摘要: 電力變壓器(以下簡稱變壓器)是用來改變交流電壓、傳遞電能的電氣設(shè)備。本文結(jié)合單縣電網(wǎng)變壓器運行情況和自己的工作經(jīng)驗,對電力變壓器的運行維護及故障處理進行歸納總結(jié),以便廣大電力工作者在電力工作中進行參考,將變壓器各種異常迅速快捷的檢修處理,以防故障的發(fā)生。
關(guān)鍵詞: 電力變壓器;故障;運行;維護
一、變壓器的運行狀態(tài):根據(jù)變壓器的運行情況,可分為正常、異常、事故三種狀態(tài)。
(一)變壓器的正常運行狀態(tài)
變壓器運行時,產(chǎn)生鐵芯和繞組損耗現(xiàn)時發(fā)熱,使變壓器內(nèi)部各部件和油溫升高;同時還會引起鐵芯、附件的振動而發(fā)出均勻的電磁及機械方面的聲響。正常運行時,一般應(yīng)注意監(jiān)視以下幾個方面:
(1)變壓器運行時發(fā)出連續(xù)而均勻的電磁“嗡嗡”聲。
(2)變壓器一次、二次繞組三相電流、電壓、有功、無功功率、油面溫度等項運行參數(shù)均應(yīng)在其銘牌或規(guī)程允許的范圍內(nèi),同一電壓等級的各相電氣參數(shù)應(yīng)基本平衡。
(3)變壓器油的主要性能指標符合標準。
(4)變壓器的各類保護裝置均應(yīng)處于正常運行狀態(tài)。
(二)變壓器的異常狀態(tài)
(1)嚴重滲漏油;
(2)油枕內(nèi)看不到油位或油位過低;
(3)油位不正常升高;
(4)變壓器油炭化;
(5)變壓器運行時內(nèi)部有異響;
(6)有異常放電或有火花現(xiàn)象;
(7)變壓器套管有裂紋或嚴重破損;
(8)變壓器高低壓引線線夾過熱;
(9)氣體繼電器連續(xù)發(fā)動作信號;
以上狀態(tài),應(yīng)加強巡視檢查,并結(jié)合零點檢修或變壓器低負荷時設(shè)法盡快消除。
(三)變壓器的事故狀態(tài)
變壓器運行中的異常狀態(tài)是事故狀態(tài)的前奏,如果處理方法不當或延誤處理時間就會轉(zhuǎn)化為事故狀態(tài)。運行中發(fā)現(xiàn)投入備用變壓器,并將事故變壓器停運處理:
(1)變壓器內(nèi)部異響很大;
(2)正常負荷和冷卻條件下油溫不正常并不斷升高;
(3)油枕或安全氣道噴油;
(4)嚴重漏油,油位計和氣體繼電器內(nèi)看不到油位;
(5)油色變化大,油內(nèi)出現(xiàn)碳質(zhì)等;
(6)套管有嚴重的破損和放電現(xiàn)象;
(7)變壓器著火。
以上狀態(tài),應(yīng)立即進行檢修,設(shè)法消除故障,以免造成損壞變壓器,擴大事故范圍,延長停電時間。
二、變壓器運行中的檢查:
為保證變壓器安全運行,必須加強對運行中變壓器的巡視、檢查,具體內(nèi)容有:
(1)檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同,運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據(jù),還應(yīng)根據(jù)以往運行經(jīng)驗及在上述情況下與上次的油溫比較。
(2)檢查油質(zhì),應(yīng)為透明、微帶黃色,由此可判斷油質(zhì)的好壞。油面應(yīng)符合周圍溫度的標準線,如油面過低應(yīng)檢查變壓器是否漏油等。油面過高應(yīng)檢查冷卻裝置的使用情況,是否有內(nèi)部故障。
(3)變壓器的聲音應(yīng)正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變,應(yīng)細心檢查,并迅速匯報有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)并請檢修單位進行處理。
(4)檢查套管是否清潔,有無裂紋和放電痕跡,冷卻裝置應(yīng)正常。工作、備用電源及油泵應(yīng)符合運行要求等。
(5)天氣有變化時,應(yīng)重點進行特殊檢查。大風(fēng)時,檢查引線有無劇烈擺動,變壓器頂蓋、套管引線處應(yīng)無雜物;大雪天,各部觸點在落雪后,不應(yīng)立即熔化或有放電現(xiàn)象;大霧天、各部有無火花放電現(xiàn)象;雷雨季節(jié)應(yīng)注意檢查避雷器保護以防變壓器遭受雷擊等。
(6)三相負荷電流是否平衡,不能超過額定值,否則要將負荷進行平均分配。
(7)變壓器接地裝置是否完整無損。變壓器的外殼、中性點和避雷器裝置的接地線應(yīng)緊密連接在一起,完好接地。
三、變壓器的事故處理
為了正確的處理事故,應(yīng)掌握下列情況:
(1)系統(tǒng)運行方式,負荷狀態(tài),負荷種類;
(2)變壓器上層油溫,溫升與電壓情況;
(3)事故發(fā)生時天氣情況;
(4)變壓器周圍有無檢修及其它工作;
(5)運行人員有無操作;
(6)系統(tǒng)有無操作;
(7)何種保護動作,事故現(xiàn)象情況等。
變壓器在運行中的故障可歸納為內(nèi)部故障和外部故障兩類。內(nèi)部故障是指變壓器油箱內(nèi)各部件發(fā)生的故障,主要有相間短路、單相接地、單相匝間短路等;外部故障主要有絕緣套管絕緣損壞而造成引線的相間短路、引線一相碰油箱接地等,最常見的故障是繞組、套管和電壓分接開關(guān)的故障,同時也經(jīng)常發(fā)生鐵芯、油箱及其它故障,分述如下:
(一)繞組故障
主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點:
(1)在制造或檢修時,局部絕緣受到損害,遺留下缺陷。
(2)在運行中因散熱不良或長期過載,繞組內(nèi)有雜物落入使溫度過高絕緣老化。
(3)制造工藝不良,壓制不緊,機械強度不能經(jīng)受短路沖擊,使繞組變形絕緣損壞。
(4)繞組受潮,絕緣膨脹堵塞油道,引起局部過熱。
(5)絕緣油內(nèi)混入水分而劣化,或與空氣接觸面積過大,使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低,部分繞組露在空氣中未能及時處理。
由于上述種種原因,在運行中已經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿,就會造成繞組的短路或接地故障。
匝數(shù)短路時的故障現(xiàn)象是變壓器過熱油溫增高,電源側(cè)電流略有增大,各相直流電阻不平衡,有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作;嚴重時差動保護或電源側(cè)的過流保護也會動作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應(yīng)及時處理,因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。
(二)套管故障
這種故障常見的是炸毀、閃落和漏油,其原因有:
(1)密封不良、絕緣受潮劣化;
(2)呼吸囂配置不當或者吸入水分未及時處理。
(三)分接開關(guān)故障
常見的故障是表面熔化與灼傷,相間觸頭放電或各接頭放電,主要原因有:
(1)連接螺絲松動;
(2)帶負荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當;
(3)分接頭絕緣板絕緣不良;
(4)接頭焊錫不滿,接觸不良,制造工藝不好,彈簧壓力不足;
(5)油的酸價過高,使分接開關(guān)接觸面被腐蝕。
(四)鐵芯故障
運行中變壓器發(fā)生故障后,如判明是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較,如差別較大,則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查,再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻,如損壞不大,在損壞處涂漆即可。
(五)瓦斯保護故障
變壓器自動跳閘時,應(yīng)查明保護動作情況,進行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動作等引起的,則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如差動保護動作,應(yīng)對該保護范圍內(nèi)設(shè)備進行全部檢查。
此外,變壓器著火也是一種危險事故,因變壓器有許多可燃物質(zhì),處理不及時可能發(fā)生爆炸或使火災(zāi)擴大。變壓器著火的主要原因是:套管的破損和閃落,油在油枕的壓力下流出并在頂蓋上燃燒;變壓器內(nèi)部故障使外殼或散熱器破裂,使燃燒的變壓器油溢出。發(fā)生這類事故時,變壓器保護應(yīng)動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開,應(yīng)用手動來立即斷開斷路器,拉開可能通向變壓器電源的隔離開關(guān),停止冷卻設(shè)備,進行滅火。變壓器滅火時,最好用泡沫滅火器,必要時可用砂子滅火。