浅谈变压器的故障与维护

查益民

摘要笔者结合多年的实际工作经验,并参考大量文献资料,阐述了变压器故障的统计资料和电变压器维护常识,分析了变压器常见的故障现象分类,并提出维护方面相应的对策。

关键词变压器故障维护

中图分类号:TM4文献标识码:A

1 变压器故障的统计资料

1.1各类型变压器的故障

根据相关部门对变压器类型显示的变压器故障统计数据人们可以看出,电力变压器故障始终占据主导位置。

1.2不同用户的变压器故障

变压器使用在不同的部门,故障率是不同的。为了分析变压器发生故障的危险性,可将用户划分为11个独立类型:(1)水泥与采矿业;(2)化工、石油与天然气;(3)电力部 门;(4)食品加工;(5)医疗;(6)制造业;(7)冶金工业;(8)塑料;(9)印刷业;(10)商业建筑;(11)纸浆与造纸业。当考虑到频率和程度时,电力部门的风险是最高的,冶金工业及制造业分别列在第二和第三位。

1.3 各种使用年限变压器的故障

按照变压器设计人员的说法,在“理想状况下”变压器的使用寿命可达30～40年,很明显的是在实际中并非如此。在1975年的研究中,故障时的变压器平均寿命为9.4年。在1985 年的研究中,变压器平均寿命为14.9年。

2 变压器常见的故障现象分类

(1)变压器本身出厂时就存在的问题。如端头松动、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度不足等。

(2)线路干扰。线路干扰在造成变压器事故的所有因素中属于最重要的。这类故障在变压器故障中占有很大的比例。因此, 必须定期对变压器进行冲击保护试验, 检测变压器抗励磁涌流的强度。

(3)由于使用不当造成的变压器绝缘老化的速度加快。

(4)遭雷击造成过电压。

(5)过负荷。过负荷是指变压器长期处于超过铭牌功率工作状态下的变压器。过负荷经常造成变压器超负荷运行,由此产生过高的温度则会导致绝缘的过早老化,进而发生故障。

(6)受潮: 如有洪水、管道泄漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分等。

(7)没有进行正确的维护。

3 电变压器维护常识

3.1高低压保险的选择

高低压熔丝的正确选择,对变压器的正常运行起着非常重要的作用,我们下去检查时,发现有的用户高压跌落保险,直接用铝线或铜线连接,其线径很大,根本起不到保险的作用。而低压侧直接连接起来,既无保险又无自动空气开关,当低压线路或变压器本身发生短路或其它故障时,变压器就会烧坏,甚至影响变电所的运行,因此,变压

器高压侧一定要有跌落保险作保护。

3.2三相负荷不对称运行

有很多农村配电变压器负荷分配不均匀,容易造成变压器过负荷,使变压器老化加快,因此,我们一定要尽快调整负荷,使其三相尽量平衡。

3.3变压器油

变压器油在配电变压器中既起到绝缘的作用,又起到散热的作用。如果油位过低,会使变压器绝缘降低,这时我们就应加油至变压器油枕所标刻度。

3.4接地装置

变压器台处的接地装置,是将高压侧避雷器接地端,低压绕组中性点和配变铁壳三点联接接地。其方法有二:(1)加装接地极。(2)在接地极处挖开加木炭加水。

3.5引线接头

变压器引线接头要定期检查,保持引线接头接触良好,特别是计量箱内的引线接头较多,而且散热条件差,接触电阻增大,接头温度升高,加速了老化。其处理方法,可在引线接头处加入导电膏,提高导电性能,减少接触电阻。

4 变压器维护

4.1变压器在投入运行前必须经过全面仔细的检查

(1) 必须对继电保护装置进行全面仔细的检查和校验。(2)应检查和放尽气体继电器内部的残留气体,并试验触点能否准确动作发出信号。(3)必须检查避雷器的装置情况。(4)高压侧采用熔丝保护的中小型变压器,投运前必须检查熔丝规格是否与规定值相符,有无断损及接触不良等现象。(5)应检查电压表,电流表的测量范围是否适当,温度测量装置是否正常。(6)变压器的整体外部检查。

4.2做好变压器运行中的检查

(1)检查变压器上层油温是否超过答应范围。由于每台变压器负荷大小、冷却条件及季节不同,运行中的变压器不能以上层油温不超过答应值为依据,还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。如油温忽然增高,则应检查冷却装置是否正常,油循环是否破坏等,来判定变压器内部是否有故障。(2)检查油质,应为透明、微带黄色,由此可判定油质的好坏。油面应符合四周温度的标准线,如油面过低应检查变压器是否漏油等。油面过高应检查冷却装置的使用情况,是否有内部故障。(3)变压器的声音应正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声。如声音有所改变,应细心检查,并迅速汇报值班调度员并请检修单位处理。(4)应检查套管是否清洁,有无裂纹和放电痕迹,冷却装置应正常。工作、备用电源及油泵应符合运行要求等等。(5)天气有变化时,应重点进行非凡检查。大风时,检查引线有无剧烈摆动,变压器顶盖、套管引线处应无杂物;大雪天,各部触点在落雪后,不应立即熔化或有放电现象;大雾天,各部有无火花放电现象等等。

4.3做好变压器的检测

以中周变压器的检测为例:(1)将万用表拨至R?挡,按照中周变压器的各绕组引脚排列规律,逐一检查各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。(2)检测绝缘性能:将万用表置于R?0k挡,做如下几种状态测试:初级绕组与次级绕组之间的电阻值;初级绕组与外壳之间的电阻值;次级绕组与外壳之间的电阻值。上述测试结果分出现三种情况:(1)阻值为无穷大:正常;(2)阻值为零:(下转第187页)(上接第148页)有短路性故障;(3)阻值小于无穷大,但大于零:有漏电性故障。

4.4发现变压器故障征兆异常现象的检查要点

变压日常运行中,突发性事故大多是由于外界的原因,一般不能预测。除了突发性事故以外的其他故障,只要做好认真检查就能够发现各种异常现象,如检查瓷套管是否清洁,有无裂痕与放电痕边,以及其它异常现象,包括:(1)检查各密封处有无渗油、漏油现象;(2)检查储油柜油面高度及油色、油表是否畅通;(3)检查变压器的噪音善,音响是否正常;(4)检查油的温度;(5)检查气体继电器的油面高度,并注意储油柜和硅胶的色变情况;(6)检查安全气道的玻璃膜是否完整;(7)检查油箱的接地情况。做出这些检查是发现变压器故障征兆的重要手段。

4.5维护人员熟练使用变压器维护战略

变压器维护的战略一般有三种:预测性维护、预防性维护、状态性维护。预测性维护是利用自动报警诊断装置对变压器进行监测。预测性维护需要借助状态分析的方式和手段。例如,对变压器油的各项性能指标分析,进行红外检测,对变压器做外观检查,油中溶气分析等。

预防性维护是一种周期性、阶段性的维护战略。它包括计划性检修,例如,定期对变压器进行各种检测,按照计划对变压器进行带电试验和在线监测等。预防性维护是在状态分析之后,由厂家制定维护时间所进行的一种维护。 状态性维护是针对有问题的变压器进行维护。它需要详细分析、检查、修理或替换变压器需要进行维修替换的部件。

4.6实现无功电压综合控制

(1)在枢纽区域变电所中多为有载调压变压器和多组电容器组,采用无功电压综合控制器按九区域自动控制方式来实现经济运行。(2)在地方或企业变电所,根据以下情况:母线电压变化、昼夜时间程序、无功功率变化、无功功率及无功电流的大小、功率因数的变化、功率因数的高低,对电容器组采用自动或手动控制。从而达到变电所的经济运行。