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电力变压器常见故障分析

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【摘 要】本文对大型电力变压器常见故障进行分析,阐述引发各种故障的原因,为我们进行变压器故障分析及诊断提供一些有益的分析思路和诊断方法。

【关键词】电力变压器;故障;诊断

一、前言

电力变压器是电力系统最重要的一次设备之一,必须最大限度地防止和减少变压器故障的发生。那么,就需要我们对引发变压器故障的原因进行深层次的分析,以便我们从根本上能消除这些引发变压器发生故障的根本因素,提高电力变压器的健康水平。在此,我们将电力变压器在各方面的缺陷而引起的变压器的常见故障分为:变压器渗油、铁心多点接地、接头过热等三大类。按各自故障的成因、故障的发展、故障的影响等方面系统的对大型电力变压器常见故障分类进行分析,阐述引发各种故障现象的深层次原因,以便从根本上能消除这些引发变压器发生故障的因素,同时也为我们进行变压器故障分析及诊断提供一些有益的分析思路和诊断方法。

二、常见故障及其诊断分析

(一)变压器渗油

1、油箱焊缝渗油。对于平面接缝处渗油可直接进行焊接,对于拐角及加强筋连接处渗油则往往渗漏点查找不准,或补焊后由于内应力的原因再次渗漏。对于这样的渗点可加用铁板进行补焊,两面连接处,可将铁板裁成纺锤状进行补焊:三面连接处可根据实际位置将铁板裁成三角形进行补焊;该法也适用于套管电流互感器二次引线盒拐角焊缝渗漏焊接.补焊时应注意将互感器二次电缆及引出线瓷套用石棉绳缠好,避免补焊时因高温将导线及胶垫烧坏。

2、气体继电器连管不合适引起渗油。将气体继电器储油柜一侧连管取掉,按要求将气体继电器与变压器油箱连管进行连接,储油柜侧连管改用波纹伸缩管连接,即储油柜下部蝶阀与气体继电器之间的连接改用波纹管柔性连接器,这样可在较大范围内弥补连管尺寸偏差、减小安装应力,从而消除由于连管不合适产生的渗漏.波纹伸缩管的一端法兰应为可转动活套法兰,便于对正法兰孔,减小安装应力,确保波纹伸缩管的正常性能,连接器的长短,采用直管式或弯管式应根据实际需要确定.

3、高压套管升高座或进人孔法兰渗油。这些部位主要是由于胶垫安装不合适,运行中可对法兰进行施胶密封.封堵前用堵漏胶将法兰之间缝隙堵好,待堵漏胶完全固化后,退出一个法兰紧固螺丝,将施胶枪嘴拧人该螺丝孔。然后用高压将密封胶注入法兰间隙,直至各法兰螺丝帽有胶挤出为止。

4、低压侧套管渗漏。其原因是受母线拉伸和低压侧引线引出偏短,胶珠压在螺纹上。受母线拉伸时,可按规定对母线用伸缩节连接:如引线偏短,可重新调整引线引出长度;对调整引线有困难的,可在安装胶珠的各密封面加密封胶;为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。

5、防爆管渗油。防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大.避免变压器油箱破裂的安全措施.但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂,又无法及时更换玻璃,潮气因此进入油箱,使绝缘油受潮,绝缘水平降低,危及设备的安全。为此,把防爆管拆除,改装压力释放阀即可。

6、有载分接开关油室与变压器本体油箱互渗。有载分接开关储油柜一般都是敞开式,其油保护装置是吸湿器,在油温降低时,外界的潮湿空气将通过吸湿器进入有载分接开关,吸湿器事实上无法吸收潮气中所有水分,所以水分将进入油室。另外油在灭弧中将产生气体,这些气体和水分进入本体油箱,将污染变压器油,同时也不易判断变压器是否发生故障。检查有载分接开关上部异型胶垫及贯穿轴密封处的密封情况,并加以处理,若有开裂,则更换新的密封胶垫。

(二)铁心多点接地

1、直流电流冲击法。拆除变压器铁心接地线,在变压器铁心与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击,冲击3’5次,常能烧掉铁心的多余接地点,起到很好的消除铁心多点接地的效果。但注意所加电压不宜过高,由于铁心对地绝缘垫片较薄,应根据变压器的电压等级、容量等因素选择合适的电压。以免过高的电压把铁心烧坏。另外,每次施加电压的时间不宜太长。以30s为宜.该方法简单方便,应首先使用,在该方法不能捧除故障时才采用开箱检查处理。

2、开箱检查。对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的,应将定位销翻转过来或除掉.夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者,应按绝缘规范要求,更换一定厚度的新纸板。因夹件肢板距铁心太近,使翘起的叠片与其相碰,则应调整夹件肢板和扳直翘起的叠片,使两者间距离符合绝缘间隙标准.铁轭螺杆村套过长,应在检修中将其拧下,锯去―段,使其与叠片不相碰。

(三)接头过热

载流接头是变压器本身及其联系电网的重要组成部分,接头连接不好,将引起发热甚至烧断,严重影响变压器的正常运行和电网的安全供电.因此,接头过热问题一定要及时解决。

1、铜铝连接.变压器的引出端头都是铜制的,在屋外和潮湿的场所中,不能将铝导体用螺栓与铜端头连接.因为铝与铜直接接触会形成1.86V的电位差(相对于氢而言,铜的电位为+0.52V,铝的电位为-1.34V)当铜与铝的接触面间渗入含有溶解盐的水分,即电解液时,在电耦的作用下,会产生电解反应,铝被强烈电腐蚀。结果,触头很快遭到破坏,以致发热甚至可能造成重大事故。

为了预防这种现象。在上述装置中需要将铝导体与铜导体连接时,采用一头为铝,另一头为铜的特殊过渡触头.

2、普通连接。普通连接在变压器上是相当多的,它们都是过热的重点部位,对平面接头,对接面加工成平面,清除平面上的杂质,最好均匀地涂上导电膏,确保连接良好。

3、油浸电容式套管过热。目前,变压器用的220kV及以上电压等级载流套管一般为油浸电容式穿缆套管.在实际应用中,常出现主变压器油浸电容式套管顶部将军帽(导电密封头)和穿缆引力锥处的局部过热现象,严重影响变压器的安全运行。检修中,发现这些变压器都不同程度出现了套管将军帽与引线接头的接触松动或粘连现象。

处理的办法可以用定位套固定方式的发热套管,先拆开将军帽,若将军帽、引线接头丝扣有烧损,应用牙攻进行修理,确保丝扣配合良好,然后在定位套和将军帽之间垫一个和定位套截面大小一致、厚度适宜的薄垫片,重新安装将军帽,使将军帽在拧紧情况下,正好可以固定在套管顶部法兰上。引线接头和将军帽丝扣公差配合应良好,否则应予以更换,以确保在拧紧的情况下,丝扣之间有足够的压力,减小接触电阻。

为防止引线与套管导管接触产生分流烧伤,应将引线先包两层皱纹纸,后用自布带半迭包绕一层,绕向和导线扭向相反,以满足引线绝缘要求。引线长度要适宜,应力锥轴线和套管内铜管轴线同心。

三、结论

在实际现场操作中,我们发现,通过变压器的声音、温度、油位、外观以及其他现象对电力变压器故障的判断,只能作为现场直观的初步判断,因为,变压器的内部故障不仅是单一方面的直观反映,它涉及诸多因素,有时甚至会出现假象。因此,在判断故障时,必须结合油质分析、电气试验以及设备运行、检修等情况进行综合分析,对故障的部位、原因、绝缘或部件的损坏程度等做出准确判断,制定出合理的处理方案。