电力变压器检修工作中的故障诊断与处理 邓炯

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:邓炯
[导读] 摘要:近年来,随着社会的发展,各行各业对电能需求量不断增大,同时要求电力系统电能的供应要更连续、更可靠。
        (国家电投集团江西电力工程有限公司南昌分公司  江西省南昌市  330039)
        摘要:近年来,随着社会的发展,各行各业对电能需求量不断增大,同时要求电力系统电能的供应要更连续、更可靠。电力变压器作为电力系统的重要供电设备,其运行的稳定、可靠与否,直接影响着电能供应,因此做好电力变压的日常维护、检修工作也显得越来越重要,而要想做好电力变压的日常维护、检修工作,我们必须明确电力变压器检修中的常见问题,并采用相应措施来及时、有效地解决这些问题。
        关键词:电力变压器;设备检修;常见故障;处理对策
        1引起变压器出现故障的原因
        1.1线路出现过热故障
        电力变压器在使用中,最常出现的问题便是线路过热,具体原因是在电运行时,电流出现异常引起电路过热导致故障,例如环流、涡流。在电路回路的过程中,若电阻不断增大也将导致电路出现过热问题,如果电路不能及时散热,电路的整体温度将会急速升高。在工作人员计算变压器抗短路能力时,没有充分考虑到电磁线的抗弯能力和抗压能力,此类变压器中的电磁线虽具有一定的抗短路能力,但其处于变压器内部后,一旦进行通电,电磁线的抗弯能力和抗拉能力将会由于电磁线温度的上升而随之降低,从而导致电力变压器出现故障。
        1.2套管故障
        套管是电力变压器重要的组成部件之一,在实际的工作过程中套管出现故障也会严重影响电力变压器的运行。实践证明套管故障主要表现为套管损坏、套管受潮等问题。而造成这些问题的主要原因包括以下几个方面:首先,使用强度过大,造成套管损坏。套管在高压变电器中主要承担固线的职能,在持续的工作过程中受到外力的影响以及内部电流的冲击等,很容易造成电力变压器中套管脱釉、表面损毁等现象。其次,安装失误,造成套管受潮。套管在进行安装的过程中,为了保障其有效的对引线进行固定,有关工作人员会对套管进行密封。但是在实际的安装过程中,由于工作人员的失误,经常造成密封不严,安装质量不到位等现象。这就使得套管内部与外界取得了连通,进而受到水气的影响,出现受潮现象。
        1.3自动跳闸故障
        根据相关数据调查显示,电力变压器在使用过程中,人为因素或电力变压器内部破坏是造成跳闸故障发生的两大主要原因,因此为有效地降低故障所带来的损失程度,电力企业的工作人员需及时安排专业人员进行故障分析,并采取科学合理的检修策略,以保障电力系统的安全正常运转。一般来说,倘若是因为人为因素导致电力变压器的跳闸故障,当检修工作人员排除故障后,可讲电力变压器继续投入使用,无须对变压器内部进行检查,可当是由于另一种原因导致的电力变压器跳闸故障,电力企业的工作人员不仅要对电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查,逐一排除故障,同时还要采取恰当的检修技术,及时地对诱导处进行修理,以避免电力变压器爆炸现象的发生。
        2电力变压器检修工作中的故障诊断与处理方法
        2.1绕组变形检测
        当变压器遭受短路电流冲击时,会因强大电动力作用导致绕组变形,严重时将直接造成突发性损坏事故。绕组发生局部变形也不可忽视,即使没有立即损坏,也有可能留下严重的故障隐患,如:绝缘间距发生变化,固体绝缘被损伤导致局部放电,当过电压作用时可能发生匝间、层间击穿,导致突发性绝缘事故,甚至在正常运行电压下,因局部放电的长期作用发生绝缘击穿;还会使绕组机械性能下降,抗短路能力降低等。故如何判断变压器绕组完好尤为重要。变压器在遭受短路电流冲击后,常用油中溶解气体分析、绕组直流电阻、短路阻抗,绕组的频率响应分析、空载电流和损耗等法来诊断绕组有无变形,确定绕组发生严重变形后,应对变压器进行吊芯或吊罩检查后处理。


        2.2绝缘电阻检测
        测量绕组连同套管的绝缘电阻及吸收比或极化指数能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部分表面受潮或脏污、以及贯串性的集中缺陷,同时可以为耐压试验的可行性作参考,测量结果应换算至同一温度下进行比较,要综合判断,相互比较,在安装时绝缘电阻不应低于出厂试验时绝缘电阻测量值的70%。  铁芯、夹件、穿芯螺丝等部件绝缘结构简单,绝缘介质单一,测量这些部件的绝缘电阻能更有效地检出相应部件绝缘缺陷。35kV及以上变压器,应测吸收比。吸收比与出厂值相比应无明显差别,在常温下应不小于1.3;吸收比偏低时可以测量极化指数,不应低于1.5。绝缘电阻大于10000MΩ时,吸收比不应低于1.1或极化指数不低于1.3。
        2.3直流电阻测试
        测量绕组直流电阻是考查变压器纵绝缘的主要手段之一,有时甚至是判断电流回路连接状况的唯一方法。它能判断出分接开关各分接位置接触是否良好、指示是否正确;引出线有无断裂;绕组引出线与导电杆接触情况;多股导线并绕的绕组是否有断股情况;变压器绕组接头焊接不良,变压器绕组匝间、层间短路等。测量变压器直流电阻时电流选择要恰当[1],测量中不得切换无励磁分接开关,避免电弧导致油质裂化甚至损坏变压器。1600kV•A及以下容量的三相变压器,各相测得值的相互差值应小于平均值的4%,线间测得值的相互差值应小于平均值的2%;1600kV•A以上三相变压器,各相测得值的相互差值应小于平均值的2%,线间测得值的相互差值应小于平均值的1%;变压器的直流电阻与同温下出厂值比较,相应变化不应大于2%;如电阻相间差在出厂时超过规定,厂家已说明了这种偏差的原因,则与以前相同部位测得值比较,其变化不应大于2%。
        2.4泄漏电流试验
        测量泄漏电流的原理和测量绝缘电阻的原理本质上是相同的,能检出缺陷的性质也大致相同。测量前应避免设备外表潮湿、脏污、环境温度等因素对体积泄露电流的影响。它与绝缘电阻相比有试验电压高且可调,易使绝缘本身弱点暴露出来;还可以根据泄漏电流测量值换算出绝缘电阻值,可用泄漏电流和外加电压关系曲线测量吸收比来判断绝缘缺陷等[2]。
        2.5介质损耗因数试验
        当怀疑变压器整体受潮,油劣化,绕组上附着油泥及严重的局部缺陷时可用测试变压器介质损耗因数的方法进行检测。对电容较小的设备测介质损耗因数tgδ能有效地发现局部集中性和整体分布性缺陷,但对电容量较大的设备,只能发现绝缘的整体分布性缺陷。tgδ测量结果受表面泄漏、试验接线、温度及外界条件影响,应采取措施减小和消除。测量结果应换算到同一温度时的数值进行比较,20℃时500kV不大于0.6%,110~220kV不大于0.8%,35kV不大于1.5%。
        2.6变压比及接线组别测试
        变压器变比试验可以检查出变压器绕组匝数比是否正确,检测分接开关的位置、接线是否正确,测试匝间是否短路,判断变压器并列运行的可行性,所有分接头的电压比与厂家铭牌参数比较应无显著差别,且应符合电压比的规律;电压等级在220kV及以上电力变压器,其电压比在额定分接头位置时允许偏差为±0.5%。电压在35kV以下,电压比小于3的变压器电压比允许偏差为士1%;其他所有变压器额定分接下电压比允许偏差为士0.5%;其他分接的电压比应在变压器阻抗电压值的1∕10以内,但不得超过±1%。  当需判断变压器能否并列运行时,测量其接线组别相同是其项目之一,若参加并列的变压器接线组别不一致,将出现不能允许的环流。因此,变压器在出厂、交接和大修后都要测量绕组的接线组别
        结束语
        电力变压器是电网系统中应用最为广泛的基础设备,具有调节电压、控制电力输送的作用。要想实现电力系统的正常运行,满足人们的日常用电需求,必须确保电力变压器的安全稳定。一旦电力变压器出现故障,不仅会给人们的日常生活带来不利影响,甚至会影响相关产业链的长远发展。
        参考文献
        [1]晏小强.电力变压器运行过程中的检修及其维护[J].中国战略新兴产业,2017(48):181.
        [2]李善善.电力变压器运行过程中检修与维护探讨[J].科技视界, 2017(36):89+91.
        [3]闫小燕.电力变压器维修和维护方法探析[J].内燃机与配件,2018 (01):161-162.
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