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[摘 要]电力变压器是电力系统中的重要输变电设备,承担着电压转换,电压分配和传输,提供电力等功能,其运行状况直接关系到发、供电系统的安全性和供电可靠性。为了更好的保证电力变压器的正常运行,必须要做好对其运行故障的分析,确定产生的原因,确定事故处理方法,降低故障对电网运行造成的影响。
[关键词]电力变压器 故障 处理方法
中图分类号:TK546 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0019-01
引言
电力变压器在电力系统居于核心地位,变压器将发电机端的电压升高以后再输送出去,以此来保证电压的平稳运行。电力变压器故障,会导致不同程度的电力安全事故,对电网安全可靠性造成很大的威胁,给社会生活的稳定以及国民经济的发展造成巨大损失。在变压器发生事故时,应及时、准确、快速的进行故障处理,降低影响,避免造成重大安全事故。
1.变压器油异常
(1)渗漏油
变压器的渗漏油是常见故障,电力变压器渗油不仅会影响变压器的正常安全运行,还会造成变压器器损毁的严重事故,污染环境,带来巨大的财产损失,因此,技术维修人员应当重视变压器的渗油问题。
原因:阀门系统,蝶阀胶材质安装不良,放油阀精度不高,螺纹处渗漏;胶垫接线桩头,高压套管基座流出线桩头,胶垫较不密封、无弹性,小瓷瓶破裂渗漏油;设计制造不良,材质不好等。
处理:对于平面接缝处渗油可以直接焊接,拐角处及加强筋连接的地方采用加铁板进行补焊,对三面连接处可以根据实际情况进行三角形补焊;对于高压套管升高座或进入孔法兰渗油,运行中可对法兰进行施胶密封。技术工作人员要对法兰缝隙进行检查,并用堵漏胶进行封堵,在胶完全固化后,退出其中一个法兰紧固螺丝,再将施胶枪嘴拧入螺丝孔,最后将密封胶注入法兰间隙,才能实现密封的效果。对于变压器油箱和防爆管发生破裂,致使绝缘油受潮的故障,技术检查维修人员可以将防爆管进行拆除,改装压力释放阀。
(2)油位异常
变压器正常运行时,油位应保持在油位计的1/3左右。假如变压器的油位过低,油位低于变压器上盖,则可能导致瓦斯保护及误动作,在情况严重的时候,甚至有可能使变压器引线或线圈从油中露出,造成绝缘击穿。若是油位过高,则容易产生溢油。
原因:呼吸器堵塞、防暴管通气孔堵塞,变压器严重漏油、油枕中油过少、检修后缺油、温度过低等。
处理:首先,在装油时,需要根据当地气温选择合适的注油高度。其次,油位假象,即油温出现变化,但起油标中油位却没有跟着出现变化,这要求值班人员要经常对变压器的油位计的指示状况做出检查,如果出现油位过低,就要查明其原因并实施相应措施,而如果出现油位过高,就适当地放油,让变压器能够安全稳定地运行。
(3)油质异常
电力变压器中为了保护变压器原件的正常使用,在出厂时都涂有油,作为绝缘、散热和熄弧介质的绝缘油,其绝缘的处理要求是极其苛刻的。如果油色变黑,有异味,则说明油内有游离碳等杂质或者已经受潮,表明电力变压器的油已经变质。
原因:氧化、电气老化、变压器故障老化(过热、放电故障),变压器制造、安装、检修过程中技术监督不到位和管理不严等造成油质老化。
处理:新变压器开始投入运行时,是浅黄色,最后会变为黑色,这时油的颜色、气味、运动粘度及介损等物理性能发生变化,电气性能逐渐下降,这时需要对变压器的油进行取样检验,防止变压器发生电流击穿。这时就需要更换变压器的油,替换掉已经被潮气侵蚀的油,从而保证变压器的安全正常运行、良好的绝缘性能。
2.内部声音异常
变压器运行正常,产生的电磁交流声的频率会相当稳定,而变压器的运行异常,就会偶尔产生不规律的声音颤动。有时声音会忽高忽低,忽大忽小,经常会出现均匀的嗡嗡声,有时这种声音会越来越大。发出均匀的嗡嗡声说明变压器内部存在故障需要处理。
原因:变压器过负荷运行;变压器本体零件产生松动;变压器顶盖螺栓松动;内部接触不良造成造成的放电,最终产生声音;变压器铁芯谐振导致变压器发出忽粗忽细的声音。
处理:电力人员要从实际检修中找出故障原因。在检修过程中如果发现故障是由于变压器个别零件引起的,此时就需要停电来进行处理。如果是由于过负荷引起的话,此时就需要重点控制监控负荷,要把监控负荷控制在允许范围之内。在处理过程中要重点注重接头,要检查接头是否接触良好。
3.套管短路故障
套管损坏,裂缝,闪漏油等会造成短路,套管闪络放电会造成发热,导致老化,绝缘受损甚至引起爆炸。
常见原因:高压套管制造不良形成绝缘损坏;套管表面过脏或不光滑;螺丝松动;荷调整装置不良和调整不当;接触不良,制造工艺不好,弹簧压力不足;酸价过高,使分接开关接触面被腐蚀。
处理:外部检查瓷套管是否损坏,是否出现裂缝和结垢,利用摇表检查绝缘电阻的瓷套管,是否满足要求。对发生外部短路变压器绕组进行测量,可能会发出更严重的绕组变形进行覆盖检查,以防止变压器的积累变成短路而发生事故。受潮的套管应及早进行干燥处理,破损的套管应更换新套管,加封气密性好、弹性强的器件,经试验检测合格后方可投入使用。
4.分接开关故障
变压器油箱上有“吱吱”的放电声,电流表随响声发生摆动,瓦斯保护可能发出信号,油的闪点降低。这些均可能是由于分接开关故障而出现的异常现象。分接开关位置不准接或者接触不良,会导致接触表面熔化和灼伤而产生放电。
原因:镀银层严重磨損引起分接开关烧毁;分头位置切换错误造成开关烧坏;相间绝缘距离不够或绝缘材料性能降低导致短路。
处理:用摇表检查绝缘电阻,如果检测有故障则电阻值会很大;比对出厂值或上次调查记录,如果不同,表明触摸头故障。输出电压、电流不稳定或变压器分接开关过热,应尽快安排维修人员进行检查和测试。
5.瓦斯保护故障
瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件,其中轻瓦斯作用于信号,而重瓦斯则作用于跳闸。瓦斯保护的动作灵敏可靠,因此能有效监视变压器内部大部分故障。
原因:变压器内部存在空气;因温度下降和漏油致使油位缓慢降低;或是因变压器故障而产生少量气体;二次回路故障;变压器内部有轻微故障。
处理:轻瓦斯保护动作后发出信号,运行人员应立即检查,对内部的空气进行取样、检测和实验,如果没有出现燃烧现象,而且无色无味,这时要将内部的空气放出即可,如果气体可以燃烧,证明变压器出现问题,应该停止变压器运行,要及时进行检修;瓦斯保护动作跳闸时,应该立即对变压器进行检查,看防爆门是否出现破损或是出现喷溅现象,油位是否正常等,再对内部空气进行采集实验,对内部故障进行测试,在实验合格,检修完毕后,才可再次投入使用。
6.绕组故障
绕组故障中主要包括相间短路、绕组接地、匝间短路和绕组变形等。绕组变形会导致内部电感和电容等的分布参数发生变化。匝间短路轻则引起瓦斯保护动作,重则造成差动保护动作或者电源侧的过流保护,甚至引起单相接地或相间短路等故障。
原因:局部绝缘受到损害,遗留下缺陷;温度过高绝缘老化;绕组变形绝缘损坏;部分绕组露在空气中未能及时处理。
处理:绕组变形可依托相应的测试技术对绕组特定参数进行测量,从横向和纵向对比测试结果,可以判断出绕组的扭曲和倾斜现象。发现匝间短路应及时进行停电检修。
结束语
变压器是电力系统中很重要的设备,一旦发生事故,将造成很大的经济损失。为了把故障损失控制在最小范围内,要做好电力变压器的日常维护工作,加强对变压器运行巡监,及时消除设备缺陷,同时还要定期的对变压器进行检修以及预防性的试验,尽力避免电力变压器故障和事故的出现。
参考文献
[1] 朱美蓉.大型电力变压器事故的分析与预防[J].科技信息,2009(35).
[2] 杨瑜,赵健网.电力变压器的噪声源及降噪对策[J].电力环境保护,2008(3).
[3] 杨忠堂.电力变压器故障的原因及维护[J].消费导刊,2010(8).
[关键词]电力变压器 故障 处理方法
中图分类号:TK546 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0019-01
引言
电力变压器在电力系统居于核心地位,变压器将发电机端的电压升高以后再输送出去,以此来保证电压的平稳运行。电力变压器故障,会导致不同程度的电力安全事故,对电网安全可靠性造成很大的威胁,给社会生活的稳定以及国民经济的发展造成巨大损失。在变压器发生事故时,应及时、准确、快速的进行故障处理,降低影响,避免造成重大安全事故。
1.变压器油异常
(1)渗漏油
变压器的渗漏油是常见故障,电力变压器渗油不仅会影响变压器的正常安全运行,还会造成变压器器损毁的严重事故,污染环境,带来巨大的财产损失,因此,技术维修人员应当重视变压器的渗油问题。
原因:阀门系统,蝶阀胶材质安装不良,放油阀精度不高,螺纹处渗漏;胶垫接线桩头,高压套管基座流出线桩头,胶垫较不密封、无弹性,小瓷瓶破裂渗漏油;设计制造不良,材质不好等。
处理:对于平面接缝处渗油可以直接焊接,拐角处及加强筋连接的地方采用加铁板进行补焊,对三面连接处可以根据实际情况进行三角形补焊;对于高压套管升高座或进入孔法兰渗油,运行中可对法兰进行施胶密封。技术工作人员要对法兰缝隙进行检查,并用堵漏胶进行封堵,在胶完全固化后,退出其中一个法兰紧固螺丝,再将施胶枪嘴拧入螺丝孔,最后将密封胶注入法兰间隙,才能实现密封的效果。对于变压器油箱和防爆管发生破裂,致使绝缘油受潮的故障,技术检查维修人员可以将防爆管进行拆除,改装压力释放阀。
(2)油位异常
变压器正常运行时,油位应保持在油位计的1/3左右。假如变压器的油位过低,油位低于变压器上盖,则可能导致瓦斯保护及误动作,在情况严重的时候,甚至有可能使变压器引线或线圈从油中露出,造成绝缘击穿。若是油位过高,则容易产生溢油。
原因:呼吸器堵塞、防暴管通气孔堵塞,变压器严重漏油、油枕中油过少、检修后缺油、温度过低等。
处理:首先,在装油时,需要根据当地气温选择合适的注油高度。其次,油位假象,即油温出现变化,但起油标中油位却没有跟着出现变化,这要求值班人员要经常对变压器的油位计的指示状况做出检查,如果出现油位过低,就要查明其原因并实施相应措施,而如果出现油位过高,就适当地放油,让变压器能够安全稳定地运行。
(3)油质异常
电力变压器中为了保护变压器原件的正常使用,在出厂时都涂有油,作为绝缘、散热和熄弧介质的绝缘油,其绝缘的处理要求是极其苛刻的。如果油色变黑,有异味,则说明油内有游离碳等杂质或者已经受潮,表明电力变压器的油已经变质。
原因:氧化、电气老化、变压器故障老化(过热、放电故障),变压器制造、安装、检修过程中技术监督不到位和管理不严等造成油质老化。
处理:新变压器开始投入运行时,是浅黄色,最后会变为黑色,这时油的颜色、气味、运动粘度及介损等物理性能发生变化,电气性能逐渐下降,这时需要对变压器的油进行取样检验,防止变压器发生电流击穿。这时就需要更换变压器的油,替换掉已经被潮气侵蚀的油,从而保证变压器的安全正常运行、良好的绝缘性能。
2.内部声音异常
变压器运行正常,产生的电磁交流声的频率会相当稳定,而变压器的运行异常,就会偶尔产生不规律的声音颤动。有时声音会忽高忽低,忽大忽小,经常会出现均匀的嗡嗡声,有时这种声音会越来越大。发出均匀的嗡嗡声说明变压器内部存在故障需要处理。
原因:变压器过负荷运行;变压器本体零件产生松动;变压器顶盖螺栓松动;内部接触不良造成造成的放电,最终产生声音;变压器铁芯谐振导致变压器发出忽粗忽细的声音。
处理:电力人员要从实际检修中找出故障原因。在检修过程中如果发现故障是由于变压器个别零件引起的,此时就需要停电来进行处理。如果是由于过负荷引起的话,此时就需要重点控制监控负荷,要把监控负荷控制在允许范围之内。在处理过程中要重点注重接头,要检查接头是否接触良好。
3.套管短路故障
套管损坏,裂缝,闪漏油等会造成短路,套管闪络放电会造成发热,导致老化,绝缘受损甚至引起爆炸。
常见原因:高压套管制造不良形成绝缘损坏;套管表面过脏或不光滑;螺丝松动;荷调整装置不良和调整不当;接触不良,制造工艺不好,弹簧压力不足;酸价过高,使分接开关接触面被腐蚀。
处理:外部检查瓷套管是否损坏,是否出现裂缝和结垢,利用摇表检查绝缘电阻的瓷套管,是否满足要求。对发生外部短路变压器绕组进行测量,可能会发出更严重的绕组变形进行覆盖检查,以防止变压器的积累变成短路而发生事故。受潮的套管应及早进行干燥处理,破损的套管应更换新套管,加封气密性好、弹性强的器件,经试验检测合格后方可投入使用。
4.分接开关故障
变压器油箱上有“吱吱”的放电声,电流表随响声发生摆动,瓦斯保护可能发出信号,油的闪点降低。这些均可能是由于分接开关故障而出现的异常现象。分接开关位置不准接或者接触不良,会导致接触表面熔化和灼伤而产生放电。
原因:镀银层严重磨損引起分接开关烧毁;分头位置切换错误造成开关烧坏;相间绝缘距离不够或绝缘材料性能降低导致短路。
处理:用摇表检查绝缘电阻,如果检测有故障则电阻值会很大;比对出厂值或上次调查记录,如果不同,表明触摸头故障。输出电压、电流不稳定或变压器分接开关过热,应尽快安排维修人员进行检查和测试。
5.瓦斯保护故障
瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件,其中轻瓦斯作用于信号,而重瓦斯则作用于跳闸。瓦斯保护的动作灵敏可靠,因此能有效监视变压器内部大部分故障。
原因:变压器内部存在空气;因温度下降和漏油致使油位缓慢降低;或是因变压器故障而产生少量气体;二次回路故障;变压器内部有轻微故障。
处理:轻瓦斯保护动作后发出信号,运行人员应立即检查,对内部的空气进行取样、检测和实验,如果没有出现燃烧现象,而且无色无味,这时要将内部的空气放出即可,如果气体可以燃烧,证明变压器出现问题,应该停止变压器运行,要及时进行检修;瓦斯保护动作跳闸时,应该立即对变压器进行检查,看防爆门是否出现破损或是出现喷溅现象,油位是否正常等,再对内部空气进行采集实验,对内部故障进行测试,在实验合格,检修完毕后,才可再次投入使用。
6.绕组故障
绕组故障中主要包括相间短路、绕组接地、匝间短路和绕组变形等。绕组变形会导致内部电感和电容等的分布参数发生变化。匝间短路轻则引起瓦斯保护动作,重则造成差动保护动作或者电源侧的过流保护,甚至引起单相接地或相间短路等故障。
原因:局部绝缘受到损害,遗留下缺陷;温度过高绝缘老化;绕组变形绝缘损坏;部分绕组露在空气中未能及时处理。
处理:绕组变形可依托相应的测试技术对绕组特定参数进行测量,从横向和纵向对比测试结果,可以判断出绕组的扭曲和倾斜现象。发现匝间短路应及时进行停电检修。
结束语
变压器是电力系统中很重要的设备,一旦发生事故,将造成很大的经济损失。为了把故障损失控制在最小范围内,要做好电力变压器的日常维护工作,加强对变压器运行巡监,及时消除设备缺陷,同时还要定期的对变压器进行检修以及预防性的试验,尽力避免电力变压器故障和事故的出现。
参考文献
[1] 朱美蓉.大型电力变压器事故的分析与预防[J].科技信息,2009(35).
[2] 杨瑜,赵健网.电力变压器的噪声源及降噪对策[J].电力环境保护,2008(3).
[3] 杨忠堂.电力变压器故障的原因及维护[J].消费导刊,2010(8).