(河北省张家口宣化区供电分公司洋河南供电所河北张家口075100)
摘要:变压器的安全运行管理工作是我们日常工作的重点,通过对变压器的异常运行情况、常见故障分析的经验总结,将有利于及时、准确判断故障原因、性质,及时采取有效措施,确保设备的安全运行。针对配电变压器故障率高的现象,着重分析了配电变压器故障的几种类型提出了一些具体的防范措施,为防止和减少配电变压器故障提供借鉴。通过对变压器运行中的各种异常及故障现象的浅析,能对变压器的不正常运行得以了解、掌握。在处理变压器异常及故障时能正确判断、果断处理。在正常巡视变压器时及时发现隐患、缺陷,使设备在健康水平下运行。
关键词:变压器;故障;绝缘;异常
1、声音异常
1.1变压器过载运行时,音调高、音量大,会发出沉重的“嗡嗡”声。
1.2大动力负荷启动时,如带有电弧、可控硅整流器等负荷时,负荷变化大,又因谐波作用,变压器内瞬间发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声,监视测量仪表时指针发生摆动。
1.3电网发生过电压时,例如中性点不接地电网有单相接地或电磁共振时,变压器声音比平常尖锐,出现这种情况时,可结合电压表计的指示进行综合判断。
1.4个别零件松动时,声音比正常增大且有明显杂音,但电流、电压无明显异常,则可能是内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动,使硅钢片振动增大所造成。
1.5变压器高压套管脏污,表面釉质脱落或有裂纹存在时,可听到“嘶嘶”声,若在夜间或阴雨天气时看到变压器高压套管附近有蓝色的电晕或火花,则说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良。
1.6变压器内部放电或接触不良,会发出“吱吱”或“劈啪”声,且此声音随故障部位远近而变化。
1.7变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触时,会产生连续的有规律的撞击或磨擦声。
1.8变压器有水沸腾声的同时,温度急剧变化,油位升高,则应判断为变压器绕组发生短路故障或分接开关因接触不良引起严重过热,这时应立即停用变压器进行检查。
1.9变压器铁芯接地断线时,会产生劈裂声,变压器绕组短路或它们对外壳放电时有劈啪的爆裂声,严重时会有巨大的轰鸣声,随后可能起火。
2、外表、颜色、气味异常
2.1防爆管防爆膜破裂,会引起水和潮气进入变压器内,导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低,其可能为内部故障或呼吸器不畅。
2.2呼吸器硅胶变色,垫圈损坏,进入油室的水分太多等原因引起。
2.3瓷套管接线紧固部分松动,表面接触过热氧化,会引起变色和异常气味。
2.4瓷套管污损产生电晕、闪络,会发出奇臭味,冷却风扇、油泵烧毁会发生烧焦气味。
3、油温油色异常
3.1由于涡流或夹紧铁芯的螺栓绝缘损坏会使变压器油温升高。
3.2绕组局部层间或匝间短路,内部接点有故障,二次线路上有大电阻短路等,均会使变压器温度不正常。
3.3过负荷,环境温度过高,冷却风扇和输油泵故障,风扇电机损坏,散热器管道积垢或冷却效果不良,散热器阀门未打开,渗漏油引起油量不足等原因都会造成变压器温度不正常。
4、油位异常
4.1假油位:(1)油标管堵塞;(2)油枕呼吸器堵塞;(3)防暴管气孔堵塞。
4.2油面过低:(1)变压器严重渗漏油;(2)检修人员因工作需要,多次放油后未补充;(3)气温过低,且油量不足;(4)油枕容量不足,不能满足运行要求。
5、渗漏油
5.1油箱与零部件连接处的密封不良,焊件或铸件存在缺陷,运行中额外荷重或受到震动等。
5.2内部故障使油温升高,引起油的体积膨胀,发生漏油或喷油。
6、油枕或防暴管喷油
6.1当二次系统短路,而保护拒动,或内部有短路故障而出气孔和防暴管堵塞等。
6.2内部的高温和高热会使变压器突然喷油,喷油后使油面降低.
7、分接开关故障
7.1分接开关触头弹簧压力不足,触头滚轮压力不均,使有效接触面面积减少,以及因镀层的机械强度不够而严重磨损等会引起分接开关烧毁。
7.2分接开关接头接触不良,经受不起短路电流冲击发生故障。
7.3切换分接开关时,由于分头位置切换错误,引起开关烧坏。
7.4相间绝缘距离不够,或绝缘材料性能降低,在过电压作用下短路。
8、绝缘套管的闪络和爆炸故障
套管密封不严,因进水使绝缘受潮而损坏;套管的电容芯子制造不良,内部游离放电;或套管积垢严重以及套管上有裂纹,均会造成套管闪络和爆炸事故。
9、三相电压不平衡
9.1三相负载不平衡,引起中性点位移,使三相电压不平衡。
9.2系统发生铁磁谐振,使三相电压不平衡。
9.3绕组发生匝间或层间短路,造成三相电压不平衡。
10、继电保护动作
继电保护动作,说明变压器有故障。瓦斯保护是变压器的主保护之一,它能保护变压器内部发生的绝大部分故障,常常是先轻瓦斯动作发出信号,然后瓦斯动作跳闸。
11、绕组故障
11.1变压器电流激增
由于部分农村低压线路维护不到位,经常发生过负荷和短路,发生短路时变压器的电流超过额定电流几倍甚至几十倍,线圈温度迅速升高,导致绝缘老化,同时绕组受到较大电磁力矩作用,发生移位或变形,绝缘材料形成碎片状脱落,使线体裸露而造成匝间短路。
11.2绕组绝缘受潮
配电变压器在未投入前,处于潮湿场所或多雨地区,湿度过高,潮汽侵入使绝缘受潮。
11.3高温过热
正常运行中的变压器分接开关,长期浸在高于常温的油中,会引起分接开关触头出现碳膜和油垢,引起触头发热,触头发热后又使弹簧压力降低或出现零件变形等情况,又加剧了触头发热,从而引起电弧短路,烧坏变压器。
11.4本身缺陷
分接开关的质量差,存在结构不合理、压力不够、接触不可靠、外部字轮位置与内部实际位置不完全一致等问题,引起动、静触头不完全接触,错位的动、静触头使两抽头之间的绝缘距离变小,引发相间短路或对地放电。
11.5人为原因
有的电工对无载调压开关的原理不清楚,经常调压不正确或不到位,导致动、静触头部分接触或错位。
12、二次侧短路
当变压器发生二次侧短路、接地等故障时,二次侧将产生高于额定电流20~30倍的短路电流,变压器一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用,大电流在线圈内部产生很大的机械应力,致使线圈压缩,绝缘衬垫、垫板松动,铁芯夹板螺丝松弛,高压线圈畸变或崩裂,导致变压器发生故障。
13、过电压引发的故障
农村配电变压器的高低压线路大多采用架空线路,在山区、林地、平原受雷击的几率较高,线路遭雷击时,在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍以上的冲击电压,若安装在配电变压器高低压出线的避雷器不能起到有效的保护作用或本身存在某些隐患,如避雷器没有同期投入运行、避雷器接地不良或接地电阻超标等,则配电变压器遭雷击损坏将难以避免。
14、熔体选择不当
配电变压器通常采用熔断器保护,若熔断电流选择过小,则在正常运行状况下极易熔断,造成对用户供电的中断,若熔断电流选择过大,将起不到保护作用。而在农村配电变压器上,由于各种原因经常采用铜线、铝线和铁丝代替熔丝,使变压器得不到有效的保护。在正常使用中,熔丝的选择标准为:容量在100kVA以上的变压器一次侧要配置1.5~2.0倍额定电流的熔丝;容量在100kVA以下的变压器一次侧要配置2.0~3.0额定电流的熔丝;低压侧熔断件应按1.1倍额定电流选择。
结束语
变压器在运行当中容易出现一些异常现象,但只要我们平常工作认真、细致、巡视设备一丝不苟,这些异常现象就能及时被发现,从而有针对性的采取措施,预防事故的发生。这不仅是我们的责人,同时也有效的降低生产成本,维护了设备的安全运行,为整个电力系统的安全,乃至国民经济的健康发展做出自己应有的贡献。当然,由于本人的水平有限,以及工作经验欠缺,文章尚有不足之处,希望能与大家共同探讨。
参考文献
[1]徐名通.电力变压器的运行和检修.北京:水利电力出版社,1976.
[2]赵家礼,张庆达.变压器故障诊断与修理.北京:机械工业出版社,2000.