浅谈变压器常见故障的分析与处理

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年第15期   作者: 李益雄
[导读] 在电力系统中,由于长期不间断地运行,变压器发生故障和事故在所难免,然而这些故障和事故又会大大影响整个电力系统供电的可靠性和安全性。
        李益雄
        昆明市滇池水生态管理中心
        【摘要】在电力系统中,由于长期不间断地运行,变压器发生故障和事故在所难免,然而这些故障和事故又会大大影响整个电力系统供电的可靠性和安全性。因此对变压器运行常见的故障和事故进行分析、处理就显得很重要,通过对变压器的常见故障和事故进行提前处理,是提高电力系统供电可靠性的重要手段。本文主要对变压器及其附件常见的故障故障进行分析和处理。
        
关键词:变压器;运行故障;处理和分析;

一、引言
        在整个电力系统中,变压器的的重要程度是不言而喻的,变压器的正常运行将影响整个电力系统供电的可靠性,所以必须最大限度的减少变压器的故障和事故。但是由于变压器运行情况的特殊性,长期运行变压器的故障和事故不可能完全避免。本论文首先对变压器的工作原理、分类、基本结构等进行简要分析。然后再对变压器运行中的常见故障进行分析和处理。
二、理论概述
2.1变压器的工作原理
        变压器是一种电磁装置,它通过电感应原理,从一个电路向另一个传递能量或者传输信号。其功能是将一种交流电压的电能转换为同频率的另一种交流电压的电能。
2.2变压器的分类
        (1)安冷却方式分:干式变压器、油浸式变压器;
        (2)按功能分:电力变压器、特殊功能变压器、仪用变压器、控制变压器及无线电变压器;
        (3)按使用绕组数目:双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器。
2.3变压器的基本结构
        由绕组、铁芯及其它附件组成。
2.4变压器的型号和额定值
   2.4.1型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷切方式等内容。
   2.4.2额定值指在额定使用条件下所产生的额定容量、额定电压、额定电流。
三、变压器常见的故障
3.1变压器油枕和防爆管喷油
        当变压器的油枕喷油或者防爆膜破裂喷油时,说明变压器内部已有严重的损伤。当喷油使油面降低到油位指示计的最低限度时,有可能会引起瓦斯保护的启动,使变压器三侧断路器自动跳闸。此时,应切断变压器电源,进行检查,以防止事故扩大。

3.2变压器内部发出异声
        正常情况下,变压器内部发出的声音是均匀的“嗡嗡”声,这是由于交流电通过变压器绕组时,在铁芯里产生周期性变化的交变磁通,随着磁通的变化,就引起铁芯的振动而发出响声。当发出的声音是不均匀的响声或者其它异声,都属于不正常现象。
        变压器在运行中出现不均匀的声音而且振动加大,则是由于铁芯的穿心螺丝夹得不紧,使铁芯松动,造成硅钢片间产生振动。长时间的振动会破坏硅钢片间的绝缘层,并引起铁芯局部过热。当变压器内部有“吱吱”的放电声时,则是由于绕组或引出线对外壳放电,或是铁芯接地线断线,造成铁芯对外壳或者地面感应而产生的高电压发生放电引起的,放电有可能会损坏变压器的绝缘。
3.3变压器油温异常
(1)内部故障引起温度异常
        变压器在正常负荷和正常冷却方式下,如果变压器油温不断升高,则说明变压器内部有故障,可能是铁芯着火和匝间短路。
        铁芯着火是由涡流引起或者夹紧铁芯用的穿心螺丝绝缘损坏造成的。因为涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘损坏。此时,铁损增大,油温升高,使油的老化速度加快,减少了气体的排出量,所以在对油进行分析时,可以发现油中有大量的油泥沉淀,油色变暗,闪光点降低等。而穿心螺丝绝缘破坏后,会使穿心螺丝短接硅钢片,并引起绝缘油的分解,油的闪光点降低,使其失掉绝缘性能。


(2)冷却器运行不正常引起温度异常
    冷却器运行不正常或者发生故障,如潜油泵停运、风扇损坏、散热器管道积垢、冷却效果不良等,都会引起温度升高。此时应投入备用冷却器,对故障冷却器进行维护检查。因此,在主变压器高负荷前期必须检查维护好变压器冷却器,并对冷却器进行水冲洗,以清除积污提高散热能力。
3.4油位异常
    常见的油位异常有两种:
        (1)假油位或油位高
        如变压器温度变化正常,而变压器油标管内的油位不正常或不变化,造成原因有以下几个方面:①呼吸器堵塞,所指示的油枕不能正常呼吸;②防爆管通气孔堵塞;③油标堵塞或者油位表指针损坏、失灵;④全密封油枕未按全密封方式加油,在胶囊袋与与油面之间有空气(存在气压),造成假油位。
    (2)油位过低
        油位过低油位过低或看不到油位,应视为油位不正常。当低到一定程度时,会造成轻瓦斯继电器动作。严重缺油时,会使油箱内绝缘暴露受潮,降低绝缘性能,影响散热,甚至引起绝缘事故。
3.5冷却器异常及事故处理
3.5.1冷却器全停处理
        (1)冷却器全停处理原则:
    当变压器冷却器全停时,值班人员应立即汇报调度,同时迅速查找故障原因,设法尽快恢复冷却器。在处理过程中,处理冷却器全停故障期间,应派专人密切监视变压器油温及绕组温度变化。若变压器负载大,在冷却器全停30分钟内顶层油温已接近75℃时,应申请立即减载。若变压器负载小,在变压器冷却器全停30分钟内顶层油温不会达到75℃,应申请临时解除冷却器全停跳三侧压板,并允许继电运行到油眠温度达到75℃,但不能超过2小时。
        (2)故障原因:
    冷却器两路交流工作电源同时失电,即交流三相电源输入开关跳闸,或低压配电室两路交流电源失去,冷却器两路交流控制电源同时跳闸,运行中的一路交流三相电源输入开关跳闸,另一路没有自动投入。
        (3)处理方法:
    值班人员应立即到现场检查冷控柜内交流工作电源开关是否跳闸,并检查冷却器交流控制电源开关是否跳闸。若是冷控柜内交流工作电源开关为跳闸,则应迅速到所用电抵压配电室检查接于380V/280V的冷却器交流电源出线开关是否跳闸,并及时找出故障点,尽快进行处理,迅速恢复冷却器的交流工作电源。若是两路交流控制电源开关同时跳闸,应分别试送交流控制开关,并切换冷却器交流电源选择开关进行故障查找。若是运行中的一路交流三相输入开关跳闸,另一路没有自投,则应手动切换冷却器电源选择开关,恢复交流工作电源,再查找故障点。
3.5.2“冷却器直流控制电源消失”信号出现的处理
   (1)故障原因:
   运行中任一组冷却器的风扇或油泵电动机热耦动作,或该组冷却器交流回路故障使交流电源开关跳闸。
   (2)处理方法:
   值班人员应立即到现场检査出停运的故障冷却器,同时切换已自动投入运行的备用冷却器的工作方式选择开关,使其按相对应的工作方式运行,然后将故障冷却器的工作方式选择开关置于“停止”位置,断开其交流电源开关,报告检修部门处理。
 3.6瓦斯保护动作的分析和处理
   如经外部检査未发现变压器有任何异常现象时,应査明瓦斯继电器中气体的性质。变压器故障时析出的气体,能积聚在瓦斯继电器内,所以可用取样瓶在瓦斯继电器的放气门处取样,进行试验,然后根据气体的颜色和化学成分来鉴定变压器内部故障的性质若瓦斯继电器所发的信号是因油分解的空气而动作,则值班人员应放出瓦斯继电器内积聚的空气,并应注意本次信号与下次信号动作的间隙时间。如果信号越来越稀,则不久信号即可消失,说明变压器无问题;如果信号动作的间隙时间逐次缩短,就表示变压器所属短路器即将跳闸,此时,值班人员应将瓦斯保护的跳闸回路切断,并报告上级值班人员进行处理,但此时如有备用变压器,则应换备用变压器投入运行。
四、结语
        通过我们平常认真、全面的巡视检査,变压器在运行当中出现一些异常现象是很容 易被发现的,从而有针对性的采取措施,预防事故的发生。这是运维人员的责任和义务本次论文中我对变压器常见故障和异常进行了分析,提出了处理方法和预防措施。我想随着科技的不断进步,新的保护预警装置、检测裝置将不断的更新,从而将事故消灭萌芽状态,使变压器乃至整个电力系统能够更加安全稳定地运行。
        
 
 
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