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油浸式变压器常见故障及处理方法

2015-03-23张金辉

河南科技 2015年11期
关键词:油浸绝缘油闪络

张金辉

(河南工业和信息化职业学院,河南 焦作 454001)

作为构成电力网络的最重要电气设备之一,电力变压器可以按照不同方式分为很多不同种类,比如电力变压器、组合式变压器、油浸式变压器、整流变压器等等。在我们的生产生活中,地面工厂、煤矿的变电所普遍应用油浸式变压器,针对这种情况,本文就着重针对油浸式变压器的常见故障及处理方法开展探讨。

经过长期使用,我们对油浸式变压器在使用过程中常见的一些现象和故障,已经可以通过直观的表象进行判断,并可以迅速解决,这大大减少了故障的范围,减少了厂矿的经济损失。

通过总结,本文按照故障表现分为以下几个方面。

1 异常响声

油浸式正常运行时会有一定的声音,但当声音很大并且嘈杂时,就有可能是油浸式的铁芯出了问题。比如,紧固铁芯的螺钉偶尔会出现松动,这时检测表的显示没有问题,绝缘油的各种状态也基本没有变化,但继续通电下去会对铁芯及绕组造成伤害,所以应该立刻对变压器断电,查找松动位置,紧固部件[1]。

声音中偶尔包含有爆炸音,声音较大而且时断时续,则应该是绝缘油由于杂质、气泡等原因被导通,油浸式的绝缘发生了击穿现象。

运行中夹有咕嘟咕嘟的水沸腾的声音,可能是绕组出现了重大的故障,绕组持续高热进而引起了变压器油发生气化。分接触头的触电连接不利,区域严重发热或者变压器匝间短路,皆可引起此类杂音。为了避免事故扩大,要立刻停运变压器,开展排查检修。

如果在正常的运行声响之外伴有"吱吱"的放电声音,那么油浸式外壳和套管有可能出现外部的局部放电。在昏暗的环境或者夜里,能够看到电晕现象或蓝紫色火花。如发生类似现象,要清理套管表面的污秽,再涂上硅油或硅脂。并且要停止变配电,排查带电器件的对地绝缘是否合格。

如发生连续且规则的擦动和碰撞音,也许是静电产生放电的声音或者是铁芯震动引起的机械碰撞,这时,如果温度等仪表无变化,那么这种现象是运行异常,但不耽误正常工作,能够继续工作到检修周期维修,不用停电影响生产。

2 温度异常

当变压器负载和散热条件一定时,环境温度是恒定的,与相同条件下的温度相比较高,并有增加的趋势,而且变压器的温度异常,和超极限温度上升也是一个变压器故障的表现[2]。

引起温度异常升高的原因有:

①变压器匝间、层间、股间短路;

②变压器铁芯局部短路;

③因磁通过饱和或者涡流而产生的外壳和油箱过热;

④长时间的过渡超负荷,故障引起的超负荷;

⑤散热条件恶化等。

变压器在工作过程中温度出现不正常,必须立刻排查其原因,然后运用合适的技术手段进行处理,使温度下降到合适水平;若查明温度变化是内部故障导致的,则必须立刻断电,进行相关维护。

3 喷油爆炸

油浸式变压器发生短路会引起发热和电弧击穿,电弧高热会使绝缘油迅速老化,如果二次保护不能迅速关断故障电源,故障持续发展会引起油箱内部气化压力不断增加,压力过大进而破坏了箱体使得油气从故障处喷出,进而引起喷油爆炸。喷油爆炸由以下几种常见故障引起[3]:

3.1 绝缘损坏:绕组短路等局部过热会破坏其绝缘性能;油箱进水会导致绝缘油受潮进而降低绝缘性能;雷击、操作等过电压都会损坏绝缘甚至引起短路。

3.2 断线产生电弧:分接头、绕线组等接触不良会使阻值变大,进而引起温度升高,长时间运行会造成断线,断线处产生的电弧可以使绝缘油气化,如果不能尽快处理故障,甚至会引起爆炸事故。

3.3 调压分接开关故障:调压的分接头在高压绕组中串联,和线圈一起通过负载电流和短路电流,会导致分接开关触头发热,引起电弧并着火,使调压段线圈短路。

4 严重漏油

绝缘油的渗漏在变电所日常工作中属于常见现象,但是只要箱体内的绝缘油保持在规定油位之上,就可以继续保持正常工作,等待检修期过滤补油。如果变压器受到外力或老化严重,渗漏油不断加重,油箱油位不断降低,就会使铁芯、绕组暴露在空气中,油箱内温度升高;调压触头和引线暴露油位之外,减弱了绝缘水平,导致电弧击穿放电,严重的话甚至会引起高温爆炸。因此,应该立刻对变压器断电,进行加油和对漏油点的维护。

引起变压器漏油的原因有:焊接处密封不严;运行中受到震动;外力冲撞;油箱锈蚀严重而破损等。

5 套管闪络

变压器的外壳、套管长时间运行,会受到环境制约,形成积垢,使绝缘性能大大减弱,空气湿度较大时,尤其是雾天或雨天的时候会形成污闪放电,进而引起油浸式高压侧接地或相间短路。此外,变压器套管受外力、电动力、热应力等影响受损也能导致闪络。异物掉落在外壳上,比如树枝风筝线等落在箱盖上也会引起击穿放电或相间短路。

1999年2月25日凌晨1点40分,乌鲁木齐的中石油化工厂附属热电厂的三号发电单元的变压器发生污闪放电,并且因为现场处置不当而引发着火事故,设备的直接经济损失就达到了1900多万。

上述事故的起因就是变压器高压侧的瓷套管因为积垢引发闪络,并且在故障当天连续出现三次闪络,因为处理不当而引起了巨大的经济损失。通过这次事故我们了解到套管闪络放电的危害,明确了防污闪工作的重要性。对于防污闪工作,除了必须做好雾霾天气变压器维护和雨雪天气变压器维护外,还要通过增强配套绝缘硬件进而保证设备安全运行。

通过上述内容,对油浸式变压器常见的故障表现和解决方法进行了阐述。但上述针对变压器的噪声、油温、油位、外表等其他表现对油浸式变压器故障的判断,仅仅是最直观、最初步的现场推测。因为,变压器的内部故障不仅是单一方面的直观反映,牵涉到了很多方面的因素制约,有些故障会出现假象和伪装。工作现场处理问题时必须要对故障进行多方面的综合分析,条件允许的情况下进行全面的特性试验,只有这样才可以准确地判断出故障地点和原因,并对故障进行分析,找出最全面合理的处理方法。

[1]刘娜.电力变压器的故障处理及分析[J].才智,2012(9):41-45.

[2]罗进福.配电变压器常见故障分析及处理[J].宁夏电力,2011(1):49-51.

[3]何金奎.配电变压器常见故障分[J].中国设备工程,2005(11):35-36.

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