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摘 要:发电厂正常运营中,其变压器作为主要运行设备,起着电流输送及电压转换的作用,所以变压器的运行状态对于整个发电厂都是至关重要的,一旦出现故障,则会直接影响到电厂的正常运行。该文对变压器常见的故障现象分类及原因进行了分析,同时对变压器常见故障及处理措施进行了具体的阐述。
关键词:变压器 运行维护 问题分析 故障处理
中图分类号:TM411 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(b)-0098-01
变压器作为发电厂重要的电气设备,其直接关系着电厂的正常运行,一旦变压器发生故障,则会导致断电、生产停止的事故发生,同时也可能引发电力设备受到损坏,或是导致大面积的停电事故发生,所带来的经济损失是十分巨大的。因此为了有效的防止变压器在运行过程中发生故障,则需要在运行过程中做好运行维护管理工作,通过对变压器运行状态进行有效的监测,从而确保变压器能够安全、稳定的运行。而对于存在的故障隐患则需要采取有效的对策,及时进行解决,然后再对其运行状态进行分析,对其健康情况进行判定,从而确定其是否需要进行检修工作。
1 变压器常见的故障现象分类及原因
1.1 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。
1.2 线路干扰
变压器发生故障时,其中最为重要的一个影响因素即是线路干扰,由于线路干扰所带来的变压器故障占有变压器总故障的较大比例,通常会发生在合闸时,这是会由于线路干扰导致过电压的出现,而当变压器处到低负荷时,也会由于线路干扰导致电压峰值的也现,另外还有闪络及其他异常情况的发生,因此为了有效的避免变压器受到线路干扰的影响,则需要定期进行冲击保护试验,从而对其抗励磁涌流的强度进行检测。
1.3 由于使用不当造成的变压器绝缘老化的速度加快
变压器预期的使用寿命通常为37年左右,但在实际电厂变压器的使用过程中,由于使用不当而导致变压器绝缘老化的情况较为普遍,因此在实际运作中,变压器的平均使用寿命都达不到20年。
1.4 过负荷
在电厂持续缓慢提升负荷时,易发生过负荷的情况,过负荷即是指变压器长期处于超过规定标准功率状态下进行运行,当处于过负荷状态下运行时,则会导致变压器处于较高的温度下,温度的持续过高,则会导致变压器发生绝缘老化的情况,当绝缘发生老化后,其强度降低则会极易导致绝缘发生破损,从而引发故障。
2 变压器运行中常见故障分析及处理措施
2.1 绕组的主绝缘和匝间绝缘故障
变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位。主要原因是:由于长期过负荷运行、或散热条件差、或使用年限长,使变压器绕组绝缘老化脆裂,抗电强度大大降低;变压器多次受到短路冲击,使绕组受力变形,隐藏着绝缘缺陷,一旦遇有电压波动就有可能将绝缘击穿;变压器油中进水使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压,造成绝缘击穿;在高压绕组加强段处或低压绕组部位,由于绝缘膨胀,使油道阻塞,影响了散热,使绕组绝缘由于过热而老化,发生击穿短路;由于防雷设施不完善,在大气过电压作用下,发生绝缘击穿。
2.2 變压器套管故障
套管发生故障主要表现为两种形式,即闪络及爆炸情况,由于变压器高压侧通常情况下都会使用电容套管,这样当套管的瓷质不好时、密封不严、漏洞及积垢太多时都会导致闪络及爆炸情况的发生。
2.3 铁心绝缘故障
变压器的铁芯是由于多个硅钢片叠装在一起所组成的,而每个硅钢片之间都需要利用绝缘漆来进行涂抹,这就极易导致硅钢片之间存在紧固不好的情况发生,而一旦出现紧固不好的问题,则会导致漆膜受到破坏,从而产生涡流,使各硅钢片之间有过热的情况发生。而各硅钢片之间要想确保紧固的效果,则需要利用螺丝和压铁等部件,一旦硅钢片之间的绝缘受到破坏时,这些部件也会有过热的情况发生。
2.4 分接开关故障
变压器故障中,由于分接开关所导致的故障也较为常见,因为在日常工作中,由于分接开关在频繁的接触过程中容易导致弹簧的弹力减弱,从而导致开关连接部分的有效接触面积减小,在不断的磨损过程中使其镀银层发生脱落,从而导致其运行过程中出现接触不良,容易导致发热的情况发生,进而受到不同程度的损坏。同时当分接开关接触不良时,也会使其在电路电流冲击下导致短路的发生,从而使开关烧毁。另一种情况是对于有载调压的变压器,对于这类变压器其分新开关的油箱与变压器的油箱是不相通的,在这种情况下,一旦分接开关油箱发生严重缺油时,则会导致分接开关在切换过程中发生短路故障,从而导致开关被烧毁。
2.5 瓦斯保护故障
第一,轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是:变压器内部有轻微故障;变压器内部存在空气;二次回路故障等。运行人员应立即检查,如未发现异常现象,应进行气体取样分析。第二,瓦斯保护动作跳闸时,可能变压器内部产生严重故障,引起油分解出大量气体,也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸,应先投备用变,然后进行外部检查。检查油枕防爆门,各焊接缝是否裂开,变压器外壳是否变形;最后检查气体的可燃性。
2.6 变压器自动跳闸的处理
当变压器各侧断路器自动跳闸后,首先将跳闸断路器的控制开关操作至跳闸后的位置,并迅速投入备用变压器,调整运行方式和负荷分配,维持运行系统和设备处于正常状态。再检查保护动作情况,进行外部检查。经检查不是内部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人员误动作等引起的,则可不经内部检查即可投入送电。如属差动、重瓦斯、速断等主保护动作,应对该保护范围内的设备进行全部检查。在未查清原因前,禁止将变压器投入运行。
2.7 变压器着火也是一种危险事故
由于变压器在运行过程中需要有油作为燃料,这样当变压器的套管发生破损或是闪络时,则会导致油流出,从而在顶盖上进行燃烧;而当变压器内部发生故障时,也会导致油箱内的油进行燃烧从而导致爆炸的发生。变压器在运行过程中,会存在着许多可燃物质,所以需要及时进行处理,否则极易导致火灾的发生。而当变压器着水时,变压器保护动作则会立刻断开断路器,如果没有自动断开时,则要手动进行断开,同时还要将变压器的隔离开关拉开,同时还要迅速启动备用变压器,保证电力的正常供应,同时立即进行灭火,在对变压器进行灭火时,通常采用泡沫式或是干粉灭火器,在实际灭火工作中,也可利用沙子来进行灭火,效果也不错。
3 结语
变压器要想稳定、正常的运行,不仅需要具有良好的结构设计和工艺,同时还在保证其运行过程中维护管理工作的质量,做好长期运行时的监测工作等,对于平时运行中的变压器要做好巡查工作,对其容易发生故障的部位进行重点检查,并进行认真的分析,确保变压器处于稳定的运行状态,保证电力运营的正常。
参考文献
[1] 张蕾.关于变电站变压器的运行维护及异常分析[J].大科技,2013(2).
[2] 韦开平.变压器的运行维护及故障处理[J].科技致富向导,2012(36).
[3] 熊辉平.配电变压器的运行维护管理[J].大科技,2012(24).
关键词:变压器 运行维护 问题分析 故障处理
中图分类号:TM411 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(b)-0098-01
变压器作为发电厂重要的电气设备,其直接关系着电厂的正常运行,一旦变压器发生故障,则会导致断电、生产停止的事故发生,同时也可能引发电力设备受到损坏,或是导致大面积的停电事故发生,所带来的经济损失是十分巨大的。因此为了有效的防止变压器在运行过程中发生故障,则需要在运行过程中做好运行维护管理工作,通过对变压器运行状态进行有效的监测,从而确保变压器能够安全、稳定的运行。而对于存在的故障隐患则需要采取有效的对策,及时进行解决,然后再对其运行状态进行分析,对其健康情况进行判定,从而确定其是否需要进行检修工作。
1 变压器常见的故障现象分类及原因
1.1 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。
1.2 线路干扰
变压器发生故障时,其中最为重要的一个影响因素即是线路干扰,由于线路干扰所带来的变压器故障占有变压器总故障的较大比例,通常会发生在合闸时,这是会由于线路干扰导致过电压的出现,而当变压器处到低负荷时,也会由于线路干扰导致电压峰值的也现,另外还有闪络及其他异常情况的发生,因此为了有效的避免变压器受到线路干扰的影响,则需要定期进行冲击保护试验,从而对其抗励磁涌流的强度进行检测。
1.3 由于使用不当造成的变压器绝缘老化的速度加快
变压器预期的使用寿命通常为37年左右,但在实际电厂变压器的使用过程中,由于使用不当而导致变压器绝缘老化的情况较为普遍,因此在实际运作中,变压器的平均使用寿命都达不到20年。
1.4 过负荷
在电厂持续缓慢提升负荷时,易发生过负荷的情况,过负荷即是指变压器长期处于超过规定标准功率状态下进行运行,当处于过负荷状态下运行时,则会导致变压器处于较高的温度下,温度的持续过高,则会导致变压器发生绝缘老化的情况,当绝缘发生老化后,其强度降低则会极易导致绝缘发生破损,从而引发故障。
2 变压器运行中常见故障分析及处理措施
2.1 绕组的主绝缘和匝间绝缘故障
变压器绕组的主绝缘和匝间绝缘是容易发生故障的部位。主要原因是:由于长期过负荷运行、或散热条件差、或使用年限长,使变压器绕组绝缘老化脆裂,抗电强度大大降低;变压器多次受到短路冲击,使绕组受力变形,隐藏着绝缘缺陷,一旦遇有电压波动就有可能将绝缘击穿;变压器油中进水使绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压,造成绝缘击穿;在高压绕组加强段处或低压绕组部位,由于绝缘膨胀,使油道阻塞,影响了散热,使绕组绝缘由于过热而老化,发生击穿短路;由于防雷设施不完善,在大气过电压作用下,发生绝缘击穿。
2.2 變压器套管故障
套管发生故障主要表现为两种形式,即闪络及爆炸情况,由于变压器高压侧通常情况下都会使用电容套管,这样当套管的瓷质不好时、密封不严、漏洞及积垢太多时都会导致闪络及爆炸情况的发生。
2.3 铁心绝缘故障
变压器的铁芯是由于多个硅钢片叠装在一起所组成的,而每个硅钢片之间都需要利用绝缘漆来进行涂抹,这就极易导致硅钢片之间存在紧固不好的情况发生,而一旦出现紧固不好的问题,则会导致漆膜受到破坏,从而产生涡流,使各硅钢片之间有过热的情况发生。而各硅钢片之间要想确保紧固的效果,则需要利用螺丝和压铁等部件,一旦硅钢片之间的绝缘受到破坏时,这些部件也会有过热的情况发生。
2.4 分接开关故障
变压器故障中,由于分接开关所导致的故障也较为常见,因为在日常工作中,由于分接开关在频繁的接触过程中容易导致弹簧的弹力减弱,从而导致开关连接部分的有效接触面积减小,在不断的磨损过程中使其镀银层发生脱落,从而导致其运行过程中出现接触不良,容易导致发热的情况发生,进而受到不同程度的损坏。同时当分接开关接触不良时,也会使其在电路电流冲击下导致短路的发生,从而使开关烧毁。另一种情况是对于有载调压的变压器,对于这类变压器其分新开关的油箱与变压器的油箱是不相通的,在这种情况下,一旦分接开关油箱发生严重缺油时,则会导致分接开关在切换过程中发生短路故障,从而导致开关被烧毁。
2.5 瓦斯保护故障
第一,轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是:变压器内部有轻微故障;变压器内部存在空气;二次回路故障等。运行人员应立即检查,如未发现异常现象,应进行气体取样分析。第二,瓦斯保护动作跳闸时,可能变压器内部产生严重故障,引起油分解出大量气体,也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸,应先投备用变,然后进行外部检查。检查油枕防爆门,各焊接缝是否裂开,变压器外壳是否变形;最后检查气体的可燃性。
2.6 变压器自动跳闸的处理
当变压器各侧断路器自动跳闸后,首先将跳闸断路器的控制开关操作至跳闸后的位置,并迅速投入备用变压器,调整运行方式和负荷分配,维持运行系统和设备处于正常状态。再检查保护动作情况,进行外部检查。经检查不是内部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人员误动作等引起的,则可不经内部检查即可投入送电。如属差动、重瓦斯、速断等主保护动作,应对该保护范围内的设备进行全部检查。在未查清原因前,禁止将变压器投入运行。
2.7 变压器着火也是一种危险事故
由于变压器在运行过程中需要有油作为燃料,这样当变压器的套管发生破损或是闪络时,则会导致油流出,从而在顶盖上进行燃烧;而当变压器内部发生故障时,也会导致油箱内的油进行燃烧从而导致爆炸的发生。变压器在运行过程中,会存在着许多可燃物质,所以需要及时进行处理,否则极易导致火灾的发生。而当变压器着水时,变压器保护动作则会立刻断开断路器,如果没有自动断开时,则要手动进行断开,同时还要将变压器的隔离开关拉开,同时还要迅速启动备用变压器,保证电力的正常供应,同时立即进行灭火,在对变压器进行灭火时,通常采用泡沫式或是干粉灭火器,在实际灭火工作中,也可利用沙子来进行灭火,效果也不错。
3 结语
变压器要想稳定、正常的运行,不仅需要具有良好的结构设计和工艺,同时还在保证其运行过程中维护管理工作的质量,做好长期运行时的监测工作等,对于平时运行中的变压器要做好巡查工作,对其容易发生故障的部位进行重点检查,并进行认真的分析,确保变压器处于稳定的运行状态,保证电力运营的正常。
参考文献
[1] 张蕾.关于变电站变压器的运行维护及异常分析[J].大科技,2013(2).
[2] 韦开平.变压器的运行维护及故障处理[J].科技致富向导,2012(36).
[3] 熊辉平.配电变压器的运行维护管理[J].大科技,2012(24).