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油浸式变压器的故障分析

来源:陕西长开电气有限公司

发布时间:2017-05-24 16:50

 一、变压器异常声响的故障分析  

  变压器在正常运行时,其声音主要来源于变压器本体和冷却系统两个方面。硅钢片磁致和磁漏所导致的铁芯振动为变压器本体发出声响的主要原因。出现以下故障时,变压器便会发生异音:  

  (1)铁芯的穿芯螺杆固定不牢,这会导致铁芯松弛并引发硅钢片间发生不规则振动,从而引发强烈且不均匀的噪声。  

  (2)当绕组闪络放电,或是铁芯的接地线发生断线,会造成铁芯对外壳高电压放电,造成变压器内部有放电声。  

  (3)变压器中少数零件固定不牢,变压器内部产生敲击铁块的响声。  

  (4)在轻负荷或空负荷的情况下,某些离开叠层的硅钢片端部会有振动产生,变压器内部会有蚊子扑翅般的声音。  

  (5)若变压器内部有击穿的地方。则会有忽大忽小的放电声。

  二、油浸式变压器油位、油温异常故障分析  

  1.变压器的油位过高或过低  

  变压器的油位的高低受以下因素影响a. 内部油量,b. 油温的高低,c. 变压器所带负荷,d. 周围环境温度,e.变压器的密封性等。油枕的容积一般为变压器容积的10%左右。如油位过高,易引起溢油。若油位过低,会导致变压器引接线部分暴露于空气中,使得绝缘效果降低,并可能造成内部短路。同时,由于油与空气的接触面积变大,油的绝缘强度迅速降低。若遇到停电或冬季低温等情况时,油位会迅速下降,引发轻瓦斯继电器动作。由上分析可知,变压器在运行中,一定要保持正常油位。运行人员必须经常检查油位计的高低,并采取相应措施,以维持正常油位,保证变压器的安全运行。

  2.变压器的漏油故障  

  变压器油具有很强的渗透力,渗油后一般会出现油迹,而漏油则会出现油珠,一般会表现为密封处密封不良或者焊接点焊接不良两大类。

  要做到预防变压器漏油,第一,需要认真检查,记录好原始数据,并组织经验丰富者对变压器的所有密封点和焊缝进行检查,根据油迹找出所有渗漏点;第二,及时对渗漏点焊接;第三,选材时,尽量选择优质密封件并改进变压器的安装工艺。

  3.油温持续上升  

  变压器在日常运行时出现油温持续升高的现象,说明变压器内部存在问题。主要原因是铁芯过热或绕组匝间短路。其中涡流或夹紧铁芯用的穿心螺杆绝缘被破坏会造成铁芯过热。涡流会使铁芯温度长时间保持高位,造成铁损增大,油温升高。穿心螺杆绝缘处被破坏会使螺杆过热。当温度升到铁芯熔在一起的程度时,需立即对变压器停电,以免发生火灾或爆炸这样的重大事故。

  三、油浸式变压器电路故障分析  

  1.绝缘材料损坏造成的故障  

  第一,变压器安装吊罩检查时,器身由于暴露在空气中,引发受潮。注油前真空处理不彻底,使得水分集中于绝缘部件周围。第二,可能由于设备制造周期较短,若绝缘出厂前未被充分干燥,吸附有水分的绝缘纸和纸板在运行一段时间之后脱出水分,导致变压器低压绕组绝缘性能降低,导致直流泄漏电流增大。第三,密封不良易造成绕组绝缘部分受潮。第四,若运行的变压器油中氢和一氧化碳体积比较高,还应考虑制造过程中固体绝缘材料或不锈钢对所产生的气体的吸附。

  绝缘受潮是引发绝缘故障的主要原因之一,因此需加强预防和监管工作,做好对变压器的重要部件绝缘效果的检查,尽早发现并排除故障。安装和检修变压器时,尽可能减少变压器暴露在大气中的时间。生产变压器时,应严格执行干燥工艺标准,把绝缘纸(板)含水量控制在0.3以内。对变压器本体和附件渗漏点应及时处理,避免大气中水分渗透入变压器内。改进设计和制造工艺,对材料选择等方面加强监控。

  2.放电故障对变压器绝缘的影响  

  放电对变压器绝缘的影响分为两种破坏情况:(1)放电质点直接轰击绝缘,使绝缘击穿。(2)放电产生的臭氧、氮氧化物化学腐蚀绝缘部件,最后导致热击穿。

  绝缘材料老化的主要表现形式有(1)一般为局部放电引起绝缘材料化学结构的破坏。(2)放电点热效应引起绝缘的热裂解,加速老化过程。(3)放电过程生成的臭氧、氮氧化物通过化学反应腐蚀绝缘体,削弱了绝缘性能。(4)放电过程中,变压器油分解产生气泡,固体绝缘上使散热困难,导致固体绝缘损坏。

  3.局部放电故障  

  绝缘结构内部在电压的作用下,空穴的边缘发生非贯穿性的放电现象被称为局部放电。其原因为:变压器油中空穴或空腔存在气体,气体的介电常数小降低了绝缘材料的耐压强度,引发气隙间的放电;变压器油处理不净,会使变压器油中气泡析出引起放电;金属部件或导电体之间接触不良也会引起的放电。虽然局部放电的能量强度虽不大,但潜在危害不容小视,若长期局部放电会造成设备的击穿或损坏,是一种严重的安全隐患。

  4.自动跳闸故障分析  

  在配备有备用变压器的情况下,若主变压器自动跳闸,应立即停用工作变压器,同时启用备用变压器。以便检查变压器自动跳闸的原因。若检查时发现有内部故障,应即刻进行内部检查。若查明是差动保护动作的原因而跳闸,则应检查差动保护范围内的电气设备,排除故障后再行送电。

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