电力变压器常见故障分析及预防措施

发表时间:2021/2/25   来源:《城镇建设》2020年32期   作者: 何佳林 马森
[导读] 当前,电力变压器在运行中会出现各种异常情况,对常见故障进行总结和记录
        何佳林  马森
        黄河明珠水利水电建设有限公司  河南省  472000
        摘要:当前,电力变压器在运行中会出现各种异常情况,对常见故障进行总结和记录,有利于检修工作的针对性开展,提高检修效率,保障电力系统的安全运行。我们结合自身工作经验,对变压器常见故障进行分析,并给出预防措施。
        关键词:电力变压器;常见故障;预防措施
        1导言
        通过对电力系统的组成部分进行分析,电力变压器是其重要构成设备之一,此种设备的主要作用在于变换电压、分配电能等方面,运行时,如果发现变压器存在故障,必然会严重威胁电力系统整体安全稳定运行,同时也会造成不可预估的后果。面对此种情况,为确保系统运行能够更具安全性、可靠性、稳定性,相关研究人员应深入探究电力变压器常见故障及预防措施。
        2变压器结构及工作原理
        基于结构层面分析电力变压器的过程中,可以发现的是、电力变压器组成部分主要包含铁芯及绕组、邮箱等几方面内容,其中铁芯和绕组在变压器工作过程起到的作用和意义十分重要。在变压器内部组成中,铁芯是主要的磁路和机械骨干,立足铁芯组成方面进行分析,其主要是由铁芯柱及铁轭两项构成,铁芯柱起到的功能是保障绕组充分完全绕装,确保由一次电流形成的磁通得以良好形成。而促使变压器整个电磁系统形成回路的主要部件是铁轭,需注意,在铁轭发挥自身作用时,应确保铁芯可靠接地条件得以充分满足,如此才能保证铁芯的重要功能得以良好发挥。电力变压器的另一重要部件是绕组,其是变压器电路部分的重要组成部分。在变压器运行过程,为确保变压器使用年限及使用质量的逐步提高,必然会严格要求绕组部件的电气性能及耐热性能、机械强度等,所以绕组形式多是以同心式绕组为主,此种绕组具有简单的结构,同时也能够便利制造,因此其广泛应用于大部分电力企业中,与人们生活需要及企业要求十分相符。
        电力变压器是使用电磁感应的原理将一种交流电压能转换成另一种同频率的交流电压能。电力变压器的工作原理可以用六个字来概括“电生磁,磁生电”。在连接变压器一次绕组及电路电源的情况下,交变电流会流过绕组内部,而在电流流通的过程中,就会导致铁芯磁路内产生磁通,此时应注意,在磁通作用充分发挥时,会对应产生二次绕组铁芯磁通,同时二次绕组会出现感应电动势,这一过程就是电力变压器主要工作原理。在电力变压器一系列工作过程中,因电力感应作用、频率相同的感应电动势会分别产生,此种情况下,对相应操作开展过程中,如果接通了二次绕组和负载,其接通而产生的电流会流过负载,因这一现象的存在就会把铁芯中的磁能转换成电能。
        3电力变压器常见故障分析
        3.1变压器渗漏油故障
        变压器渗漏油是众多变压器故障中最为常见的。油浸式变压器的内部出现运行故障后,油箱中的油由液体变成气体,压力也就增大,油气从压力释放阀中溢出,出现渗油、漏油的现象。这种故障不仅仅出现渗漏油,更可怕的是会使得油箱内压力变大,有可能导致油箱出现变形的现象,更为严重的会出现油箱爆裂事故。另外,变压器的制造粗糙、密封不严、密封胶条老化等也可能造成变压器渗漏油。
        3.2变压器局部放电故障
        放电对绝缘有两种破坏作用:一种是由于放电质点直接轰击绝缘,使局部绝缘受到破坏并逐步扩大,最终使绝缘击穿。另一种是放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用,使局部绝缘受到腐蚀,介质损耗增大,最后导致热击穿。对于固体绝缘材料的电老化,其形成和发展是树枝状,在电场集中处产生放电,引发树枝状放电痕迹,并逐步发展导致绝缘击穿。而对于液体浸渍绝缘的电老化,局部放电一般先发生在固体或油内的小气泡中,而放电过程又使油分解产生气体并被油部分吸收,如产生速率高,气泡将扩大、增多,使放电增强,同时放电产生的X-蜡沉积在固体绝缘上使散热困难、放电增强,出现过热,促使固体绝缘损坏。
        3.3变压器运行时发出异常声响故障分析
        变压器在正常运行时的声音不会出现高低起伏,且运行声音应是均匀连续的。

若变压器运行声音忽高忽低或突然变长,或是有节奏地出现某种特定声音,或是伴随有其他声响等,这都说明变压器出现了故障。这些声音的不同,对应的故障也不同。
        3.4变压器短路故障
        变压器短路故障主要指变压器出口短路,以及内部引线或绕组间对地短路、相与相之间发生的短路而导致的故障。短路电流会引起绝缘过热故障;短路电动力会引起绕组变形故障。
        4电力变压器常见故障的预防措施
        4.1变压器渗漏油故障预防措施
        选用符合要求、优质的密封胶垫(条)。对试验不合格的材料,决不在修理及生产中使用;在密封接触面上涂黏结剂或聚氯乙烯清漆等。其作用是:除了能保护胶垫(条),延长其使用寿命外,还能堵塞接触面上的砂眼、微小的裂纹和凹坑等,从而加强密封;油箱箱盖与箱体连接处的密封胶条是最易渗漏的部位。清理干净接触面上的污物,接触面上不应喷面漆,并将胶条(垫)的接缝处黏牢;箱盖、法兰或套管等用螺栓连接或固定,其紧固方法直接影响着密封效果。螺栓或螺母的紧固顺序应是对称交替进行,且不得一次性拧得过紧。为防止拧得过紧或过松,应用力矩扳手进行最后紧固。
        4.2变压器局部放电故障预防措施
        对于实际发生的局部放电问题,仅依靠外观检查很难找出放电原因,需要借助于高压试验。在实际操作中,要合理设计高压试验的内容,选择并采取合适的试验方法,还要保证所配备试验仪器材料的齐全,并有明确的放电检测思路,进而保证试验结果的可靠准确。在对局部放电进行研究时,首先要掌握变压器参数信息,这是最基本的试验要求,然后要结合具体试验的内容与现象,采取图谱分析的具体策略,收集并分析试验数据,进而快速排查出变压器内放电部位及原因,为后续局部放电问题治理提供可靠依据。
        4.3变压器运行时发出异常声响故障预防措施
        首先,变压器运行过程中声音明显增大,但比较均匀,这一般是负荷过大引起的异响。通过测负荷或触摸变压器外壳温度即可判定,查明过负荷原因后,减掉超过允许范围的负荷即可。其次,匝间短路会促使变压器油局部沸腾并发出异响,变压器二次空载电压将出现严重不平衡,油温也将升高,拧开油枕注油孔,会嗅到焦味。这种故障很难自行修复,应将变压器停止运行送厂检修。最后,变压器内部铁心或夹件松动引起的运行异响,经测试,若变压器负荷电流、温度正常及二次空载电压基本平衡,则可加强监视继续运行。如声音不断增大,则应考虑解体检修。
        4.4变压器短路故障预防措施
        第一,出现这种情况后,变压器不可以带病运行。停电后,清理变压器套管上的积尘并做好绝缘处理,或者直接更换已经老化的套管。第二,如果套管存在油样不合格、含乙炔气体等缺陷,应对套管进行严格检验,各种试验合格后方可投入运行,避免人为因素引起故障。第三,在施工、改造、维修过程中,要注意检查各部位是否连接或接触良好,接触面应打磨后涂上导电膏,减小其接触电阻,从而杜绝过热现象的发生。
        5结束语
        总之,当今社会中,人们对电能的需求需求量逐渐增加,而在电力使用越发频繁和普遍的情况下,因变压器故障问题而导致的安全事故概率也逐渐增加,属于户外地区的变压器工作环境,在雷雨天气不可避免的就会受到一些影响作用,一旦空气中湿气出现增加状态时,变压器各种故障都会极易引发,此时如果工作人员不能及时诊断并修复变压器,就会对居民人身安全带来严重威胁,同时也会导致电力企业经济损失逐渐加大,所以文章针对各类故障进行分析,并采取了合理的措施,为帮助变压器故障问题的解决提供了可参考意见。
        参考文献:
        [1]刘海强.电力变压器常见故障的分析处理[J].科技视界,2013(32):119.
        [2]王兴民.浅谈变压器的常见故障分析[J].电子技术与软件工程,2014(14):165.
        [3]杨雁玲.电力变压器常见故障分析及维护[J].同煤科技,2012(03):39-41.
        [4]李永飚,陈昌铎,吕俊霞.电力变压器的常见故障及排除方法[J].光源与照明,2016(04):40-43.
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