浅谈对油性变压器的研究

浅谈对油性变压器的研究

高外

广东电网有限公司东莞凤岗供电分局

摘要：油式变压器，也称油浸式变压器。它是变压器的一种结构型式，即变压器的线圈是浸泡在油中的。油浸式变压器由于防火的需要，一般安装在单独的变压器室内或室外，具有体积大、成本低、维修简单、散热好、过负荷能力强、适应环境广泛的特点。露天的油性变压器多次发生油量温度过高，油量不足，油色不正常的缺陷发生，设备台区由于维护周期长、残旧、破损等问题导致运维人员现场巡视时不能有效辨别，这增加了运维班组工作人员的压力，且增加巡检的次数、缩短巡视周期效果也不明显。本文通过对油性变压器的研究，谈谈对变压器事故的处理。

关键词：油性变压器、损耗、事故处理

一、油系统

油浸式变压器有几个互相隔离的独立油系统。在油浸式变压器运行时，这些独立油系统内的油是互不相通的，油质与运行工况也不相同，要分别做油中含气色谱分析以判断有无潜在故障。

（1）主体内油系统。与绕组周围的油相通的油系统都是主体内系统，包括冷却器或散热器内的油，储油柜内的油，35kV及以下注油式套管内油。注油时必须将这个油系统内存储的气体放气塞放出，一般而言，上述部件都应有各自的放气塞。主体内油主要起绝缘与冷却作用。油还可增加绝缘纸或绝缘纸板的电气强度。在真空注油时，如有些部件不能承受与主体油箱能承受的相同真空强度时，应用临时闸隔离，如储油柜与主油箱间的闸阀。冷却器上潜油泵扬程要够，以免由于负压而吸入空气。这个油系统要有释压装置的保护系统，以排除器身有故障时所产生的压力。

（2）有载分接开关切换开关室内的油。这部分油有本身的保护系统，即流动继电器、储油柜、压力释放阀。这个开关室内的油起绝缘与熄灭电流作用。油会在切换开关切断负载电流时产生的油中去，这个油系统要良好的密封性能，即使在切换过程中产生电弧压力也要保护密封性能。有载分接开关切换开关室内的油虽与主体内油隔离，但在真空注油时，为避免破坏切换开关室的密封，应与主体内油同时真空注油，在真空注油时，使这两个系统具有相同的真空度，必要时也应将这个系统的储油柜在抽真空时隔离。为结构上方便，主体的储油与切换开关室的储油柜设计成一互相隔离的整体。

（3）60kV及以上电压等级的全密封。这个油系统内的主要起绝缘作用，或增加油电容式套管内绝缘纸的电气强度。在主体内注油时，应将套管端部接线端子密封好，以免进气。

（4）高压出线箱内油、或点气出线箱内油。三相500kV变压器的高压出线通过波纹绝缘隔离油系统。这个油系统主要起绝缘作用。

为简化结构，这个油系统也可通过连管与主体内油系统相联或设计成单独的油系统。

（5）在对油浸式变压器进行各种绝缘试验时，首先是放气，通过放气塞释放可能存储的气体。可通过分析各个系统的油中含气色谱分析可预判有无潜在故障。每一油系统都要满足运行的要求，如吸收油膨胀与收缩时油体积的变化，放油用阀门、放气塞、冷却器与散热器与主油箱的隔离阀等。每一油系统具有良好的密封性能，有载分接开关切换开关室内的油应能单独更换而不放出主体内油，运输时主体内油可放出而充干燥氮气。

二、变压器的损耗

变压器有功损耗分空载损耗Po和负载损耗Pk，空载损耗主要由铁芯中的磁滞损失和涡流损失造成，这两种损耗皆由变压器的铁芯产生，因此空载损耗也称铁损。空载损耗与电压、频率、铁芯材质等因素有关，与负载大小无关，因此是相对固定的损耗。额定负载损耗指一二次绕组都运行于额定电流状态下，一二次绕组产生的损耗，因一二次绕组都是铜绕组，因此也称为铜损。负载损耗随负载大小及运行温度的变化而变化。变压器无功损耗不直接产生实际电能损耗，可通过低压侧电容补偿。

三、油性变压器的几种事故及处理

1、变压器瓦斯保护动作后的处理

变压器运行中如发生局部发热．在很多情况下．没有表现为电气方面的异常，而首先表现m的是油气分解的异常．即油在局部高温作用下分解为气体，逐渐集聚在变压器顶盖上端及瓦斯继电器内。区别气体产；生的速度和产气量的大小，实际上是区别过热故障的大小。

轻瓦斯动作后的处理。轻瓦斯动作发出信号后，首先应停止音响信号，并检查瓦斯继电器内气体的多少，判明原因。

（1）如：空气侵人变压器内（滤油后）；油位降低到气体继电器以下（浮子式气体继电器）或油位急剧降低（挡板式气体继电器）；瓦斯保护二次回路故障（如气体继电器接线盒进水、端子排或二次电缆短路等），则确定为外部原因引起的动作．则恢复信号后．变压器可继续运行。

（2）如果不能确定是由于外部原因引起瓦斯信号动作．同时又未发现其他异常．则应将瓦斯保护投入跳闸回路，同n寸加强对变压器的监护，认真观察其发展变化

2、变压器自行跳闸后的处理

（1）为加速处理事故，限制事故的发展，消除事故的根源，并解除对人身和设备安全的威胁．应进行下列操作：

将直接对人员生命有威胁的设备序电；将已损坏的设备隔离；运行中的设备有受损伤的威胁时，应停川或隔离厂州电气设备事故恢复电源；电压互感器保险熔断或二次开关跳闸时，将有关保护停用；现场规程中明确规定的操作，紧急情况下运行人员可自行处理，但事后必须立即向值班领导汇报。

（2）改变运行方式恢复供电，并查明变压器自动跳闸的原因。如有备用变压器，应立即将其投入，以恢复向用户供电，然后再查明故障变压器的跳闸原因。如无备用变压器，则只有尽快根据掉牌指示，查明何种保护动作。在查明变压器跳闸原因的同时，应检查有无明显的异常现象，如有无外部短路、线路故障、过负荷、明显的火光、怪声、喷油等。如确实证明变压器两侧断路器跳闸不是由于内部故障引起．而是由于过负荷、外部短路、或保护装置二次回路误动造成，则变压器可不经外部检查重新投入运行。如果不能确定变压器跳闸是由于上述外部原因造成的，则必须对变压器进行内部检查。主要应进行绝缘电阻、直流电阻的检查。经检查判断变压器无内部故障时，应将瓦斯保护投入到跳闸位置，将变压器重新合闸、整个过程，应慎重行事。如经绝缘电阻、直流电阻检查判断变压器有内部故障，则需对变压器进行吊芯检查。

3、变压器着火事故处理

变压器着火，应首先断开电源，停用冷却器，迅速使用灭火装置。若油溢在变压器顶盖上面着火，则应打开下部油门放油至适当油位；若是变压器内部故障而引起着火，则不能放油，以防变压器发生严重爆炸的可能。一旦变压器故障导致着火事故，后果将十分严重，因此要高度警惕，作好各种情况下的事故预想，提高应付紧急状态和突发事故下解决问题的应变技能，将事故的影响降低到最小的范同。

四、反事故措施

（1）定期对变压器油作气相色谱分析．发现乙炔或氢烃含量超过标准时应分析原因，甚至进行吊心检查找出问题所在。在重瓦斯动作跳闸后不能肓目强送．以免事故扩大发生爆炸和大火。油质应化验合格，并作好记录。

（2）变压器投入运行后，重瓦斯保护应接人跳闸回路，并应采取措施防止误动作。当发现轻瓦斯告警信号时，要及时取油样判明气体性质，并检查原因及时排除故障。

（3）变压器的清扫维修和定期试验是十分重要的措施。如发现缺陷应及时处理，使绝缘经常处于良好状态。

（4）变压器各侧开关应定期校验，动作应灵活可靠；变压器配置的各类保护应定期检佥，保持完好。

（5）防爆装置应按要求安装在正确的位置，防爆板应采用适当厚度的层压板或玻璃纤维布板等脆性材料。变压器周围应有可靠的灭火装置。

（6）加强管理和建立正常的巡视检查制度。

进人21世纪电力行业将有更大的发展，电力变压器的故障诊断与状态检修作为我国电力系统实现体制转变、提高电力设备的科学管理水平的有力措施，是今后在电力生产中努力和发展的方向。

参考文献

[1]国家电力调度通信中心，电力系统继电保护实用技术问答．北京：中国电力出版社，1997

[2]汪学勤．董其国等．电气试验与油化验．北京：中国电力出版社．1999．5