变压器的常见故障及其原因论文_刘宪丰,罗傲雪,郑吉凯,杨隆棣,文晶

变压器的常见故障及其原因论文_刘宪丰,罗傲雪,郑吉凯,杨隆棣,文晶

(国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司 辽宁丹东 118016)

摘要:随着城市化建设速度的不断加快,电力能源的使用量也在不断地增加,在电力能源配送以及传输的过程中,变压器起到了关键性的作用,而且,变压器是电力能量转换和传输的核心装备,应保证变压器安装的质量,才能为人们营造一个良好的用电环境。

关键词:变压器;故障;原因

前言:变压器是电力系统中一个关键的设备,在电力系统中承担着电压变换、电能的传输与分配,对于电力系统稳定的运行有着重要的作用。如果是大型的变压器,它的造价昂贵、运行责任重大,一旦发生严重故障,那么变压器的检修时间长、难度比较大,对于经济方面也会造成很大的损失。如其切除变压器会对电力系统造成一定的损害。只有变压器安全的运行,才能保证电力系统运行稳定。在输配电系统中变压器是至关重要的电气设备,要定期的进行检测与维护,并及时的对变压器的运行情况进行了解与掌握,对发生的故障及时采取有效的措施,争取把故障消除在萌芽期,以保证变压器的正常运行,以下是变压器中常见故障并进行分析。

1.变压器声音发生异常

当压紧铁芯或者夹件的螺丝钉松动时,一般情况下仪表指示正常,其绝缘油的油位、温度与颜色也会没有明显的变化,但表现的声音嘈杂而大,这时要立即停止变压器的运行,从而对变压器进行检查;

变压器的内部在接触不良或是机体绝缘有击穿的现象,其变压器会表现会 “噼啪”或者是“吱吱”的声音,而且响声会随着故障点的远近发生变化,这时要停止变压器的运行,对变压器进行检查;

变压器的匝间短路或分接的开关有接触不良,而且局部点温度较高。总体的故障原因是绕组发生较严重的问题,导致附近零件严重的发热使油发生气化的现象。其表现的声响中会夹杂有水沸腾的声音,发出气泡逸出 “咕噜咕噜”的声音。这时要立即停止变压器的运行,对变压器及时的进行检查;

当使用大容量的动力设备时,其负荷会发生较大的变化,变压器也会发出很大的声音,如变压器的可控硅整流器或者是带有电弧炉等超负荷的设备等,由于有谐波分量,使变压器内瞬间发出咯咯或者哇哇的间歇性的声音。这是就要对变压器停止运作,进行维修;

变压器中的部分零件发生因铁芯的振动,造成机械接触或是因为静电放电所引起异常的响声,且温度没有发生变化,其测量表指示也无变化,声音表现在变压器原有的声响中夹杂着有规律的、连续的摩擦声或撞击声,这类声音虽然属于异常现象,但对变压器的运行没有太大的危险,所以不必立即停止运行,可在计划检修时在进行排查。

2.变压器温度发生异常

变压器过热对其本身是有很大的危害,由于过热会造成大部分的变压器绝缘体的损坏,温度的升高对绝缘体的机械强度和耐压度大大的降低。过热也会导致变压器的使用寿命缩短。IEC354《变压器运行负载导则》指出变压器最热点温度达到140℃时,油中就会产生气泡,气泡会降低绝缘或引发闪络,造成变压器损坏。油的温度异常升高是变压器过热的主要表现。主要体现在变压器超负荷运行、冷却装置发生故障(或未使用冷却装置)或绝缘油颜色发生较大变化等。当发现变压器的油温过高时,应对以上原因进行逐一的检查,并做出准确的判断,对变压器发生的异常要及时的检查与处理。

首先,若运行仪表的指示已经超过变压器最大的负荷,而单相变压器组三相的温度计所指示的基本一致,冷却装置的指示正常,变压器也正常时,油温的升高就是由超负荷引起的,要对变压器的负荷、温度、运行状态加强监视,并及时的向上级调度部门进行汇报,对变压器超过负荷可进行转移负荷或是缩短负荷时间;其次,冷装置发生故障(没有运行冷装置),也会导致变压器温度升高。如冷却装置没有投入运行,应立即投入运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冷却装置发生故障,要及时的检查问题所在,明确的做出指示,及时进行处理,排除故障。若故障不能及时的排除,要密切的监视变压器的负荷和油温度,随时向上级调度部门进行汇报,降低变压器的运行负荷,按相应冷却装置冷却性能与负荷的对应值运行;再次,绝缘油颜色发生显著变化情况。绝缘油在运行的过程中有可能与空气进行接触,并吸收空气的水分,从而导致绝缘性能的下降。绝缘油接触空气后,由于油经常在高温环境中运行,与氧接触生产氧化物,而这些氧化物成酸性,腐蚀金属或者绝缘材料,增加介质的损耗,降低绝缘,引发闪络,使外壳或绕组很容易击穿;最后,指示发生误报。在变压器的运行中,远装置的温度指示所显示的温度异常,但现场中的温度指示显示正常,且变压器又没有其它的故障发生。这表明了远装置的测温系统出现故障,导致系统发出危险警报,这样的故障可安排时间进行检查。

3.变压器油枕故障

油枕油位已注满时,呼吸器出现变压器油向外喷流,但是其它装置表现均为正常,停止变压器的运行,对变压器进行电气试验,试验结果正常。拆开视察窗进行检查,未看到油,这表明油枕出现故障。

原因分析:该变压器所使用的是胶囊油枕,油枕正常运作时,通过视察窗可以清晰的看见油。油位上升的表现为,油箱里的油温升高,膨胀进入油枕,压迫胶囊向外排气,通过油位计来表示油位上升的情况;油位下降的表现为,油箱内的油温下降,油进行收缩,油枕内的油流回到油箱,胶囊开始向里吸气,胶囊在油枕里起到隔离空气与油的作用,防止绝缘油的老化;另外一种可能是胶囊破裂,呼吸器向外喷油。从观察窗里看不到绝缘油的存在,说明胶囊和油枕箱之间存在空气。从油枕的侧盖抽出胶囊,在检测时发现胶囊部有裂口。

主要采取的措施:更换过新的胶囊后,打开油枕阀门开始注油,在注油的过程中打开排气口直到冒油,在观察窗中看到油后,要立即停止注油,拧紧排气口螺钉,再通过阀门进行放油,直到油位正常,此时胶囊自动经过呼吸器吸入干燥空气。

4.铁芯多点接地故障

4.1可用临时串接限流电阻防止故障恶化

在发现铁芯有多点接地后,要立即停电,检查及处理吊芯。如果系统暂时不能停电,可采用临时串联电阻的方法,为外引铁芯接地回路上串联电阻,对环流的增加进行限制,防止故障再发生恶化。在串联电阻之前,要对铁芯接地回路的环流及开路电压分别进行测量,然后对应串电阻的阻值进行计算。所串联的电阻不宜过大,也不宜过小。以保护铁芯基本处于地电位及将环流限制在0.1A以下为宜。还要注意所串联电阻的热容量,防止电阻烧坏,造成铁芯开路的现象;

4.2吊芯检查

首先,为了缩小铁芯绝缘故障的范围,要对夹件或穿心螺杆进行逐步检查;其次,检测金属杂物是否存在,要对各间隙或槽部的重要部位进行;再次对铁芯上的铁锈和绝缘垫上油泥及各间隙清理,要用油清洗或者用氮气冲吹;最后,检测夹件要用榔头进行敲击形成振动,这是要用摇表检测绝缘的是否发生变化,并消除动态接地故障。

结束语

我国的电力系统建设步伐非常迅速,规模和质量都提高很快,但是变压器在运行中的故障给电力系统的稳定运行带来了很大的障碍,影响供电的正常,因而研究电力系统中变压器的故障原因,并针对性的提出诊断措施和预防措施,对于改善变压器的工作有积极的意义,相关研究值得进一步深入。

参考文献:

[1]黄新疆,宋万礼.浅谈变压器的常见故障及处理方法[J].科技资讯,2011,28.

[2]郭大鹏.变压器的常见故障及处理[J].电气制造,2011,12.

[3]陈湘宏.变压器常见故障分析及处理[J].科学时代,2011,10.

论文作者:刘宪丰,罗傲雪,郑吉凯,杨隆棣,文晶

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/29

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