张海欧
广东电网责任有限公司清远清城供电局,广东清远,511500
摘要:电力系统中电能转换与传输的中转站,作为大型变电站的重要组成部分,有着不可替代的地位,需要得到各个变电站管理人员的重视,确保其在实际开展维修与维护的过程中能够高度重视主变压器的调试,分析其是否处于正常运行的状态,及时处理存在的故障,避免受多种因素影响而导致大型变电站无法正常运行。基于此,以下对变压器运行中的常见故障及处理措施进行了探讨,以供参考。
关键词:变压器运行;常见故障;处理措施
引言
变压器作为电力系统中的核心设备,承担着电压变换、电能分配和电力传输的重要任务,其正常运行是保证社会生产稳定可靠供电的基础1现实当中,变压器总是长时间带负荷运行,势必遭受各种来自电网内外的破坏因素冲击,故障与事故不可避免。加之全国跨区域联网日趋紧密,形成的网络日益庞大,变压器故障如不及时切除或修复,往往会引发链式反应,严重时可能导致大面积停电和电网瘫痪事故。
1变压器工作原理
变压器是交流电电路中变换电压、电流、阻抗的元器件,其主要原理为电磁感应原理。变压器主要可以分为初级线圈、次级线圈以及铁芯(或磁芯)3个部分,初级线圈和次级线圈都有至少2个绕组。初级线圈是接电源的绕组,其他绕组都称作次级线圈。当初级线圈中有交流电电流通过时,铁芯(或磁芯)中就会产生磁通量,于是次级线圈上就会出现感应电压、感应电流。次级线圈上感应电压的大小取决于初级线圈中交流电的电压,以及初级、次级线圈的绕组匝数的比例。也就是说,如果设初级线圈中交流电的电压为U1,初级线圈绕组匝数为N1,次级线圈绕组匝数为N2,那么次级线圈中的感应电压U2可以表示为:U2=U1×N2/N1(1)这就是电磁感应原理在变压器中的应用。由此,变压器可以利用电磁感应原理,仅仅改变初级线圈、次级线圈绕组的匝数,就可以方便地改变次级线圈的电压,从而在输电线路中用高压输电,降低线损;而在入户电路中用较低的电压配电,保障电力用户的安全。
2变压器运行中的常见故障
2.1声音异常
变压器的声音异常可以提示变压器的故障。比如变压器的声音均匀增大,可能是因为电网中出现单相接地过电压,或者变压器负荷过大,导致铁芯硅钢片振幅增大,发出较大音量,此时变电站电压表读数也会增大。又如变压器运行中产生“沙沙”“叮当”等杂音,可能是元器件松动,或者变压器外壳碰撞其他元件。再如变压器运行中的放电声,在内部提示接触不良放电;在外部则可能是套管表面严重污染,导致瓷质电晕放电,这种情况可以在黑暗中观察到蓝色火花,或者末屏部位压紧螺丝松动,导致末屏接地电阻、悬浮电位增高。有时,变压器内发出水沸声,“咕噜咕噜”,可能是线圈绕组严重故障,比如匝间短路,或者磁漏、长时间超负荷运行、散热装置失效等,导致局部发热,出现发热油化现象。
2.2油位异常
变压器在运行时油位应保持正常。变压器上都 装有监视油位监视计 ( 玻璃管或磁针式 )。在正常 情况下,变压器的油位与变压器的油温是相对应的, 会随变压器油温的变化而变化。检查油位时,有可 能会出现假油位的情况。当油枕呼吸器堵塞、防爆 管通气孔堵塞、油标管堵塞或油位计损坏时,均会 出现假油位。此时虽然变压器油温、环境温度等产 生了变化,且是符合正常情况下的范围,但油位不 变化或变化异常。 变压器油位异常主要有油位过高和油位过低两 种情况,油位过高可能是过负荷、三相电流严重不 平衡、冷却器异常引起的,应降负荷或调整负荷让 三相电流使其基本达到平衡或检查冷却器是否积灰 堵塞,风扇、潜油泵运转是否正常等。 油位过低有可能是变压器存在漏油情况、检修 后未能及时补油或是因为变压器负荷突然下降或外 界环境温度明显降低。
油位过低会造成瓦斯保护动 作,当变压器严重缺油时,可能会造成绝缘击穿的 情况。 由于季节变化,如变压器油位会因为夏季或冬 季温度不同引起油位升高或降低,此种属于正常现 象,采取放油或者加适当的油即可。
2.3油温异常
变压器中的油俗称方棚油,是一种浅黄色的、透明的液体。变压器中,油的作用主要有绝缘、散热、消弧3类。其中,变压器油的散热作用保障着变压器的正常运行。变压器的油一旦温度异常升高,超过一定的标准,就不能起到良好的散热作用。因此,变压器内部的油温不应当超过85℃。变压器运行时的环境温度、变压器的负荷大小、变压器中散热器的通风状况、冷却器的异常情况,都会导致变压器的油温异常。
3变压器运行故障的处理措施
3.1变压器瓦斯保护
瓦斯保护能反映变压器油箱内部的各 种故障(如接头过热、局部放电等),对 变压器的匝间短路、铁芯故障和内部进入 空气等是唯一有效的保护方式,是变压器 本体的主保护。 变压器瓦斯保护动作跳闸后,除按照 事故处理规程处理外,还应立即收集气 体、取油样进行油样分析和色谱分析,并 检查变压器是否有故障特征,进行电气试 验。在确认变压器无故障,则为电力系统 的外部穿越性故障或继电保护误动,经过 总工程师同意后,可以重新将变压器投入 运行。
3.2声音异常的处理措施
变压器的运行中,声音异常提示着不同的故障原因,所以维修人员发现变压器运行中的声音异常时,应当根据声音异常的类型、位置、响度、音高,结合变压器的各类监测仪表,查找变压器的具体故障原因,对症处理,而不可一概而论。如果变压器的异常声音源自负荷过大,维修人员就应当处理变压器的过负荷问题,比如调整变压器的运行模式,来降低变压器的负荷;如果变压器的异常声音源自绝缘被击穿,应当立即停电检修;如果变压器的异常声音源自绕组故障导致的升温,也应当立即停电检修;如果源自变压器内铁芯故障,也应停电检修;如果源自套管污染,应清除污渍,并涂一层防护硅油;如果源自变压器外电路系统的故障,可以隔离故障,让变压器继续工作;如果检查发现变压器运行中只有异常声音,而无其他异常,还可以正常运行,那么维修人员就可以暂不处理,但应记录此次检修发现的异常声音,重点关注这台变压器,并将异常声音的情况上报给领导、调度。
3.3变压器的差动保护
当出现变压器引出线及变压器绕组发 生多相短路、单相严重的匝间短路和在大 电流接地系统中保护线圈及引出线上的接 地故障时,变压器的差动保护动作开关跳 闸,切除故障。 变压器的瓦斯保护或差动保护之一动 作跳闸,在检查变压器外部无明显故障,变 压器差动保护范围内的设备无故障,经检 查气体继电器,证明变压器内部无明显故 障时,在系统急需时可以试送电一次。 变压器的瓦斯保护及差动保护同时动 作跳闸,未经查明原因和消除故障前,不得 进行强送电。
结束语
变压器在运行中如发生故障,则会对供电可靠 性和系统的正常运行带来严重影响和经济损失。基 于我国近年来发生多起的变压器故障及其处理经 验,可得出变压器在运行维护中主要围绕基本要求、 设备倒闸操作、巡视检查和事故处理四个要素进行。 分析结果得出,很多原因是因为在检查故障和维护 时失误而造成的。
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