浅析变压器例行试验中常见故障及解决措施论文_唐星昱

浅析变压器例行试验中常见故障及解决措施论文_唐星昱

(国网湖南省电力有限公司检修公司 湖南长沙 410004)

摘要:改革开放以来,随着社会发展和人民生活提高,电力得到了广泛的应用和长足的发展,特高压的发展应用、全球能源互联网的规划实施都在引领着电网技术的发展,电动汽车、智能穿戴、智能家居等高新技术的发展拓宽了电力应用的边际,加速了再电气化的过程,但无论电网是往特高压方向搭建还是往分布式网络方向搭建,都离不开变压器,本文主要分析和研究了变压器例行试验中的常见故障及解决方法。

关键词:变压器;例行试验;常见故障;解决措施

引言:随着我国经济和社会的不断进步,电力应用的边际不断拓宽,电能替代的进程不断加深,这对我国电力的高质量发展提出了更高的要求。因此,为了最大限度地满足人们的电力资源需求,电网建设飞速发展,清洁能源不断开发利用并通过特高压网络输送到电力负荷中心。作为电网的“心脏”,变压器的安全稳定运行是电网得以安全稳定运行的前提,由于变压器在电网中的重要作用,运维检修人员不仅要完成变压器的日常运行和维护工作,还要结合状态检修工作,安排好停电检修工作,进行例行试验并消除故障缺陷。

1变压器例行试验的重要性

随着中国经济社会的不断发展,各行各业对电力的需求也在不断增加,电力系统也在不断改造和扩建,“小件”设备在不断更新换代,而作为“大件”的变压器由于成本较高,很少会报废并更换掉,变压器的故障发生率也明显增加。例行试验主要是对设备运行隐患的检测,可以有效地防止事故的发生和设备及其部(附)件的损坏,除了电气试验也包括油化试验、气样试验等。例行试验是电力设备运行和维护中必不可少的一个环节,它是保证电力设备持续安全稳定运行的重要手段。状态检修工作推动了设备检修维护技术的发展,而例行试验的重要也凸显了出来。大量设备的运维实践证明,例行试验可以检测电气设备性能的变化并判断可能的故障原因。

变压器是一个复杂的电气设备,例行试验涉及绕组、套管、绝缘油等,在变压器例行试验中,能对变压器的部(附)件性能、整体工况进行检测分析。例行试验是电力设备全过程管理的重要组成部分,保持变压器的良好性能是保证变压器乃至电力系统稳定运行的必要条件,是变压器连续安全运行的主要基础。例行试验应结合在线检测和状态评价,对变压器异常信息进行分析处理,除了试验结果应符合规程规范的要求,还要与同类设备、同期设备进行对比,更应注重与交接试验、历次例行试验进行比对分析,根据变化规律和趋势,进行全面的分析并作出判断。依据状态检修工作,通过对变压器进行动态评估来决策其例行试验的周期和内容,能够更好地保障设备的使用寿命和高效运行。

2主变压器例行试验常见故障及解决措施

主变压器投运两年内应进行首次例行试验,其余应结合状态评价按周期进行例行试验。对本体以及绕组、套管等部(附)件的试验检测是例行试验的重点工作,设备的异常情况将导致一个甚至多个试验项目出现异常,例如主变压器作为油浸式设备,带电检测及例行试验都有油化试验项目,内部有放电点导致油化试验不合格,主变的介损试验也容易出现异常。

2.1油化试验不合格

变压器油主要作用是绝缘和冷却,有载调压开关由于需要带电切换电流,其绝缘油还有灭弧的作用,并且由于灭弧会导致油的急剧裂解,分接开关的切换开关部分具有独立的油室。若调压开关油室油耐压试验不合格,考虑其油总量有限,可以直接进行绝缘油更换,更换时需注意油号,区分其为#25变压器油还是#45变压器,若更换的变压器油号不同,有调压开关油室故障渗漏污染变压器本体油的风险。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器本体油由于带电检测工作会定期进行油化试验,在开展例行试验前往往已经掌握油化试验结果,若主变内部进水受潮导致氢气或总烃超标,可以结合停电检修进行绝缘油脱气处理;若由于设备材质等原因,导致运行后绝缘油铜离子超标,可以进行滤油及添加金属钝化剂;若运行中出现少量乙炔或其他高能放电气体,设备评价结果为异常或严重状态,需结合例行试验结果综合分析放电原因;若套管试验结果有异常,可增加套管油化试验项目,并做好套管更换工作的准备。

2.2绕组直流电阻值异常

绕组直流电阻测量往往是带着套管测量绕组的直流电阻值,可以用来判断绕组连接头的连接或焊接情况是否良好、绕组有无匝间短路、多股导线有无断股、分接开关触头接触是否良好。常见的异常情况就是分接开关触头由于切换次数有限,部分触头外形成油膜导致接触不良,直流电阻值异常增大,与交接试验结果或往年例行试验结果比对即可发现异常情况,通过反复切换多次即可消除油膜导致接触不良的情况,并获得正确的试验结果。主变压器也可能出现由于绕组抽头与套管连接处松动或绕组相关紧固件松动导致直阻异常,此时需确认故障相别,排油进行进人检查及修复。

绕组直阻测量时主变压器三侧引线是拆开的,而复装主变三侧引线时也需要对各个连接排进行直阻测量,规程要求交流一次接头直阻值应小于20微欧。常见的异常原因有接触面表面金属损伤导致接触不良,需要进行打磨清洁,或者在伤痕上涂抹适量导电膏至接触面平整;铜铝过渡片容易出现老化破损,金属气泡、表层脱落等都将导致投运后严重发热,需要更换新的铜铝过渡片;也可能以往涂抹的导电膏过厚,运行数年后反而老化导致接触不良,需要清扫干净再恢复连接排。

2.3套管试验异常

变压器套管末屏是套管纸质绝缘最末一层引出的接地端,运行中可靠接地能确保纸质绝缘末层的零电位,同时又能作为试验抽头,测量套管介质损耗和电容量等。套管末屏若出现漏油情况,通过紧固校正无法解决的,需要对整个套管末屏装置进行更换;传奇套管厂家部分套管采用的是老式弹簧压接式末屏结构,属于国网公司定义的家族性缺陷,可以更换其末屏罩为辅助接地末屏罩,即在末屏罩中心加装一个金属针,能够与末屏直接接触并确保接地可靠。城市的发展也会增加变电站空气的粉尘含量,套管表面容易积污,导致套管绝缘试验不合格,需要结合例行试验期间进行套管瓷瓶的清扫工作。在主变压器投运前,应对各套管末屏的接地可靠性进行检查,避免试验后恢复不到位。

2.4铁芯夹件异常

铁芯夹件在运行中应有且只有一点可靠接地,运行时其接地电流应小于100mA,主变压器的铁芯和夹件应分别引出并下引接地,便于在运行时进行接地电流的测量,目前主变压器已广泛加装和使用铁芯在线接地电流监测装置。由于铁芯夹件已引出主变压器,在例行试验时会对其绝缘进行试验检测,若对地导通则在运行中将不止一点接地,即多点接地。若出现铁芯或夹件多点接地情况,在运行中将产生环流导致铁芯或夹件局部过热、烧损,导致油劣化加速甚至产生放电性故障。例行试验中发现的多点接地情况,可能原因有长时间运行导致铁芯或夹件震动偏移与油箱内壁接触,或者硅钢片起翘、垫块等绝缘受潮或损坏等。

例行试验中发现铁芯或夹件对地导通,则需要进行吊芯或吊罩检查,查明对地导通的故障点并修复。如果对地导通的故障点不稳定,可不排油进行吊芯或吊罩检查,而是用大电流进行冲击以尝试消除不稳定的故障点,但要控制好电流大小和通电时间,可优先考虑电容器充电后一次性释放直流大电流进行冲击。

结束语:

本文主要介绍变压器例行试验的重要性,主要讲述了油化试验不合格、绕组连同套管直流电阻异常、套管试验异常、铁心夹件多点接地等常见故障及解决措施。例行试验结果应结合出厂试验、交接试验、往次例行试验结果,分析变化规律和趋势,有时还要考虑同类型或同期主变压器,进行综合分析并处理。

参考文献:

[1]王波,黄炎光,易鹭,等.变压器电容隔直装置预防性试验初探[J].电力电容器与无功补偿,2015,(1):57-60.

[2]郑昆.电力变压器预防性试验的分析与应用[J].中国新金属新产品,2010,17:148-148.

[3]陈忠旭.浅析电力设备变压器预防性试验[J]大科技,2011,09:205-206.

论文作者:唐星昱

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/9

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