(神华新疆化工有限公司 新疆乌鲁木齐 831404)
摘要:在电力系统中,做为变配电的重要设备,变压器的安全运行与否变的十分重要,变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种,内部故障为变压器本体发生的各种故障;外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。
关键词:变压器;运行维护;故障:分析
1.变压器运行中的检查维护
变压器在发生事故之前,一般都会有异常情况发生,因为变压器内部故障是由轻微逐步发展为严重的。值班人员应随时对变压器的运行状况进行监视和检查。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)检查油温是否超过允许范围。
(2)检查油质,应为透明、微带黄色,由此可判断油质的好坏。
(3)检查套管是否清洁,有无裂纹和放电痕迹,冷却装置状况。
(4)变压器的声音应正常,一般为均匀的嗡嗡电磁声。
(5)天气有变化时,应重点进行特殊检查。
2.变压器运行中出现的不正常现象的分析
2.1声音异常
变压器正常运行时声音为连续均匀的“嗡嗡”声,如果产生不均匀或其他响声都属于不正常现象。
(1)内部有较高且沉着的“嗡嗡”声,则可能是过负荷运行,可根据变压器负荷情况鉴定并加强监视。
(2)内部有短时“哇哇”声,则可能是电网中发生过电压,可根据有无接地信号,表计有无摆动来判定。
(3)变压器有放电声,则可能是套管或内部有放电现象,这时应对变压器作进一步检测或停用。
(4)变压器有水沸声,则为变压器内部短路故障或接触不良,立即停用检查。
(5)变压器有爆裂声,则为变压器内部或表面绝缘击穿,立即停用进行检查。
(6)其他可能出现“叮当”声或“嘤嘤”声,则可能是个别零件松动,可以根据情况处理。
2.2油温异常
变压器的绝缘耐热等级为A级时,线圈绝缘极限温度为105℃,根据国际电工委员会的推荐,保证绝缘不过早老化,温度应控制在85℃以下。若发现在同等条件下温度不断上升,则认为变压器内部出现异常,内部故障等多种原因,这时应根据情况进行检查处理。
导致异常的原因有:散热器堵塞、冷却器异常、内部故障等多种原因。
2.3油位异常
变压器油位变化应该在标记范围之间,如有较大波动则认为不正常。常见的油位异常有:
(1)假油位,如果温度正常而油位不正常,则说明是假油位。运行中出现假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通气孔堵塞等。
(2)油位下降,原因有变压器严重漏油、油枕中油过少、检修后缺油、温度过低等。
2.4渗漏油
渗漏油是变压器常见的缺陷,渗与漏仅是程度上的区别,渗漏油常见的部位及原因有:
(1)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。
(2)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。
(3)设计制造不良,材质不好。
2.5套管闪络放电
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,常见原因有:
(1)高压套管制造不良,未屏蔽接地,焊接不良,形成绝缘损坏。
(2)套管表面过脏或不光滑。
3.变压器的故障处理
为了正确地处理故障,首先应掌握下列情况:系统运行方式,负荷状态;变压器上层油温,温升与电压情况;事故发生时天气情况;系统有无操作;何种保护动作,事故现象情况等。
变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障,其主要类型有:相间短路、匝间短路、接地故障等。外部故障为绝缘套管及其引出线上发生的各种故障,其主要类型有:绝缘套管闪络或破碎而发生的接地(通过外壳)短路,引出线之间发生相间故障等。
3.1套管故障
常见的是炸毁、闪落和漏油,其原因有:
(1)密封不良,绝缘受潮劣比。
(2)分接开关故障常见的有表面熔化与灼伤,相间触头放电或接头放电,主要原因有:
①螺丝松动;
②荷调整装置不良和调整不当;
③接头绝缘板绝缘不良;
④接触不良,制造工艺不好,弹簧压力不足;
3.2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。
3.3铁芯故障
铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。其后果可能使穿心螺杆与铁芯叠片造成两点连接,出现环流引起局部发热,甚至引起铁芯的局部熔毁;也可能造成铁芯叠片局部短路,产生涡流过热,引起叠片问绝缘层损坏,使变压器空载损失增大,绝缘油劣化。运行中变压器发生故障后,如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较,如差别较大,则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查,再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。如损坏不大,在损坏处涂漆即可。
3.4瓦斯保护故障
瓦斯保护是变压器的主保护,轻瓦斯作用于信号,重瓦斯作用于跳闸。
(1)轻瓦斯保护动作后发出信号,轻瓦斯保护动作的可能原因是:
变压器内部有较轻微故障产生气体;变压器内部进入空气,如滤油、加油或冷却系统不严密;油位严重降至瓦斯继电器以下,使瓦斯继电器动作;直流多点接地,二次回路故障或气体继电器引线绝缘不良引起误发信;受强烈震动影响;瓦斯继电器本身有问题。运行中的变压器发生轻瓦斯保护报警时,应立即进行分析和现场检查,根据变压器现场外部检查结果和气体继电器内气体取样分析结果作相应的处理。
(2)重瓦斯保护动作跳闸时,可能变压器内部发生严重故障,引起油分解出大量气体,也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸,应先投人备用变压器,然后进行外部检查,检查油枕防爆门,各焊接缝是否裂开,变压器外壳是否变形。最后检查气体的可燃性。变压器自动跳闸时,应查明保护动作情况,进行外部检查。经检查不是内部故障而是由于外部故障或人员误动作等引起的,则可不经内部检查即可投人送电。
3.5变压器着火的处理
变压器着火也是一种危险事故,因变压器有许多可燃物质,处理不及时可能发生爆炸或使火灾扩大。变压器着火的主要原因是:套管的破损和闪落,油在油枕的压力下流出并在顶盖上燃烧;变压器内部故障使外壳或散热器破裂,使燃烧着的变压器油溢出。发生这类事故时,变压器保护应动作使断路器断开。若因故断路器未断开,应用手动来立即断开断路器,拉开可能通向变压器电源的隔离开关,停止冷却设备,进行灭火。如果油溢在变压器顶盖上着火,则应打开下部油阀放油,使油面低于着火处。如果是变压器内部故障引起着火时,则不允许放油,以防止变压器发生严重爆炸。变压器灭火时,最好用泡沫式灭火器,必要时可用砂子灭火。
4.结论
变压器能否正常运行不但取决于变压器结构设计和制造工艺,而且与日常的运行、维护管理等方面有很大关系,变压器故障对电网系统的运行危害极大,为避免事故的发生,应加强日常运行巡视管理和制订有效的维护措施,以保证变压器的安全稳定运行。
参考文献
[1]中华人民共和国能源部.进网作业电工培训教材[M].沈阳,辽宁科学技术出版社,1993.
[2]王有元,廖瑞金,孙才新等.变压器油中溶解气体浓度灰色预测模型的改进[J].高电压技术,3,29(4):24-26.
[3]万千云,赵智勇,万英,电力系统运行技术.中国电力出版社.