电力系统配电变压器的故障分析与处理措施论文_杨军,邹海,姜鑫,刁哲伟,周力,唐传明,金红,

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摘要:配电变压器的正常运行,对人们的日常生活以及生产活动都具有直接而严重的影响。在这种情况下,新时期我国在积极进行配电变压器维护和管理的过程中,必须对日常检查工作、维护工作的重点进行明确,并对配电变压器运行过程中的常见故障进行了解,当配电变压器发生故障时,做到第一时间判断故障原因,并有针对性地采取相应措施对配电变压器进行修复,将配电变压器故障所造成的经济损失降到最低。

关键词:变压器;故障分析;处理措施

1变压器故障现象及原因分析

针对电力线载波通信,进行通讯传输之测试,于台电某住商混合地区之配电主站到分歧线,进行长距离载波之通讯测试,分析住宅用户之负载与长距离的高压馈线对于载波讯号传输的影响,并且连结到台电既有馈线终端设备(Feeder Terminal Unit,FTU)与其光纤网络做数据的传送,完成混合式通讯测试之目的。

1.1绕组故障

(1)故障现象。变压器差动保护、瓦斯保护动作开关跳闸,严重时变压器防爆膜破裂,变压器油喷出。

(2)原因分析。一般变压器构造可分构体、铁芯、线圈和绝缘。构体包含外壳、上盖和夹层,可容纳变压器本体并装满绝缘油,并防止外面湿气与水侵入。铁芯提供磁通道让线圈之间利用电磁效应感应电动势。线圈圈绕于铁芯上,结合了分接头切换器提供所需要的圈数比,用以转换出需要的电压。绝缘部份则有高压套管、低压套管与绝缘油等,套管是做为一次侧、二次侧线圈与引接系统间的有效绝缘,绝缘油为带电部位与外壳或相间的绝缘,另配合冷却系统的运作将变压器铁芯体所产生的热传导出来并冷却,以增加线圈的使用寿命。

1.2套管故障

(1)故障现象。变压器差动保护动作开关跳闸,常见的是变压器套管被炸毁、闪落和漏油。

(2)原因分析。①密封不良,绝缘受潮劣化,或有漏油现象;②呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理;③变压器高压侧(110kV及以上)一般使用电容套管,由于瓷质不良,故而有砂眼或裂纹;④电容芯子制造上有缺陷,内部有游离放电;⑤套管积垢严重。

1.3分接开关故障

(1)故障现象。同变压器绕组故障相似,变压器差动保护、瓦斯保护动作开关跳闸,严重时变压器防爆膜破裂,变压器油喷出。变压器抽芯检查,可发现分接开关表面熔化与灼伤,相间触头放电或各接头有放电痕迹。

(2)原因分析。连接螺栓松动;带负荷调整装置不良和调整不当;分接头绝缘板绝缘不良,接头焊锡不满,接触不良,制造工艺不好,弹簧压力不足;油的酸价过高,使分接开关接触面被腐蚀。

1.4铁芯故障

(1)故障现象。变压器温度异常升高;变压器油检发现甲烷(CH4)气体升高;抽芯检查铁芯有直流电阻低。

(2)原因分析。变压器铁芯是用来转换一次侧与二次侧线圈之电能,当电压施加于一次侧线圈时,激磁电流随即流经其线圈,而线圈中的电流会在铁芯中产生磁场;这个磁场就可以将一次侧线圈之电能转换到二次侧线圈中。在这个电能的转换期间,铁芯内部会因为其接缝、结构以及磁场通过铁芯材质本身的一些阻碍而产生损失。

依照线圈和铁芯的相对位置可分为内铁式和外铁式。外铁式的铁芯像是日字型,高低压的线圈都缠绕于中间的铁芯上。内铁式的铁芯像口字型。因高低压线圈的电流大致相反,因此高低压线圈会造成彼此互斥应力,又外铁型的线圈缠绕于铁芯中,故外铁式的铁芯具有良好的制衡作用。

又依照铁芯的形状则可以分为积铁芯与卷铁芯。积铁芯是由导磁系数高的硅钢片堆积而成,因其接缝位置的激磁电流成弯曲状故会增加铁损,目前一般变压器铁芯都采用积铁芯。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆卷铁芯则是由整卷的硅钢片卷绕而成,其铁损与激磁电流都比积铁芯还来的小。卷铁芯加工容易适合大量生产,但铁芯窗不宜设计成过高。铁芯窗过高时,散热与装配等过程中易使铁芯受到较大的机械应力,影响其特性。

2配电变压器的运行检查措施

2.1噪声检查

运行状态下的配电变压器,通常会发出“嗡嗡”声,这一声音具有均匀、轻微的特点。而当声响发生变化,则说明配电变压器产生了一定故障。因此,在对配电变压器进行日常维护和管理的过程中,对其噪声进行检查是关键途径之一。

检查方法为:应用绝缘拉杆,将其一段牢固顶在配电变压器上,从另一端听取配电变压器发出的声响,对是否存在杂音进行判断[1]。如果此时听到了“噼啪”声,则说明配电变压器运行过程中,产生了击穿铁芯的故障;如果所听到的噪声非常沉重,且声音偏大,则说明配电变压器处于负荷电流过大的运行状态下;如果噪声声调较高,同时伴有尖锐的声响,则说明配电变压器的铁芯处于过饱和状态,且电源电压相对较高。

2.2对油位、油温以及油色进行全面检查

在对配电变压器的运行状态进行检查的过程中,油位、油温以及油色是重点内容之一。配电变压器运行中,通常会散发一定的热量,如果工作电流在流经线圈时相对较大,将增加发热量,此时会导致油温不断上升。正常运行状态下的配电变压器,最高油温通常在85℃~95℃,如果在实际检查工作中发现油温超过这一限值,则说明配电变压器内部发热加剧,应及时展开停机修理。而正常运行状态下的配电变压器,其油位通常在1/4~3/4之间,如果油位异常,很可能是漏油导致的。因此,工作人员必须及时对设备进行检查;正常运行状态下的配电变压器,油色为浅黄色,在一段时间的运行后会转变成浅红色,如果颜色加深,说明设备产生了氧化和老化问题。

3配电变压器的运行维护措施

3.1对外加设备进行合理安装

在对配电变压器进行日常维护的过程中,应将绝缘罩合理的安装在低压端和高压端,加大对自然灾害以及外力的破坏的预防力度。这样一来,高空坠物等对配电变压器的影响就会减小,不易导致低压短路和烧毁问题。但是不可以将低压计量箱安装于配电变压器中,因为配电变压器在实际运行的过程中,运行时间较长,如果应用低压计量箱,很容易导致玻璃破损问题,如果无法对其进行及时的更换,降雨等对配电变压器的安全运行将造成严重的威胁。

3.2合理安装避雷器

在对配电变压器进行日常维护的过程中,过电压保护工作中,应对避雷器进行合理的应用,避雷器以无间隙金属氧化物为主,这样一来,配电变压器在运行的过程中就不会受到高压雷电波的严重侵袭,能够降低内部绝缘击穿和短路发生的概率。工作人员在对配电变压器进行日常维护时,应定期展开接地电阻检测,严禁焊接点脱焊问题的发生,从而预防接地电阻超标的问题。在对低压过电流保护定值以及熔断器熔体进行合理选择的过程中,也能够加大对配电变压器的保护力度。当短路以及故障产生于低压侧总回路中时,过流保护动作会在低压侧漏电总保护器中产生,此时熔断现象不可以在高压侧熔体中产生,因此,这应成为配电变压器运行维护工作中的重点。

4结论

因此,对变压器故障处理进行分析和研究,采取必要的、科学的措施,从而遏制此类故障乃至事故的发生,仍是一项长期、重要的课题,必须认真对待。变压器在运转时,为了避免热破坏、突波高压或短路大电流对变压器的冲击,因此需要良好的绝缘效果来保护变压器的安全。

参考文献

[1]唐颖.节能技术在配电变压器的应用[J].电子技术与软件工程,2016(15):240.

[2]曹友明.电力系统配电线路运行故障的检修[J].低碳世界,2015(36):60-61.

[3]黄辉,杜波.无触点有载自动调压配电变压器的研究与应用[J].中国电业(技术版),2016(01):53-55.

论文作者:杨军,邹海,姜鑫,刁哲伟,周力,唐传明,金红,

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/3/11

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