变压器常见故障分析与预防对策探讨

学术论文刘伟 2018-09-12 10:24:41
    0 引言
    电力变压器是电力系统中不可或缺的设备。电力变压器常见的故障主要有几大类:铁芯多点接地、绝缘故障、变压器放电故障和放热漏油故障。变压器在发生事故之前,一般都会有异常情况,因为变压器内部故障是由轻微发展为严重的。要通过对变压器运行时的声音、震动、气味、变色、温度及外部状况等现象的变化,来判断有无异常,分析异常运行的原因、部位及程度,以便采取相应措施。
    1 变压器的常见故障分析
    1.1铁芯多点接地
    变压器的接地点只能是1个,2个或2个以上都被视作铁芯多点接地。而导致多点接地的原因是多种多样的,如绝缘材料的破坏、夹件和柱芯相接触、安装时外壳和铁芯碰撞和金属异物遗留等都会造成铁芯多点接地。而铁芯多点接地所带来的隐患是非常严重的,会给人员的生命健康带来非常大的危害。其危害的表现集中在两个方面:其一,铁芯多点接地会导致电力系统局部的过热和短路。其二,会导致变压器内部放电的故障。因而,要保护人员的健康,必须高度重视变压器的铁芯多点接地问题。
    1.2变压器放电故障分析
    变压器的放电故障是根据放电能量密度的不同而进行区分的,其放电的故障主要有三类形式:高能量放电、火花放电和局部放电。高能量放电也称作电弧放电,此类放电故障具有非常大的危害,其放电密度大,产气急剧,造成的危害有绕组匝层被击穿,导致对地闪络、引线断裂、分接开关飞弧等事故,造成的损失比较大,此类放电没有明显的特征,难以准确的判断,事故发生后其后果难以想象。当绝缘结构中的电场强度不均匀时,局部放电是由放电部位的电场强度决定的,而某些区域的电场过于集中。
    1.3绝缘故障
    电力变压器的绝缘故障是常见的故障形式之一,内绝缘包括纸板、纸和油等绝缘材料,在遇到机械、电、热等应力的作用下,内绝缘设备中的复合绝缘结构会不断老化,特别是当变压器的使用接近寿命周期的终点时,在空气和水的作用下会加速绝缘材料的老化,严重影响变压器的安全性和可靠性,对生产和生活带来严重的影响。另外,由于外部环境的复杂变化,变压器的内绝缘中有水或局部过热等,不但会造成绝缘材料的老化,还会导致短路等情况。
    1.4其他故障
    其他一些故障包括渗漏油故障和放热故障等,渗漏油故障主要包括胶垫安装不到位、油箱焊接缝漏油等导致的法兰故障和高压套管升高座等问题;而放热故障主要是由于磁路问题、导体出现异常和接触点连接不良等问题。
    2变压器故障的预防对策
    2.1变压器油质变坏
    变压器中的油,由于长时间使用而没有更换,其中漏进了雨水和浸入了一些潮气,再加上其中的油温经常过热,这就容易造成油质的变坏。而油质变坏则导致变压器的绝缘性能受到了很大的影响,这种情况就非常容易引起变压器的故障产生。如果是新近投运的变压器,它的油色会呈浅黄色,在使用一段时间以后,油色将会变成浅红色。而如果发现油色开始变黑,这种情况下为了防止外壳与绕组之间或线圈绕组间发生电流击穿,就要立刻进行取样化验。经化验后,若油质合格则继续使用,若不合格就对绝缘油进行过滤和再生处理,让油质达到合格要求和再进行使用。
    2.2内部声音异常
    变压器如果运行正常,其中产生的电磁交流声的频率会相当稳定,而如果变压器的运行出现问题,在变压器中就会偶尔产生不规律的声音,表现出异常现象。这种情况产生的几种主要原因是:变压器进行过载运行,这种情况变压器内部就会有沉重的声音产生;变压器中出现短路和接地时,绕组中出现较大的短路电流,会发出异常的声音;变压器产生谐波和连接了大容量的用电设备时,由于产生的启动电流较大,以后造成异响。
    2.3变压器自动跳闸的处理
    当运行中的变压器自动跳闸时,运行人员应迅速作出如下处理:(1)当变压器各侧断路器自动跳闸后,将跳闸断路器的控制开关操作至跳闸后的位置,并迅速投入备用变压器,调整运行方式和负荷分配,维持运行系统及其设备处于正常状态;(2)检查掉牌属何种保护动作及动作是否正确;(3)了解系统有无故障及故障性质;(4)若属以下情况并经领导同意,可不经检查试送电:人为误碰保护使断路器跳闸;保护明显误动作跳闸;变压器仅低压过流或限时过流保护动作,同时跳闸变压器下一级设备故障而其保护却未动作,且故障已切除,但试送电只允许一次。
    2.4油位过高或过低
    变压器正常运行时,油位应保持在油位计的1/3到1/4之间。在装油时,一定要根据当地气温选择合适的注油高度。而变压器油温则受负荷同环境因素的变化的影响,假如油温出现变化,但起油标中油位却没有跟着出现变化,那么油位就是一个假象,造成这种状况的原因可能是油标管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通气孔堵塞等。这就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。
    2.5绕组故障
    绕组故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点:(1)在制造或检修时,局部绝缘受到损害,遗留下缺陷;(2)在运行中因散热不良或长期过载,绕组内有杂物落入,使温度过高绝缘老化;(3)制造工艺不良,压制不紧,机械强度不能经受短路冲击,使绕组变形绝缘损坏;(4)绕组受潮,绝缘膨胀堵塞油道,引起局部过热;(5)绝缘油内混入水分而劣化,或与空气接触面积过大,使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低,部分绕组露在空气中未能及时处理。
    3 结束语
    当前,变压器在运行中的故障给电力系统的稳定运行带来了很大的障碍,影响供电的正常,要分析变压器的故障原因,并针对性的提出诊断措施和预防措施。要加强对变压器运行的巡监,做好常规的维护工作,及时地消除设备的缺陷,定期进行检修和预防性试验,尽量避免变压器事故的发生,减小事故对电网及电器设备的损害。
上一篇浅谈建筑工程机械管理与维护的举措 下一篇浅谈机电设备的维修与保养措施
[责任编辑:花间一壶酒]