电力变压器试验及运行过程故障分析

发表时间:2020/9/18   来源:《中国电业》2020年13期   作者:朱洪明 刘德红
[导读] 作为电网系统中的核心设备,变压器在安装前的试验工作,

        朱洪明、刘德红
        云南电网有限责任公司文山供电局  云南,文山,663000
        摘要:作为电网系统中的核心设备,变压器在安装前的试验工作,以及安装后的运行监测,都是电网管理工作的基础内容。由于生产制造质量不过关,或是运行环境恶劣,使用年限较长等复杂因素的影响,电力变压器出现故障在所难免。变压器渗油、异响,自动跳闸、接头过热等,都是试验及运行中比较常见的故障类型。本文对这些常见故障的发生原因、特征表现,以及处理措施等进行了简要总结。
        关键词:电力变压器;油箱渗油;自动跳闸;故障处理

1.变压器渗油
1.1故障分析
    渗油是电力变压器常见的故障现象之一。根据渗油部位的不同,导致渗油的故障类型也有较大差异。(1)如果是油箱接缝处及注油口发生漏油,可能是油箱固定不牢,注油口位置没有拧紧,因为油箱振动导致绝缘油从注油口位置渗漏。还有可能与焊接不到位有关。接缝处存在焊缝或气孔,也会导致绝缘油从这里渗漏。(2)如果是高压套管附件漏油,考虑是套管底座的橡胶垫丢失,或是随着时间延长老化,密封不足引发的。(3如果是低压侧管漏油,主要原因是低压侧的引线长度未达到标准。
1.2故障处理
        在明确了变压器渗透的几种常见故障和主要原因后,我们需要首先查明漏油的具体位置,明确漏油的具体原因,然后采取措施解决故障。(1)油箱渗油,可以进行外加的铁板焊接,在两面的连接处可以进行补焊,在三面处可以根据实际的情况和位置进行三角形的补焊。(2)高压套管附件漏油,经检查时橡胶垫丢失或是老化失效的,应尽快安装新的橡胶垫,并重新紧固套管底座的螺丝,将橡胶垫压紧,提高密封效果。经检查时套管底座变形导致密封不良的,需要更换套管附件。封堵前用堵漏胶将法兰之间缝隙堵好,待堵漏胶完全固化后,退出一个法兰紧固螺丝,将旋胶枪嘴拧入该螺丝孔,然后用高压将密封胶注入法兰间隙,直至各法兰螺丝帽有胶挤出为止。(3)低压侧管漏油,一种措施是增加母线的拉伸长度,另一种措施是增加低压侧引线的伸出长度。还可以将安装胶珠的各个密封面进行加密封胶,为其加大压紧力,也可以达到处理效果。
2.自动跳闸
2.1故障分析
        根据变压器自动跳闸发生原因的不同,可以细分为人为因素和自身因素两种。前者主要是在变压器试验过程中,或是日常的检修中,工作人员没有严格遵循相关的试验规程、检修规范,因为个人误操作而触发了变压器的保护机制,引起了自动跳闸。后者则与变压器的一些故障有关。例如变压器因为绕组短路、分接开关接触不良等,触发保护机制,也会引起自动跳闸。频繁的跳闸也会损害电力变压器的寿命。
2.2故障处理
    对于人为原因导致的自动跳闸,应当通过加强技术培训,明确操作规程,在开展试验和日常检修时,严格遵循相应的规章制度、作业规范,减少甚至是杜绝误操作行为。对于设备自身原因导致的自动跳闸,则需要做好日常检修,减少故障隐患,避免触发变压器的保护机制。
3.变压器油质变坏
3.1故障分析
        变压器内绝缘油通过不断消耗、添加,保证一个动态更新的状态。如果油质变坏,原因包括以下几种:(1)加入的绝缘油本身质量较差,加入后受热,加速了劣质绝缘油的变性,对变压器的运行造成负面影响。(2)变压器故障导致油质变差,例如局部放电、接触不良、导体过热等,都有可能导致绝缘油的理化性质发生改变。(3)油质更新不及时,油质中杂质较多,也会影响变压器的正常运转。
3.2故障处理
        变压器内绝缘油的数量和质量,是影响变压器运行状况的两个重要因素,在油质问题处理时,也可以重点从这两个方面着手。其一是养成良好的变压器养护习惯,定期检查油箱内绝缘油的剩余量,如果油偏少,需要尽快补充,并且保证新加的绝缘油为正品。其二是通过定性分析的方法,采集油箱气体并分析成分,通过这种方式判断故障,然后采取相应的解决对策。变压器油故障的定性分析如表1所示。根据分析结果,对绕组放电的,可以采取绝缘保护措施;对分接开关接触不良的,可以重新连接开关及电路。实施这些措施后,故障问题得以解决。

4.变压器接头过热
4.1故障分析
        接触头是变压器结构的重要组成,接触头的连接不良,或是材质选择不当,都有可能导致接触点位置过热,当温度达到一定程度,还会导致变压器烧坏。通常来说,变压器内的绝大多数接头,均采用铜质材料。如果与接头相连的导线为铝质材料,在受潮的情况下容易发生电化学腐蚀。接触头的电阻变大,进而出现发热现象。
4.2故障处理
        首先是通过更换材质的方法,避免接触头在短时间内失效。在变压器中的接头多数是由铜铝连接组成的,所以接头经常会发生过热的现象,为了避免这种情况发生对变压器运行的影响,所以对变压器的接头应进行更换,换成一头铝一头钢的接头,这样会有效的减弱发热现象,从而保障变压器的安全运转。其次则是在日常的检修中,注意观察接触头是否存在锈蚀等问题。如果只是轻微锈蚀,可以使用砂纸或毛刷将表面锈迹擦掉。如果锈蚀较为严重,则需要尽快更换新的接触头。
结语:电力变压器在进行耐压试验、温升试验,或是投入运行一段时间后,可能会表现出各种各样的故障。这些故障如果未能引起重视,立即采取控制和处理措施,将会对电力变压器各项功能的正常发挥造成负面影响,甚至是直接造成设备报废,对电网安全也构成了威胁,损失严重。因此,相关技术人员应当熟悉电力变压器在试验及运行中各类常见故障的具体表现、发生原因,做到具体情况具体分析,提出可行性的故障解决措施,保障电力变压器始终以良好工况投入运行。
参考文献:
[1]查坚卿,郑佳,张勇,etal.现场变压器局放试验干扰排除方法研究[J].电力系统装备,2020(4):21-23.
[2]史春红,裴继东,赵志南.一起110kV变压器故障判断及原因分析[C]//全国青年通信学术年会.2013.
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