配电变压器常见故障分析 丁新强

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:丁新强
[导读] 摘要:随着社会的进步和时代的发展,我国电力系统得到了迅速发展,为了保证为用户提供优质的电能,电力系统的安全可靠性尤为重要。
        (内蒙古电力(集团)有限责任公司阿拉善电业局乌力吉供电分局  内蒙古阿拉善  750306)
        摘要:随着社会的进步和时代的发展,我国电力系统得到了迅速发展,为了保证为用户提供优质的电能,电力系统的安全可靠性尤为重要。配电变压器是电网结构中起着对电能的转换和传输功能的作用,所以其对电网的安全运行有着重要的意义,但在电网运行当中,配电变压器的常见故障还是经常发生的,严重影响了电力系统的正常运行。本文针对配电变压器常见故障进行了分析,仅供参考。
        关键词:配电变压器;常见故障
        1 配电变压器概述
        在电力系统中,配电变压器是最为关键的设备之一,其主要功能是降低高压电的电压,升高电流,而保持交流电的频率不变,在后文中简称“变压器”。变压器的主要核心是其电磁部分:绕组和铁芯(器身)。绕组构成了变压器的电路,而铁心构成了变压器的磁路。除了绕组和铁芯,还有油箱、绝缘套管、冷却装置、调压和保护装置等部件组成。在实际运行中,变压器一直处于工作状态,出现故障和事故也是正常现象。特别是变压器长时间运行后造成的材质劣化、绝缘老化及设计寿命的影响,是变压器发生故障的主要因素。
        2 配电变压器常见故障
        2.1外因导致的故障
        (1)過电压引起的故障
        由于受地域广阔的因素,我国电力系统的设备会在各种不利的条件建设配置,特别如在平原高雷电多发地区,因变压器的高低压线路是架空线路,而当雷电时变压器的绕组上会产生极高的异常电压,引起电网内部的电磁能量也产生异常的转换,电压突然升高,极有可能会烧毁变压器。
        (2)低压断线引起故障
        变压器低压侧的低压引线与接线柱的连接处极易出现断线现象,当局部迅速升温便可能产生一种氧化状况。当局部的升温没有及时处理,就会发展为跳火,后果是接线柱表面高温,以至配电变压器的内部高温、极易使线路因断路产生被烧断的严重后果。
        (3)接地不良引起故障
        我们知道变压器的中性点电阻增大时,会产生强大的电流而烧断线路,如果中性点接地接触不良即会产生如短路、危及人员生命安全并使设备烧毁的严重事故。
        (4)二次短路引起故障
        如果二次侧产生过高的短路电流,同时在一次侧也要有一个很大的电流去和二次侧短路的电流,这种形式叫去磁作用。其后果直接使变压器在承受短路电流的同时也受到强大的电磁力,同时形成强大的机械应力在线圈的内部。那么后果就是线圈压缩、铁芯夹板螺丝松动、绕组变形、变压器油质劣化、高压线圈畸形或开裂,甚至是铁芯结构产生破坏性的伤害。
        (5)套管闪络引起故障
        套管闪络引起的故障是自然外力引发配电变压器产生故障的常见原因。由于变压器的持续工作性,使得变压器胶珠老化并有渗油产生,同时在套管表面上吸附了一些导电的尘埃。在恶劣的气候环境下,如大雾、小雨时容易形成污闪。大风折落的树枝也容易引起相间短路或是套管放电。另外热应力、强大外力的冲撞和机械应力都可引起套管闪络。
        2.2变压器内部故障
        (1)铁芯出现故障
        铁芯是变压器的重要核心配件,一旦发生铁芯多点接地、铁芯硅钢片短路、硅钢片绝缘老化短路、铁心与穿心螺杆间的绝缘损坏、铁心表面金属间短接等故障,将直接造成铁芯环流损耗的异常,重者可烧毁铁芯。
        (2)绕组出现故障
        变压器由于其在使用上的时间持久性,如果没有定期的维护。将会产生油面降低而与空气长时间的接触,这种大面积的接触结果,使得绝缘油吸附了大量空气中的水分,导致变压器绝缘油的强度降低,绝缘材料严重老化极易产生相间、匝间或对地短路。

另外,由于绝缘油本身的质量较差现象也在实际工作中常被发现。那么这两种现象都会使绕组发热,形成巨大的电磁力,导致绕组引线断裂。
        (3)变压器油质变化
        变压器运行的持续过程中,会使得变压器内部本身的温度产生变化。同时变压器的油质也会由于氧化作用而使得油质本身发生劣化现象。另外,不可估计的漏油现象也在实际的工作中常有发生。综合而言,这种变压器油质的劣化或不足现象直接导致绝缘性降低,使变压器运行工作中产生短路故障。
        3 针对变压器运行维护过程常见弊端的处理对策
        3.1积极应用稳压设备
        目前,我国电力需求旺盛,随着国家大力发展智能型电网,节能环保型输变电设备的市场需求逐渐增大,给稳压设备制造厂带来了发展机遇,同时也促进了变压器行业的快速发展。为保障用电高峰居民能够安全可靠、平稳有序的用电,国家采取多项措施进行电网改造是一个必然趋势。感应调压器兼具环保与性能稳定的特点,即符合国家节能减排的要求,又能为企业降低成本,减少资源利用。另外,感应调压器噪声较低,适合在居民区使用。调查结果显示,变压器市场近年来保持较高幅度的增长。江苏精瑞电力设备有限公司不断开拓创新,以生产大容量节能环保感应调压器为主要发展目标,企业产品稳压设备引进国外先进的技术水平,可以准确分辨正、负电源以及可调还是固定,同时可根据它的额定电压和额定电流选择具体型号,有效解决了变压器使用过程中的诸多问题[2]。随着天然能源的日渐匮乏,开发节能产品符合国家经济可持续发展的战略目标,国家的相应措施在一定程度上也鼓励了各大企业的自主研发进程。企业需要不断提升产品节能技术,改进设产工艺,使产品的能效进一步提升。
        3.2提高操作人员的业务素质
        其实变电操作这项工作对于工作人员的个人素质和能力都有着较高的要求,需要具备扎实的理论知识,这样才能在出现故障之后迅速判断出故障类型,并且找到对策来开展维修工作。这就需要提高操作人员的业务素质和实践能力,可以将工作人员个人的主动学习和组织培训结合起来,定期开展相应的技术讲座,并且随着技术的进步不断更新自身的知识。在实践操作上,可以以设备现场管理为主,明确系统结构原理,并且对于其作用进行细致分析,可以独立开展简单的设备维护工作。为了进一步提高工作人员的技术水平,可以建立起一个学习小组,组内的工作人员可以互相促进学习,提高配合协作能力,遇到事故时可以在保护自身的情况下迅速处理。
        3.3完善管理体制
        要想实现变压器的高效应用,减少使用过程中的各项意外,企业就要对内部管理体制进行完善。首先,企业应制定相关规章制度,确保技术人员操作科学、规范。其次,企业应建立健全的监管制度,对工作人员的操作进行监督,一旦发现违规操作及时改正,减少安全事故的发生,并设立设备管理人员,定期对系统设备进行检查,及时发现故障并加以排除,保障系统设备的使用性能。最后,企业可以设立激励机制,对优异员工给予一定奖励,如此一来不仅激发了员工的工作热情,同时有利于挖掘员工的内在潜能,不断提高工作效率,促进企业获得经济效益。
        3.4强化设备管理
        做好设备管理的强化工作可以很好地降低变电运行工作中设备事故的发生。①在设备采购阶段就要加强管理,谨慎选择电气设备,关键看中设备的质量好坏。同时要重视设备的监造和出厂试验,保证设备可以正常安全运行。另一方面,加强监督检查设备的安装调试质量,严格验收,避免由于安装措施和电气设备本身的接线错误导致的故障。②加强电气设备的巡视、检查和日常维护工作,对于监控设备上的不正常现象要仔细分析,加强运行监管。如果在巡视检查中发现电气设备存在异常,需仔细辨析设备所表现出的现象变化状况。同时,安排合理的巡视设备的间隔时间和巡视次数,及时发现设备的错误,将故障隐患扼杀在初始状态。③要做好修试计划,结合设备的实际运行情况,每隔一段时间解除设备的隐患;并严格控制设备修试后的质量验收。
        4 结语
        综上所述,分析和处理配电变压器的常见故障,对配电变压器进行定期的检查和维护对于电力系统的安全、稳定运行具有非常重要的意义。
        参考文献
        [1]何峰,胡进栋.变压器局部放电检测方法的现场应用研究[J].甘肃科技纵横,2019,48(04):19-21+28.
        [2]梁建瑜,邓健俊,杨建文,武哲,雍育烨.换流变压器绕组温度测量回路故障分析[J].电工技术,2019(08):40-41+43.
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