油浸式电力变压器常见故障分析及处理
变压器故障主要发生在绕组、铁芯、套管、分接开关、和油箱等部位,最常发生的故障是绕组故障。其中以绝缘老化和层间绝缘损坏的最多,其次是套管损坏,分接开关失灵,绝缘油劣化。故障种类多种多样,只有充分了解变压器的实际运行状态,运用各种诊断方法才能提高诊断故障的准确性。
一 变压器故障的基本判断方法: 1 通过五官初步检查
用眼看:变压器安全部件完好程度,油颜色,放电痕迹,各种仪表指示是否正常等;用耳听:变压器运行声音是否正常;用鼻闻:有没有异味。 2 借助仪表深入检查
(1)绝缘电阻的测量。测量绝缘电阻是判断绕组绝缘状况的比较简单而有效的方法。3kV以上的高压变压器一般采用2500V的绝缘电阻表。
0
(2)吸收比的测量。通过测量吸收比可以进一步检查变压器绕组的绝缘良好程度,尤其是绝缘材料的受潮程度。,当绝缘电阻表摇到15s时读取一数值R15,继续摇至60s时读取另一数值R60。R60/R15就是测量的吸收比。吸收比的标准是R60/R15≥1.3,说明变压器没有受潮,绝缘良好;若R60/R15≤1.2,说明变压器有受潮现象,绝缘有缺陷,需要进一步检查。
(3)直流电阻的测量。测量分接开关处于不同挡位时的高压绕组电阻值。 二 变压器的常见故障 1 变压器渗漏油故障
变压器渗漏油的部位大部分是在油箱与零部件连接处。渗漏主要原因是油箱与零部件联接处密封不良,装配过程中螺丝紧固不当、密封垫选材不够好、焊件或铸件存在缺陷、密封垫时间长老化等, 此外内部故障使油温升高,油的体积膨胀,也会发生漏油、另外运行中额外荷重或受到振动等 都会导致变压器渗漏油,一般情况下,少量渗漏,会造成器身表面脏污,对变压器运行造不成太大影响。但是疏于巡检,如果时间过长,一旦造成油面过低,将使轻瓦斯报警,甚至造成铁芯、绕组暴露在空气中受潮而引发事故。 2 变压器声音异常的故障
正常运行时,没有异味。变压器发出均匀的“嗡嗡”声。如果产生不均匀响声或其他响声,都属不正常现象。不同的声响预示着不同的故障现象。 声音类型 沉重的“嗡嗡”声 故障类型 严重的过负荷 “咕嘟咕嘟”的开水沸腾声 变压器绕组发生层间或匝间短路而烧坏,使其附近的零件严重发热 开水沸腾声夹有爆裂声,既大又不均匀 通过液体沉闷的“噼啪”声 导体通过变压器油面对外壳的放电声 有连续的、有规律的撞击或摩擦声时 “叮叮当当”的敲击声“呼呼”的吹风声以及“吱啦吱啦”的像磁铁吸动小垫片的响声,声响较大而噪杂时 “啾啾”响声 是变压器铁心有问题例如,铁心叠片有松散现象、铁芯叠片和接地铜片未夹紧、穿心螺杆绝缘破裂或过热碳化、铁质夹件夹紧位置不当,碰到铁心、器身,或金属异物落在铁心上夹件或压紧铁心的螺钉松动,铁心上遗留有螺帽零件或变压器中掉入小金属物件 分接开关不到位 变压器的某些部件因铁心振动而造成机械接触 变压器本身绝缘有击穿现象 轻微的“吱吱”火花放电声 分接开关接触不良
3 绝缘老化
变压器在运行中是有损耗的,损耗包括铁心的磁滞及涡流损耗、绕组的电阻损耗。这些损耗所产生的热量,一方面通过变压器油、散热管、外壳等的传导、辐射、对流方式传到周围环境中去,另
1
一方面使变压器温度升高。经过一定的时间(小型变压器约为10h,大型变压器约为24h),变压器即达到稳定的温升。如果温升过高,或者温升速度过快,就应视为故障表现。温升过高是造成变压器寿命降低的重要原因。
变压器的八度法则:温度每升高八度,使用年限将减少一半。例:
绝缘工作温度 单位:℃ 95 105 120 使用年限 单位:年 20 7 2 为了防止和减缓绝缘老化,必须严格掌握变压器的负荷,严格控制上层油温和温生。
4 变压器套管及引线故障
套管由于密封橡胶垫质量不好,安装位置不当或螺母压得不紧等原因,有可能导致密封不严,以致水分或潮气侵入绝缘受潮而损坏;电容式套管绝缘分层中存在的微细缺陷产生的局部放电,可能使变压器套管的绝缘逐渐遭到破坏;由于套管表面积垢严重,在毛毛雨、下雪或起雾等天气条件下,有可能发生污闪;另外,由于变压器套管引线连接处接头螺钉松动、焊接不良、假焊、焊接面不够、较大时间过载都会引起引线松动,接触不良,引起局部过热、严重的有可能造成引线烧断。 5 分接开关故障
故障现象 故障原因 结构与安装上存在缺排除方法 吊心检查,如开关触头仅发生过热备注 测量不同分接头直流电 阻。如果完全不通,是开关完全损坏;某分接头直流电阻不平衡,是触头个别烧毁。由于过热或电弧,绝缘油焦糊气味较重 分接开关接触不良、触头 烧损、触头之 间短路或对地放电 陷,如弹簧压力不够、(接触不良或轻微弧迹),可拆下检接触不可靠,使引线与修后复用;如烧伤严重或触头之间或开关紧固不良;运行维对地放电,应更换新开关;当触头之护不良,开关触头结垢,间或对地放电,一般可能引起高压线进水受潮;操作不当,圈调压段线匝变形,严重的应检修线开关没有置于正确位置 圈或重新绕制线圈 6 绝缘油劣化
绝缘油起着绝缘、散热、消弧等重要作用,但是变压器运行中,绝缘油有可能与空气接触,逐渐吸收空气中的水分,绝缘油内只要含有1/10000的水分,其绝缘性能就会降低为干燥时的1/8,容易造成击穿和闪络,甚至造成事故。另外,实验证明绝缘油在60~70℃时即开始氧化,但很少发生变质,但当温度达到120℃时,氧化剧烈,变质加剧。所以在运行中应加强对油的管理,注意以下几
2
点:(1)按期取样做简化实验,不合格及时处理。(2)监视上层油温不得超过95℃,一般不宜长时间超过85℃。(3)减少绝缘油和空气的接触,预防水分渗入。(3)定期进行气相色谱分析实验。 7 进线电压正常的情况下变压器电压异常的故障分析。 (1)分接开关挡位不合适
10kV变压器分接开关挡位对应的电压比 挡位 I II Ⅲ 高压 kV 10.5 10.0 9.5 400 低压 V 如果电源电压低而分接开关置于1挡,则输出电压必然低,反之则输出电压偏高。 (2)绕组匝间短路
变压器高压或低压绕组发生匝间短路,实际上改变了高低压绕组的匝数比,即改变了电压比。若高压绕组发生匝间短路,一次侧匝数N1减少,变压器变比减少,输出电压升高。若低压绕组发生匝间短路,二次侧匝数N2减少,变压器电压比增加,输出电压降低。匝间短路故障可通过测量绕组直流电阻或变压比进一步查找。
(3)三相负载不对称
配电变压器如果供给照明、电焊机类单相负载较多,这些负载不是三相对称的,从而引起变压器内三相阻抗压降不等,使三相输出电压不平衡。经常见到当某相电焊机工作时,其他两相上的灯泡明显变亮,甚至烧毁,而有电焊机工作的那一相,灯泡明显变暗。 高压侧一相缺电。高压侧一相缺电,将引起低压侧输出电压严重不平衡,由于各种变压器的铁心结构,绕组形式不同,所以高压侧缺一相电,低压侧的电压分将呈现不同的情况。下表列出了某lOkV配电变压器高压侧各相分别断相后,低压侧电压的分布情况,
低压侧电压v 类别 UV 正常值 90 U相断电 v相断电 W相断电
UVW 300 205 320 390 20 20 90 UUWU UN 390 20 190 0 390 90 280 55 3 UUVN WN 227 25 200 90 225 40 260 00 U422311412412 变压器二次侧的电势随一次侧电势变化,所以在一次侧W相断后,二次侧的电压分别降到正常值的0.866倍。在事故时,凡是接在U、V相的单相负荷运行电压降14%左右。因此,对变压器在运行时无论是一次侧还是二次侧一相断开,都必须引起高度重视。
3. 结论
油浸变压器的复杂结构造成其故障的多样性,我们应该在实际工作中,多研究、多思考、多积累,争取在巡检过程中及时发现问题,将故障消灭在萌芽状态!
4

