变压器的异常运行分析与常见故障处理

学术论文 2017-07-14 09:34:33
    变压器在输电、配电系统中起到了改变电压和传输功率的作用。电力系统中电力变压器是至关重要的设备之一,其发生事故之前一般都会有异常情况出现,通过分析异常原因、部位和程度以便采取相应的措施来及时消除变压器隐患,确保其安全运转。作为维修电工应对变压器进行维护和定期查,以便发现故障,及时处理。
    1 变压器异常运行的种类
    1.1 声音异常
    (1)电网过电压。发生单相接地或产生谐振电压时,将产生粗细不均的“尖响噪声”。此时可依据电压表的数值变化,判断系统运行状况。电力系统中有过磁保护时可能动作。
    (2)如果变压器出现沉闷的电磁“嗡嗡“不断增大,往往是因为过负荷导致。
    (3)如果是变压器油出现杂音,声音比平时大或有其他明显杂音,可能为贴片紧固件或绑扎有松动,或张力变化,或硅钢片振动增大所致。
    (4)若变压器声音中夹杂有摩擦声或连续的有规律的撞击声则可能是来自外部某一部件(如冷却附件、风扇等)不平衡引起的振动。
    (5)若变压器伴随有水沸腾声,且油压升高,则应判断为变压器调压开关因接触不良引起严重过热绕组发生短路故障,或绕组发生短路故障,此时必须立即停用检查处理。
    (6)变压器油若发出爆裂声。是变压器表面或内部或绝缘被击穿。此时必须立即将变压器停用,检查处理。
    1.2 油温明显异常
    (1)由于内部故障导致温度异常。内部故障如线圈对尾屏树枝状放电、绕组匝间短路、潜油泵油流产生带点效应饶怀线圈,铁芯多点接地使涡流增大而过热等。露磁通与软件、油箱形成回路而发热也会引起变压器温度异常。有的三相绕组变压器是星形结线方式下发生谐波电流及磁通,发生零序不平衡电流等。若这些情况发生,一般会伴随差动保护或瓦斯保护动作。故障严重时,还可能使压力释放阀或防爆管喷油,这时变压器也必须停用检查。
    (2)出现假油位。其原因有:a.全密封油枕未按全封闭方式加油,在胶袋与油面之间有空气(存在气压),造成假油位。b.检查呼吸器是否堵塞,导致所指示的油枕不能正常呼吸。c.查看防爆管通气孔是否堵塞。d.油位过低油位过低或看不见油位,应视为油位不正常。当低到一定程度时或造成轻瓦斯动作。严重缺油时,会使油箱内绝缘暴露受潮,降低绝缘性能,影响散热,甚至引起绝缘事故。油位过低,一般有如下原因:变压器严重漏油;设计制造不当,油枕容量与变压器油箱容量配合不当(一般油枕容量为变压器油量的8%-10%)。一旦气温过低,在低负荷时油位下降过低,则不能满足运行要求。
    1.3 气味和外观异常
    变压器出现许多故障同时出现过热现象,因而导致一些有关部件的颜色发生变化或产生特殊气体。
    (1)接线处过热引起异常,比如引线头线鼻子滑牙或套管接线端部分松动。接触面由于氧化严重导致过热,使颜色变暗。也可用红外线测温仪测量或温蜡片显示的颜色进行判断。温度过高时还有会产生刺鼻的焦臭味。
    (2)绝缘子、套管严重损伤或污秽,发生闪络时会散发出特殊的臭氧味。
    (3)若出现变压器呼吸器硅胶变色,原因通常有以下几点:a.选用呼吸器容量较小导致变色过快是常见现象,需更换较大容量的呼吸器。b.呼吸器安装不规范。如胶垫质量差、螺丝紧固不到位、密封不严等原因导致受潮。c.连续阴雨天气导致空气湿度相对较大,变压器吸湿量大而变色过快。
    1.4 渗、漏油
    (1)大部分是由于胶垫密封不严造成渗漏。要求胶垫应保持压缩三分之二时仍有一定的弹性,若胶垫失去弹性或胶垫质量差、安装位置不对称也会造成垫胶不密封。
    (2)变压器材质或加工工艺差。如油箱外表、油箱底盘大法兰等焊接处,因有的法兰材质差、加工粗糙、或焊接工艺达不到要求都可造成变压器渗、漏油。
    2 变压器常见故障处理措施
    2.1 变压器自动跳闸处理措施
    在检查分析跳闸原因时,应首先查明变压器是否有明显异常现象,若通过查看仪表确认是由于过负荷、外部短路或保护装置二次回路误动作,则变压器可重新投入运行。若不是由于外部原因造成的,应对其进行事故分析,可通过电气试验、油化分析等与以往数据对比进行仔细分析。如以上检查分析判断出变压器内部无故障,则应将保护系统气体继电器重新投到跳闸位置,将变压器重新投入。
    2.2 变压器气体保护动作后处理措施
    在对轻氣体动作后处理时,值班人员应向调度室和上级汇报,并检查有无其他信号,观察气体继电器动作次数、间隔时间长短,检查气体性质、颜色、气味、可燃性以及变压器外观等方面。继电器掉牌不能急于恢复,查看变压器本体或载调开关油枕的油位是否正常,气体继电器内充其量多少,以判断动作原因。然后将光字牌和信号继电器掉牌复归。在对重气体保护动作后处理时,若分析判断为空气,则变压器可继续运行。若其他可燃气体,应进一步进行分析。主要手段有油化分析、电试分析、吊壳检查三个方面。如检查不出原因,严禁将变压器投入运行。
    2.3 变压器着火后处理措施
    变压器不论何种原因着火都必须立即拉开各侧断路器,切断电源,停用冷却装置,并迅速采取有效措施进行灭火。由喷油引起着火燃烧时,必须迅速用黄砂覆盖、隔离、控制火势蔓延,同时用灭火设备灭火。装有水喷淋灭火装置的变压器着火时,必须先切断电源,才可以启动喷淋系统。若是确认着火点是变压器顶盖时,应立即开启下部阀门,将油位放至着火部位以下,同时用灭火器进行灭火。
    2.4 变压器油运行中凡是出现下列情况之一,都必须立即拉闸处理
    (1)运行声音有明显或突然增大,且发出沉重的异常响或内部有爆裂的放电声。
    (2)严重漏油,导致油面急剧下降至最低限值且无法堵漏。
    (3)上层油温异常升高,且不断上升且排除油温计故障的。
    (4)变压器出现冒烟或着火现象。
    (5)油色发生明显异常或油内存在碳质等。
    3 结束语
    变压器是电力系统中重要组成部分,其运行安全对整个电系统都有着至关重要的影响,因此,一定要在变压器运行过程中,定期定时仔细检查运行情况,出现故障根据情况立即进行汇报和处理。特别是发生重大运行故障时必须立即断电。同时加强对操作维修人员的业务培训做到早发现,早处理,以确保变压器安全运行。
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