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[摘 要]在电力系统中,变压器的故障诊断及预防是实现可靠供电、确保电力系统运行安全的重要措施及保障。为了减少运行过程中发生一些故障,影响了电力系统的正常运行,就应该重视做好对变压器的故障诊断及预防工作。基于此,文章对电力变压器常见故障诊断进行分析,以期能够提供一个借鉴。
[关键词]电力变压器;故障诊断;维护
中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0252-01
1.电力变压器常见故障
1.1 渗油
变压器渗油是一种很常见的故障(缺陷),导致这种故障出现的因素有很多。
焊接缝焊接的不够合理严密存在内应力,变压器运行时在压力及振动的影响下可能会导致焊口出现裂痕渗油;高低压套管、升高座、管路、片式散热器及联管等在安装时产生应力也会导致渗油;变压器低压侧受到母线拉伸的制约,密封胶垫受压不均渗油;油箱及附件等焊接时产生沙眼出现漏油现象;安装技术不过关,密封垫受压不均导致的渗油等等。
1.2 载流接头过热
高、低压套管出线是电力线路连接的载流接头,因此它的好坏与系统能否正常运行有着直接的关系。载流接头在运行时偶然会出现过热的问题,原因在于套管的引出端是铜制接线板,在同铝接线连接时会出现1.86伏的电位差,在潮湿的环境中极容易导致发热。另外变压器接头上的导电膏不均匀或过薄、连接用螺栓紧度不够以及接头上的杂质过厚也会导致过热问题的出现。
1.3 绝缘老化
变压器的一项重要指标就是绝缘能力,能否正常工作与之有着直接的关系,长时间运行的变压器由于温度等的原因,部分绝缘系统会老化或脱落,丧失绝缘效果,进而容易出现绝缘性能不良产生接地(短路)等故障。另外绝缘油在设备运行过程中会受到空气、水分、温度的物理及化学方面的影响,导致绝缘油性能的下降及老化,从而也直接影响了变压器整体的绝缘指标。
1.4 引线故障
引线的故障同载流接头过热类似,是由于变压器以外的引线接点在焊接或压接时工作没有做好导致的一種质量缺陷。在大风、雷雨等恶劣天气中容易出现断相、短路(包括外来物造成的短路)以及脉冲电流等故障,如没有立即采取有效的措施进行解决,极有可能直致影响到变压器内部线圈及引线等,引起线圈及引线出现过电流、过电压及电磁机械力的影响,导致引线及线圈放电或变形等,直致击穿等故障。对于整个电力设备来说,击穿故障所造成的破坏是致命的。
1.5 安装质量引起的故障
220kV级电力变压器在现场大修时由于雨雪,风沙、大雾、温度过低或污物太重等方面的原因,造成绝缘性能下降的例子也有许多。一台220kV级电力变压器现场由非变压器专业厂家进行更换有载分接开关工作,更换完毕后未做好全面检查就进行合闸操作,合闸三秒后变压器内部发出一声巨响,各级保护基本全部动作。变压器现场排油后进入检查人员查找原因(寻找故障点),发现有载开关接点处有比较严重的击穿现象。变压器运回厂家吊罩检查,发现在有载开关接点处有严重的爬电痕迹,并有较大烧灼面,调压线圈在冲击电流的作用下严重变形。后经专家诊断,确定为在现场更换有载开关时因工作人员手套过脏,抓握开关接点处时留下过多的污物,变压器投运后产生爬电现象,造成设备击穿。
2.电力变压器故障诊断技术分析
2.1 色谱分析技术的应用
变压器运行过程中如果发生局部放电或局部过热现象,其内部的油、固体纸绝缘材料会随之发生变化,产生低分子化合物,由于设备所产生的低分子化合物的物理形态是气体,能溶于油,并且可以随着油的液态形式不断扩散,使气体充满变压器的整个油箱。这一特点是变压器发生局部放电或局部过热问题后的主要特点,在诊断该故障时,可以根据这一特点合理采用色谱分析技术,以获得较好的故障诊断效果。色谱分析技术的技术原理是先检测出变压器油箱内部油中气体的各种成分,同时测量出气体含量,然后辅以比值法,或者辅以特征气体法,精确判断出故障类型。不过要提及的是,该技术只适合在过热性故障与慢性放电故障中使用,并不能对变压器的突发性故障进行检测。特殊情况下,如果变压器在运行使用中发生了突发性故障,诊断时可以先采用色谱分析法对故障点放出的气体进行检测,然后再结合气体成份及含量等进行综合分析。
另外,检测变压器故障(缺陷)的方法还有局部放电检测技术以及频响法和短路阻抗法等。
3.电力变压器运行中对异常问题的检修维护策略
3.1 变压器温度过高的检修维护策略
针对冷却系统异常引起过热的检修策略是定期对冷却器或散热器进行清洁,确保其不被异物堵塞。可以利用每次检修机会对冷却器或散热器进行冲洗,以保证冷却系统高效稳定运行。检查变压器的负载和冷却介质的温度并进行温度核对,如果一旦发现不是冷却系统或者通风系统引起的变压器升温就要立即停运变压器,并进行全面的维护。如果不能立即停止变压器运行,值班人员或相应的工作人员要按照规定调整变压器的负载,以确保其能在合理的温度范围内运行。此外,定期展开电力变压器的远红外测温工作、加大对变压器运行温度的测量和监控、加强对变压器的管理、制定严格的检修维护制度、在更换电力变压器时要选择损耗参数低的变压器等都是检查或避免变压器温度过高的有效对策。
3.2 电力变压器渗漏油与检修措施
渗漏油是变压器最常见问题,虽然这种故障不会导致变压器停止工作,但是如果不及时对渗漏油情况进行处理,对变压器的正常运行及文明生产会产生影响。面对这种情况,可以采取以下检修措施:一是对那些质量不良出现老化的密封胶进行定期的更换,更换时要派有经验的人员进行;二是要对密封的位置进行定期的检测,对那些密封过紧或者密封松弛的部位进行更正,尤其是要进行及时的点检;三是对于那些阀门自身存在质量问题的要进行及时更换;四是沙眼或焊接质量不良,这类故障需要在有防火措施下带油焊接;五是出现油泵、油流继器等漏油现象。出现这种情况的原因一般是局部位置由于振动、密封垫质量及安装不良等原因造成渗漏油;六是当密封胶垫受到的压力超过自身承受压力时造成变形,进而导致密封垫破损或松动产生渗漏油现象,遇到这种故障(缺陷)需要根据情况进行处理。
3.3 注重对变压器的定期检查维护
防止电力变压器运转中的异常问题的重要措施,一是按周期完成各项预防性试验工作,并认真对试验数据进行分析记录,建立健全试验记录台帐,通过历史数据的对比,分析设备有无故障隐患。通过试验数据的变化趋势,判断设备健康水平或者设备隐患的劣化趋势。二是利用日常点检机会记录变压器油面温度、绕组温度等重要的运行数据,建立设备在各负荷状态下的运行数据记录,通过点检数据的动态对比来分区判断变压器运行状态。三是充分利用大小修机会对变压器冷却系统进行双电源失电切换试验和冷却器或片散的清洗维护,对各接头、连接部位进行检查,对器身进行漏点检查消除工作。四是如现场吊罩,在工作时要注意器身及附件的干燥及清洁。保证变压器以最佳状态投入运行。
结束语
在电力变压器中,要对电力变压器的故障分析与判断,综合分析制定相应的检修措施。做到提前预防,提前诊断,避免事故惨案的发生,从而促进我国电力行业的持续发展。
参考文献
[1] 刘健.变压器状态检修及故障诊断研究[J].电子技术与软件工程,2014,17:194-195.
[2] 曹卫国,曹梦馨.10KV配电变压器常见故障及分析[J].山东工业技术,2014,16:141.
[关键词]电力变压器;故障诊断;维护
中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)07-0252-01
1.电力变压器常见故障
1.1 渗油
变压器渗油是一种很常见的故障(缺陷),导致这种故障出现的因素有很多。
焊接缝焊接的不够合理严密存在内应力,变压器运行时在压力及振动的影响下可能会导致焊口出现裂痕渗油;高低压套管、升高座、管路、片式散热器及联管等在安装时产生应力也会导致渗油;变压器低压侧受到母线拉伸的制约,密封胶垫受压不均渗油;油箱及附件等焊接时产生沙眼出现漏油现象;安装技术不过关,密封垫受压不均导致的渗油等等。
1.2 载流接头过热
高、低压套管出线是电力线路连接的载流接头,因此它的好坏与系统能否正常运行有着直接的关系。载流接头在运行时偶然会出现过热的问题,原因在于套管的引出端是铜制接线板,在同铝接线连接时会出现1.86伏的电位差,在潮湿的环境中极容易导致发热。另外变压器接头上的导电膏不均匀或过薄、连接用螺栓紧度不够以及接头上的杂质过厚也会导致过热问题的出现。
1.3 绝缘老化
变压器的一项重要指标就是绝缘能力,能否正常工作与之有着直接的关系,长时间运行的变压器由于温度等的原因,部分绝缘系统会老化或脱落,丧失绝缘效果,进而容易出现绝缘性能不良产生接地(短路)等故障。另外绝缘油在设备运行过程中会受到空气、水分、温度的物理及化学方面的影响,导致绝缘油性能的下降及老化,从而也直接影响了变压器整体的绝缘指标。
1.4 引线故障
引线的故障同载流接头过热类似,是由于变压器以外的引线接点在焊接或压接时工作没有做好导致的一種质量缺陷。在大风、雷雨等恶劣天气中容易出现断相、短路(包括外来物造成的短路)以及脉冲电流等故障,如没有立即采取有效的措施进行解决,极有可能直致影响到变压器内部线圈及引线等,引起线圈及引线出现过电流、过电压及电磁机械力的影响,导致引线及线圈放电或变形等,直致击穿等故障。对于整个电力设备来说,击穿故障所造成的破坏是致命的。
1.5 安装质量引起的故障
220kV级电力变压器在现场大修时由于雨雪,风沙、大雾、温度过低或污物太重等方面的原因,造成绝缘性能下降的例子也有许多。一台220kV级电力变压器现场由非变压器专业厂家进行更换有载分接开关工作,更换完毕后未做好全面检查就进行合闸操作,合闸三秒后变压器内部发出一声巨响,各级保护基本全部动作。变压器现场排油后进入检查人员查找原因(寻找故障点),发现有载开关接点处有比较严重的击穿现象。变压器运回厂家吊罩检查,发现在有载开关接点处有严重的爬电痕迹,并有较大烧灼面,调压线圈在冲击电流的作用下严重变形。后经专家诊断,确定为在现场更换有载开关时因工作人员手套过脏,抓握开关接点处时留下过多的污物,变压器投运后产生爬电现象,造成设备击穿。
2.电力变压器故障诊断技术分析
2.1 色谱分析技术的应用
变压器运行过程中如果发生局部放电或局部过热现象,其内部的油、固体纸绝缘材料会随之发生变化,产生低分子化合物,由于设备所产生的低分子化合物的物理形态是气体,能溶于油,并且可以随着油的液态形式不断扩散,使气体充满变压器的整个油箱。这一特点是变压器发生局部放电或局部过热问题后的主要特点,在诊断该故障时,可以根据这一特点合理采用色谱分析技术,以获得较好的故障诊断效果。色谱分析技术的技术原理是先检测出变压器油箱内部油中气体的各种成分,同时测量出气体含量,然后辅以比值法,或者辅以特征气体法,精确判断出故障类型。不过要提及的是,该技术只适合在过热性故障与慢性放电故障中使用,并不能对变压器的突发性故障进行检测。特殊情况下,如果变压器在运行使用中发生了突发性故障,诊断时可以先采用色谱分析法对故障点放出的气体进行检测,然后再结合气体成份及含量等进行综合分析。
另外,检测变压器故障(缺陷)的方法还有局部放电检测技术以及频响法和短路阻抗法等。
3.电力变压器运行中对异常问题的检修维护策略
3.1 变压器温度过高的检修维护策略
针对冷却系统异常引起过热的检修策略是定期对冷却器或散热器进行清洁,确保其不被异物堵塞。可以利用每次检修机会对冷却器或散热器进行冲洗,以保证冷却系统高效稳定运行。检查变压器的负载和冷却介质的温度并进行温度核对,如果一旦发现不是冷却系统或者通风系统引起的变压器升温就要立即停运变压器,并进行全面的维护。如果不能立即停止变压器运行,值班人员或相应的工作人员要按照规定调整变压器的负载,以确保其能在合理的温度范围内运行。此外,定期展开电力变压器的远红外测温工作、加大对变压器运行温度的测量和监控、加强对变压器的管理、制定严格的检修维护制度、在更换电力变压器时要选择损耗参数低的变压器等都是检查或避免变压器温度过高的有效对策。
3.2 电力变压器渗漏油与检修措施
渗漏油是变压器最常见问题,虽然这种故障不会导致变压器停止工作,但是如果不及时对渗漏油情况进行处理,对变压器的正常运行及文明生产会产生影响。面对这种情况,可以采取以下检修措施:一是对那些质量不良出现老化的密封胶进行定期的更换,更换时要派有经验的人员进行;二是要对密封的位置进行定期的检测,对那些密封过紧或者密封松弛的部位进行更正,尤其是要进行及时的点检;三是对于那些阀门自身存在质量问题的要进行及时更换;四是沙眼或焊接质量不良,这类故障需要在有防火措施下带油焊接;五是出现油泵、油流继器等漏油现象。出现这种情况的原因一般是局部位置由于振动、密封垫质量及安装不良等原因造成渗漏油;六是当密封胶垫受到的压力超过自身承受压力时造成变形,进而导致密封垫破损或松动产生渗漏油现象,遇到这种故障(缺陷)需要根据情况进行处理。
3.3 注重对变压器的定期检查维护
防止电力变压器运转中的异常问题的重要措施,一是按周期完成各项预防性试验工作,并认真对试验数据进行分析记录,建立健全试验记录台帐,通过历史数据的对比,分析设备有无故障隐患。通过试验数据的变化趋势,判断设备健康水平或者设备隐患的劣化趋势。二是利用日常点检机会记录变压器油面温度、绕组温度等重要的运行数据,建立设备在各负荷状态下的运行数据记录,通过点检数据的动态对比来分区判断变压器运行状态。三是充分利用大小修机会对变压器冷却系统进行双电源失电切换试验和冷却器或片散的清洗维护,对各接头、连接部位进行检查,对器身进行漏点检查消除工作。四是如现场吊罩,在工作时要注意器身及附件的干燥及清洁。保证变压器以最佳状态投入运行。
结束语
在电力变压器中,要对电力变压器的故障分析与判断,综合分析制定相应的检修措施。做到提前预防,提前诊断,避免事故惨案的发生,从而促进我国电力行业的持续发展。
参考文献
[1] 刘健.变压器状态检修及故障诊断研究[J].电子技术与软件工程,2014,17:194-195.
[2] 曹卫国,曹梦馨.10KV配电变压器常见故障及分析[J].山东工业技术,2014,16:141.