配电变压器常见故障及维护管理探究

李 想

南通市通州区供电公司 江苏 南通226001

1 配电变压器绝缘老化的机理分析

配电是整个电力系统中较为重要的一个环节,直接关系到用户的供电可靠性。配电变压器作为配电系统的核心部件,它的运行稳定与否对配电系统的影响非常大,一旦配电变压器绝缘出现老化会导致变压器的整体性能下降。相关研究结果表明,绝缘系统是影响变压器使用寿命的关键性因素之一,由于受到外部环境的影响使变压器绝缘很容易出现老化情况,下面从热老化、电老化和机械老化三个方面对配电变压器绝缘的老化机理进行分析。配电变压器热老化机理。热老化是配电变压器油纸绝缘性能下降的主要表现形式之一,随着纤维纸的逐步热解各种化学反应会随之出现,在此过程中会生成各种挥发物。化学反应的速率取决于温度的高低,如果温度持续上升则反应速率会进一步加快,绝缘纸的老化也会随之加剧。当绝缘纸老化之后,其本身的机械性能会受到严重的影响,若是机械性能完全丧失,绝缘纸会因为脆化而与绕组相脱离,极有可能引起油路堵塞,从而使配电变压器的散热功能受到影响。当变压器无法正常散热之后,其温度会快速上升,在高温的作用下,使绝缘的热老化速度加快,由此会进入一个恶性循环状态。配电变压器电老化机理。配电变压器所处的运行环境比较特殊,不可避免地会受到电场的影响,油纸绝缘在电场的长期作用下,老化速度会不断加快,这是因为油纸在电场中会出现理化反应从而导致油纸快速分解,绝缘性能大幅度下降。通过对严重老化的油纸绝缘进行击穿试验后发现,在击穿过程中电压值为恒定,由此说明变压器未超出使用寿命,其电气性能只会在限定的范围以内持续下降。由于绝缘纸本身能够承受一定的电场强度,故此配电油纸绝缘出现电老化后,在短时间内并不会对变压器的正常运行造成影响。油纸绝缘从厂家运至施工现场时途中会受到振动,从而会导致内部产生气泡,这样会引起局部放电,进而造成绝缘表面温度升高,加快绝缘的老化速度。不仅如此,放电会使绝缘油被分解产生烃类气体,受到该气体的影响放电程度会有所加剧,各种故障问题也会随之出现。

2 变压器工作原理及优势

近年来干式变压器在供电系统中的应用表现出了较多的优势:第一是干式变压器所连接的变电站结构较为简单,没有特殊的消防设施,而且不需要开设地下油槽,节省安装费用,维修过程较为方便;第二是干式变压器内部不需要绝缘油,使用过程中避免了漏油问题的出现,环境污染小,同时极大的降低了变压器使用过程中的爆炸和火灾风险;第三是干式变压器应用过程中的供电成本不高,输电过程电损较小,使用过程中的噪声较低;第四是干式变压器对于电气设备的接入适应性较强,运行稳定可靠。

3 变压器常见事故的处理

3.1 绕组闸间短路故障的处理措施 绕组匝间短路故障是配电变压器运行中常见的一种故障,对变压器的正常运行极为不利。所以在配电变压器发生绕组匝间短路故障时,必须采取有效的处理措施。绕组匝间短路故障,主要是由于配电变压器油管有水渗入或有杂物所致。所以,在处理绕组匝间短路故障时,应根据故障原因,对配电变压器的管路、绕组线圈进行定期的检查和维护,使其始终处于良好的工作状态,使其能够安全稳定地运行。

3.2 档位显示故障的处理措施 档位显示故障指分接开关机构无法正确地显示当前的档位。对单台运行的配电变压器,档位显示故障的影响不大,择机停电对内部驱动单元进行检查调整即可;对并联运行的多台配电变压器,档位无法显示可能会造成严重后果。众所周知,变压器并列运行的3个条件分别为变比相等、连接组别相同、阻抗电压相等。分接开关的动作直接影响其中的变比、阻抗电压两个因素,若显示的档位与实际不一致,将会对运维人员产生误导,将变比不同、阻抗电压不同的变压器并列运行。档位相差越多,变压器间产生的环流越大,变比较小的变压器可能会出现过负荷运行的情况,严重时甚至可能导致变压器烧毁。因此,并列运行的配电变压器出现档位显示异常的情况时,应及时处理,消除缺陷。

3.3 接触不良的处理措施 分接开关调压绕组内的动、静触头接触不良是常见的分接开关故障类型。接触不良的原因及处理方法:(1)触头损坏。在产品质量达标的前提下,触头损坏主要是由于检修作业方法不当导致。另外,分接开关运行年限过久、动作次数过多也有可能造成触头的机械疲劳,导致触头因无法承受操作的机械应力而损坏。触头损坏是分接开关最严重的故障,可能直接导致变压器跳闸。在这种情况下,在变压器停电后更换触头甚至更换整个分接开关机构是唯一的解决办法。(2)触头压力不足。触头压力不足可能导致触头间歇性放电,对触头产生烧灼,严重时将使触头熔化损坏。发现触头咬合不够紧固时,应检查触头弹簧是否正常,并尝试调节弹簧使触头均衡受压并接触牢固。若弹簧已经老化失去调节能力,则应更换弹簧后再进行调节。另外,还应检查触头的有效接触面积是否足够大,若不足则调整滚轮压力以使触头有足够的有效接触面积。(3)触头表面脏污。触头表面存在的脏污可能是氧化膜、绝缘油、沉淀物等,针对不同的脏污应采取不同的措施。若是较薄的氧化膜,经来回操作即可将其清除;氧化膜有一定厚度时,可用汽油配合擦拭布进行清除。对于绝缘油分解形成的沉淀物,可用丙酮加以清洁。清洁完成后,应检查触头光洁、无毛刺等方可投入运行。

结束语

随着工厂用电量的日益增加,作为整个电网核心的配电变压器更是确保电网安全运行的关键,变压器发生故障不止影响系统电网正常运行,也会给生产上造成经济损失,为了使得电网能够高效率高稳定地运行,运行过程中巩固变压器的日常维护管理就非常重要,只要我们平时注意观察、巡视设备时对变压器是否正常运行多加注意,就可以及时察觉失常故障现象,然后有针对性地采取措施解决故障预防事故的发生,为用户更加安全、可靠的送电。