变压器不良工况分析及应对措施研究

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:张江
[导读] 摘要:变压器作为当代电力系统的重要设备之一,是整个电厂系统运行稳定的关键。
        国网阳泉供电公司  山西省阳泉市  045000
        摘要:变压器作为当代电力系统的重要设备之一,是整个电厂系统运行稳定的关键。所以,变压器如果在运行过程中出现异常,必须及时对其处理和维护。基于此,对变压器运行异常进行了研究,分析了其异常的原因,并针对原因提出了有效的处理措施。
        关键词:变压器;运行异常;处理
        引言
        在电力系统中电力变压器一直是最核心的元器件,发挥着重要的作用,其良好运行状态一方面有利于变电站的安全运行,另一方面还能有效促进其自身经济寿命的良好发展。通常情况下,电力变压器的安全稳定运行天数是变电站运维水平衡量的重要参考指标,其安全稳定运行的天数越久,相应的电能质量也就越好。现如今,电力对人们的日常生活影响越来越深,同时伴随带来的就是人们对电能质量的要求不断提升。将输送稳定高质量的电能作为长期坚持的奋斗目标,这就要求对电力变压器进行定期的全面细致的维护与检修,确保其能长期稳定安全运行。
        1变压器运行中的异常现象及处理措施
        1.1油温异常
        因为变压器中的铜损和铁损会转化成热能,随后通过油循环能够实现辐射与传导,逐渐朝外部扩散,实现热平衡,变压器的整体问题维持一种稳定状态。变压器上层的温度计主要是对变压器上层温度进行测试,将变压器的标准油温限制作为参考依据,如果油温超出规定极限标准,则可以判定油温异常,通常主要有两种因素会导致油温出现异常现象:第一是外部原因,环境温度大于四十摄氏度或设备处于超负荷运行状态,输油泵或冷却风扇等设备出现问题,都容易导致油温异常现象的出现,除此之外还包括温度计破坏、油温问题所导致的油量减少、散热器阀门处于关闭状态等也能够导致出现油温异常问题。第二是设备的内部原因,比如因为内部故障导致热量增加,油循环四角以及发热区域不均匀等。铁心起火、内部引线接头异常发热、铁心夹件环流、线圈放电和变压器的匝间短路等都会导致变压器产生油温异常的问题。针对绕组过热问题,可以通过双螺旋结构来取代低压绕组结构。对冷却器组管进行定期清洁。同时还需要准确连接引线和开关,预防因为接触不良所导致的发热和连接松动等问题。
        1.2油色油位异常
        油位异常主要包括两种形式:第一种是假油位,变压器的运行温度变化如果处于正常状态,但管中的油位却处于非正常状态,可以判定为假油位。导致出现这种问题的原因是防爆通气孔被堵塞、油枕呼吸器内部堵塞以及油标管内部堵塞。第二是油位较低的问题。油位过低便会导致空气和油之间的接触增加,从而降低对地绝缘和导线部位,在比较严重的情况下还会导致变压器的绕组整个暴露于空气当中,从而引发绝缘问题被破坏或直接烧毁。通常情况下变压器设计缺陷、缺油和漏油等因素是引发这种问题的主要原因。变压器相关故障通常都会出现过热问题,从而导致部件局部颜色出现变化,产生特殊气体。引线接触不良,容易导致接触面开始氧化,局部升温,颜色变暗,严重情况下还会产生焦臭味。针对变压器的油温和油色异常问题,需要按照以下方法进行处理:对变压器相关冷却介质温度及运行负荷进行检查,在相同负荷下核对温度,检测变压器空间通风状态,在冷却条件和负荷正常情况下,如果变压器温度不断提高,并证明温度指示正常,则判定是变压器的内部故障原因,则需要立刻停止运行。
        2变压器维护措施
        2.1定期检测
        油的检测,通过针对变压器八种故障气体的在线检测工具,对变压器中随着故障变化而不断溶解于油中的气体进行连续测定,随后通过分析气体含量以及类别明确相应的故障类型。针对油定期进行物理性能试验,从而进一步了解其绝缘特性,相关试验包含界面张力、酸度和击穿强度等。以三年为一个周期,对变压器的避雷器、套管和线圈实施介损检测。

同时还需要每年对避雷器接地可靠性实施准确检测,保证接地的可靠性,尽量选择短的引线。在旱季还需要对接地电阻值进行检测,确保相关数值不会超出4欧姆。针对一些关键性变压器可以考虑把在线检测系统安置其中,当下市场中出现了各种在线检测系统,供应商把传感器和探测器进行组装,随后和数据采集装置连接,同时还具备远距离通信功能。在线监测设备能够对真实故障气体的含量比例进行集中监测,利用专家系统明确区分危险事件和无害事件,促进变压器稳定运行。通过兆欧表不定期对变压器遥测绝缘吸收比,利用直流电阻进行检测,从而结合变压器绕组之间的直流电阻相关平衡系数判断故障。
        2.2声音异常
        变压器是静止设备,运行过程中,会有连续均匀的“嗡嗡”声发出。这是正常现象,但如果声音的音调或者音量突然变大或者令人感到异常,那么极有可能是如下原因导致。(1)变压器声音增大往往都是由于电网过电压、电网单相接地造成的,产生谐振电压也很容易导致声音增大。这时可以根据电压表判断系统运行情况。(2)当变压器超负荷运行时,它的音量就会增大,特别是在大动力设备在负荷度饱和的情况下继续投入使用,会发出沉重的“嗡嗡”声。此时,必须适当减轻变压器的负荷,让其达到能够正常运行的标准,从而使变压器正常运行。(3)如果变压器出现明显的“叮叮当当”等杂音并且声音大于平常,首先观察电流电压有无异常,若排除电流电压问题,则极有可能是内部夹件及紧固件松动,或压紧铁芯的螺钉松动,使得硅钢片振动增大。发生这种情况时,如果运行可以继续,那么可以暂时不进行处理,但必须加强对其的监视,并按规定停电检查。(4)若变压器有局部放电的情况产生,声音中会有“噼啪”“吱吱”的放电声。发生这种现象的主要原因可能是分接开关接触不良,亦或者是跌落式断容器问题。在夜间或阴雨天气等光线较暗的环境下,有蓝色的电晕或火花出现在变压器套管周围,通常是因为瓷套管污秽严重甚至表面发生脱落。这时应该按照规程规定,对变压器进行停电检查处理。
        2.3气味、外观异常
        变压器因故障发生过热现象,会导致有的部件的颜色或气味发生变化。若接线处过热,接触面会由于过热而导致颜色变慢,此时可以使用红外线测温仪或温蜡片对颜色进行判断。当温度过高时,会产生刺激性的焦臭味。若绝缘子、套管损坏严重,闪络时会产生臭氧味。若呼吸器容量小则会使呼吸器硅胶变色过快,这属于常见问题,大容量呼吸器就可以解决。此外,呼吸器安装时,使用的胶垫质量差、未密封等因素会让呼吸器硅胶受潮变色。空气湿度问题也会让变压器变色加快。
        结语
        变压器在电力系统中的地位至关重要,随着运行时间的增加,自然或人为操作因素的增加,变压器的异常情况出现率也会增加。变压器本身的构造很复杂,电场磁场的共同存在相互影响更容易使得变压器异常。若未及时处理变压器异常,会影响到整个系统的正常运行。因此,必须对变压器进行日常管理,增加变压器的寿命。
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