變壓器異常運行和常見故障現(xiàn)象原因分析
發(fā)布時間:2019-07-13 17:18:21來源:
變壓器作為一種能量轉(zhuǎn)換器,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各部門、各領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)中由于使用了變壓器,使得發(fā)電機、傳輸電力的電網(wǎng)以及用電設(shè)備都有可能選擇比較合適的工作電壓,安全而經(jīng)濟地運行。在電力系統(tǒng)中變壓器占著極其重要的地位,據(jù)統(tǒng)計,電力系統(tǒng)中變壓器的安裝總?cè)萘考s為發(fā)電機安裝容量的6~8倍,因此,變壓器發(fā)生故障所造成的損失是非常嚴重的。所以一方面要加強對變壓器的巡視和檢查維護工作,另一方面要根據(jù)設(shè)備存在的缺陷、氣候的變化、運行方式的改變等,作好事故預(yù)想。一旦故障發(fā)生時,應(yīng)能根據(jù)故障現(xiàn)象,正確判斷故障的范圍、性質(zhì)及原因,迅速而準確地處理故障,防止事故的擴大。
1聲音異常變壓器在正常運行時發(fā)出均勻的有節(jié)律的“嗡嗡”聲,如果出現(xiàn)其他不正常聲音,均為聲音異常,產(chǎn)生的主要原因有以下幾方面:當有大容量的動力設(shè)備啟動時,負荷突然增大,變壓器聲音也會變大,如變壓器帶有電弧爐、可控硅整流器等負荷時,負荷變化大,又因諧波作用,變壓器內(nèi)瞬間發(fā)出“哇哇”聲或“咯咯”間歇聲,監(jiān)視測量儀表指針發(fā)生擺動。
過負荷,在夏季或農(nóng)忙用電高峰時,配變會因為過負荷發(fā)出很高的沉重的“嗡嗡”聲。
個別零件松動+如鐵芯的松動)或有遺漏零件在鐵芯上時,變壓器會發(fā)出強烈而不均勻的“噪音”,或有“錘擊”和“吹風”之聲。
變壓器內(nèi)部接觸不良或局部放電,會發(fā)出放電的“吱吱”或“噼啪”聲,且此聲音隨離故障部位遠近而變化;如果是繞組短路,將有“噼啪”聲,嚴重時會有巨大的轟鳴聲,隨后可能起火。
系統(tǒng)短路或接地時,通過的短路電流很大,使變壓器的噪聲也很大。當線路在導(dǎo)線連接處或T接處發(fā)生斷線,刮風時容易造成時接時斷的接觸而發(fā)生弧光或火花,這時變壓器就會發(fā)出象青蛙“唧哇唧哇”的叫聲;當?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或短路事故時,變壓器就發(fā)出“轟轟”的響聲;當變壓器繞組高壓引出線相互間或它們對外殼閃絡(luò)放電時,有爆裂聲音。
變壓器的跌落式熔斷器或分接開關(guān)接觸不良時,有“吱吱”的放電聲。
變壓器高壓套管臟污,表面釉質(zhì)脫落或有裂紋存在,可聽到“嘶嘶”聲。
變壓器鐵芯接地斷線,會產(chǎn)生劈裂聲。
變壓器的某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸時,會產(chǎn)生連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲。
電網(wǎng)發(fā)生過電壓,例如中性點不接地系統(tǒng),發(fā)生單相接地或電磁共振時,變壓器聲音比平常尖銳。
2油溫異常正常負荷及正常冷卻情況下,變壓器的油溫不斷升高,其主要原因有:由于渦流或夾緊鐵芯用的穿芯螺栓絕緣損壞,使變壓器油溫升高,渦流使鐵芯長期過熱而引起硅鋼片間的絕緣破壞,這時鐵損增大,油溫升高。
而穿芯螺栓絕緣破壞后,使穿芯螺栓與硅鋼片短接,這時有很大的電流通過穿芯螺栓,使螺栓發(fā)熱,也使變壓器的油溫升高。
繞組局部層間或匝間短路,內(nèi)部接點有故障,接觸電阻加大,二次線路上有大電阻短路等,均會使油溫升高。
過負載、環(huán)境溫度過高,冷卻風扇和輸油泵故障,散熱器閥門忘記打開,滲漏油引起油量不足等原因都會造成變壓器溫度不正常。
3油色、油位異常變壓器內(nèi)部故障及各部件過熱將引起一系列的氣味、顏色的變化瓷套管端子的緊固部分松動,表面接觸面過熱氧化,會引起變色和異常氣味。
變壓器漏磁的斷磁能力不好及磁場分布不均,引起渦流,會使油箱局部過熱引起油漆變色。
瓷套管污損產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)會發(fā)出奇嗅味,冷卻風扇、油泵燒毀會發(fā)出燒焦氣味。
吸潮過度、墊圈損壞、進入油室的水量太多等原因會造成吸濕計變色。
發(fā)現(xiàn)油內(nèi)含有炭粒和水分,油的酸價增高,閃點降低,隨之絕緣強度降低,易引起繞組與外殼的擊穿。
在夏季重負荷運行時,油位就會升高,若超過比較高溫度標線刻度,就應(yīng)適當放油%當變壓器滲漏嚴重,就會使油位下降,若降到比較低標線以下,應(yīng)加油補充。
4體表異常變壓器故障時都伴隨著體表的變化,主要有:呼吸口不靈或內(nèi)部故障可引起防爆膜龜裂、破損。
大氣過電壓,內(nèi)部過電壓等會引起瓷件、瓷套管表面龜裂,并有放電痕跡。
5滲漏油變壓器運行中滲漏油的現(xiàn)象比較普遍,主要原因有:油箱與零部件聯(lián)接處的密封不良,焊件或鑄件存在缺陷,運行中額外荷重或受到震動等。
內(nèi)部故障使油溫升高,引起油的體積膨脹,發(fā)生漏油或噴油。
6高低壓套管故障高低壓套管發(fā)生嚴重損傷并有放電現(xiàn)象,其主要原因是:套管密封不嚴,因進水使絕緣受潮而損壞。
套管的電容芯子制造不良,內(nèi)部游離放電。
套管積垢嚴重,表面釉質(zhì)脫落,或套管上有大的碎片和裂紋,均會造成套管閃絡(luò)和爆炸事故。
7三相電壓不平衡三相負載不平衡,引起中性點位移,使三相電壓不平衡。
系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振,會使三相電壓不平衡。
繞組局部發(fā)生匝間或?qū)娱g短路,也會造成三相電壓不平衡。
8分接開關(guān)故障分接開關(guān)故障主要有:接觸不良、觸頭燒壞、觸頭間短路、觸頭對地放電,油箱上有“吱吱”的放電聲,電流表隨響聲發(fā)生擺動,瓦斯保護可能發(fā)出信號,發(fā)生這類故障的主要原因有:分接開關(guān)觸頭彈簧壓力不足,觸頭滾輪壓力不勻,使有效接觸面面積減少,以及因鍍銀層的機械強度不夠而使觸頭磨損嚴重,引起分接開關(guān)燒毀。
分接開關(guān)接觸不良,經(jīng)受不住短路電流沖擊而發(fā)生故障。
操作不當,倒分接開關(guān)時,由于分接頭位置切換錯誤,引起開關(guān)燒壞。
相間絕緣距離不夠,或絕緣材料性能降低,在過電壓作用下短路。
油溫過高,分接開關(guān)長期浸在高于常溫的油中,使分接開關(guān)觸頭出現(xiàn)炭膜及油垢,觸頭發(fā)熱,損壞觸頭。
9引線部分故障引線部分故障常有引線燒斷、接線柱打火等現(xiàn)象發(fā)生。主要原因有;引線與接線柱松動,導(dǎo)致接觸不良、發(fā)熱;軟銅片焊接不良,引線之間焊接不牢,造成過熱或開焊,如不及時處理,將造成變壓器不能運行或三相電壓不平衡而燒壞用電設(shè)備。
10線圈故障線圈故障常表現(xiàn)為:繞組局部發(fā)生匝間或?qū)娱g短路,造成三相電壓不平衡,線圈對地放電等。其原因主要有;變壓器進水受潮、油質(zhì)劣化,絕緣能力下降。
材料質(zhì)量、制造、檢修工藝不良都有可能造成線圈故障。
11冷卻裝置故障冷卻裝置主要有機械故障,如電機損壞,風扇件,經(jīng)幾天的詳細觀察,發(fā)現(xiàn)外線自動掉線的現(xiàn)象雖然有所好轉(zhuǎn),但仍時有發(fā)生。
分析認為中繼線電壓不穩(wěn)定可能引起掉線,經(jīng)實際測試中繼線電壓,中繼線電壓在空載狀態(tài)為48V,摘機應(yīng)答后電壓為15V,各種電壓指標正常。
排除了中繼線電壓不穩(wěn)定的因素。
-4.從掉線持續(xù)的時間分析,每次掉線的時間大約為1min.分析認為主叫方因接收不到當?shù)剜]電局的極性反轉(zhuǎn)信號,無法記費而自動拆線,停止通話,進而發(fā)生掉線故障。
是否因為摘機應(yīng)答太快而導(dǎo)致掉線。經(jīng)過仔細分析程控交換機工程文件得知:如果交換機應(yīng)答速度太快,容易引起叫方檢測到的極性反轉(zhuǎn)A1信號脈沖波形發(fā)生輕微畸變-主要是脈沖的寬度和高度變化*,從而判斷為沒有檢測極性反轉(zhuǎn)信號,經(jīng)過延3(各電信局設(shè)定的時間略有不同)自動釋放而拆線。
由于市內(nèi)電話只經(jīng)過一次交換直接進入交換機,主叫尚能完整接收到輕微畸變的波形,檢測到A1信號,啟動計費信息,開始計費,可以正常進行通話,所以市話未發(fā)生掉線的情況。
但極性反轉(zhuǎn)A1信號脈沖波形畸變程度隨傳輸距離的增加而增加,長途電話(主要是省外長途)須經(jīng)過多個電信局的交換,傳輸距離遠而導(dǎo)致脈沖波形畸變嚴重,畸變的A1信號到達主叫方,已無法啟動計費信息,主叫方認定被叫不應(yīng)答,延時30 390s釋放而拆線。
找到了產(chǎn)生故障的原因,解決就相對容易了,我們設(shè)定交換機中繼板在接收長途信號后不立即應(yīng)答,而延時一段時間(約為1s)再應(yīng)答,送出一個二次拔號音的語音提示。這樣經(jīng)一段時間的緩沖,使主叫方檢測到一個完整、標準的脈沖波形(脈沖的高度和寬度正常、標準),正確啟動主叫的計費系統(tǒng),從而達到正常交換通話的目的。
(上接第75頁)葉片變形等;電源故障,發(fā)生內(nèi)部導(dǎo)線短路,熔絲熔斷等!控制回路故障,如直流電源消失,接觸器無法吸合等。具體情況依設(shè)計而定,如值班員可自行恢復(fù)的,要盡快處理,否則應(yīng)記錄時間并注意溫度變化,使對變壓器的損害降到比較低。
12繼電保護動作繼電保護動作,說明變壓器內(nèi)部有故障。瓦斯保護是變壓器的主要保護,它能監(jiān)視變壓器內(nèi)部發(fā)生的部分故障,常常是先輕瓦斯動作發(fā)出信號,然后重瓦斯動作去掉閘。輕瓦斯動作的主要原因:①因濾油、加油和冷卻系統(tǒng)不嚴密,致使空氣進入主變壓器;②溫度下降和漏油致使油位緩慢降低;③變壓器內(nèi)部故障,產(chǎn)生少量氣體;④變壓器內(nèi)部短路;⑤保護裝置二次回路故障。
當外部檢查未發(fā)現(xiàn)變壓器有異常現(xiàn)象時,應(yīng)查明瓦斯繼電器中氣體的性質(zhì)如積聚在瓦斯繼電器內(nèi)的氣體不可燃,而且是無色無嗅的,而混合氣體中主要是惰性氣體,氧氣含量大于6!,油的閃點不降低,說明是空氣進入繼電器,此時變壓器可以繼續(xù)運行。
如氣體是可燃的,則說明變壓器內(nèi)部有故障,應(yīng)根據(jù)瓦斯繼電器內(nèi)積聚的氣體性質(zhì)來鑒定故障性質(zhì),如氣體為黃色不易燃的,且一氧化碳含量大于1%~2%,為木質(zhì)絕緣損壞;灰色和黑色易燃的,且氫氣含量在30 %以下,有焦油味,閃點降低,則說明油因過濾而分解或油內(nèi)曾發(fā)生過閃絡(luò)故障!淺灰色帶強烈臭味且可燃的,是紙或紙板絕緣損壞。
如上述分析對變壓器內(nèi)的潛伏性故障還不能作出正確判斷,則可采用氣相色譜法作為適當判斷。當變壓器的差動保護和瓦斯保護同時動作,在未查明原因和消除故障前不準合閘。
13結(jié)束語以上所述僅能作為對變壓器故障現(xiàn)場直觀的判斷,因為變壓器的故障不僅僅是某一方面的直觀反映,它涉及諸多因素,有時甚至會出現(xiàn)假象。因此,只有進行詳細測量和綜合分析,才能準確可靠地找出故障原因,判明事故性質(zhì),提出較完備的合理的處理辦法,使故障盡快得到消除。總之,運行中的變壓器由于受到電磁振動機械磨損、化學作用、大氣腐蝕、電腐蝕及維護、運行管理不當,均會出現(xiàn)各種異常運行現(xiàn)象及較嚴重的故障現(xiàn)象,因此,只有加強對變壓器各方面的運行管理,才能使變壓器達到健康運行水平。
西部大開發(fā)電力應(yīng)先行bookmark17