,只能作為變壓器故障的初步判定。因?yàn)椋儔浩鞯膬?nèi)部故障不是一種單一的直觀反映,其中涉及諸多因素,甚至有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)假象。因此在判斷故障時(shí),必須結(jié)合電氣試驗(yàn)、油質(zhì)分析以及設(shè)備檢修、運(yùn)行等情況進(jìn)行綜合分析,對(duì)故障的原因、部位、部件或絕緣的損壞程度等做出準(zhǔn)確判定,才能制定出合理的處理方案。

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