变压器异常运行和常见故障现象原因分析
发布时间:2019-07-13 17:18:21来源:
变压器作为一种能量转换器,广泛应用于国民经济各部门、各领域。在电力系统中由于使用了变压器,使得发电机、传输电力的电网以及用电设备都有可能选择比较合适的工作电压,安全而经济地运行。在电力系统中变压器占着极其重要的地位,据统计,电力系统中变压器的安装总容量约为发电机安装容量的6~8倍,因此,变压器发生故障所造成的损失是非常严重的。所以一方面要加强对变压器的巡视和检查维护工作,另一方面要根据设备存在的缺陷、气候的变化、运行方式的改变等,作好事故预想。一旦故障发生时,应能根据故障现象,正确判断故障的范围、性质及原因,迅速而准确地处理故障,防止事故的扩大。
1声音异常变压器在正常运行时发出均匀的有节律的“嗡嗡”声,如果出现其他不正常声音,均为声音异常,产生的主要原因有以下几方面:当有大容量的动力设备启动时,负荷突然增大,变压器声音也会变大,如变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时,负荷变化大,又因谐波作用,变压器内瞬间发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声,监视测量仪表指针发生摆动。
过负荷,在夏季或农忙用电高峰时,配变会因为过负荷发出很高的沉重的“嗡嗡”声。
个别零件松动+如铁芯的松动)或有遗漏零件在铁芯上时,变压器会发出强烈而不均匀的“噪音”,或有“锤击”和“吹风”之声。
变压器内部接触不良或局部放电,会发出放电的“吱吱”或“噼啪”声,且此声音随离故障部位远近而变化;如果是绕组短路,将有“噼啪”声,严重时会有巨大的轰鸣声,随后可能起火。
系统短路或接地时,通过的短路电流很大,使变压器的噪声也很大。当线路在导线连接处或T接处发生断线,刮风时容易造成时接时断的接触而发生弧光或火花,这时变压器就会发出象青蛙“唧哇唧哇”的叫声;当低压线路发生接地或短路事故时,变压器就发出“轰轰”的响声;当变压器绕组高压引出线相互间或它们对外壳闪络放电时,有爆裂声音。
变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良时,有“吱吱”的放电声。
变压器高压套管脏污,表面釉质脱落或有裂纹存在,可听到“嘶嘶”声。
变压器铁芯接地断线,会产生劈裂声。
变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触时,会产生连续的、有规律的撞击或摩擦声。
电网发生过电压,例如中性点不接地系统,发生单相接地或电磁共振时,变压器声音比平常尖锐。
2油温异常正常负荷及正常冷却情况下,变压器的油温不断升高,其主要原因有:由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺栓绝缘损坏,使变压器油温升高,涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘破坏,这时铁损增大,油温升高。
而穿芯螺栓绝缘破坏后,使穿芯螺栓与硅钢片短接,这时有很大的电流通过穿芯螺栓,使螺栓发热,也使变压器的油温升高。
绕组局部层间或匝间短路,内部接点有故障,接触电阻加大,二次线路上有大电阻短路等,均会使油温升高。
过负载、环境温度过高,冷却风扇和输油泵故障,散热器阀门忘记打开,渗漏油引起油量不足等原因都会造成变压器温度不正常。
3油色、油位异常变压器内部故障及各部件过热将引起一系列的气味、颜色的变化瓷套管端子的紧固部分松动,表面接触面过热氧化,会引起变色和异常气味。
变压器漏磁的断磁能力不好及磁场分布不均,引起涡流,会使油箱局部过热引起油漆变色。
瓷套管污损产生电晕、闪络会发出奇嗅味,冷却风扇、油泵烧毁会发出烧焦气味。
吸潮过度、垫圈损坏、进入油室的水量太多等原因会造成吸湿计变色。
发现油内含有炭粒和水分,油的酸价增高,闪点降低,随之绝缘强度降低,易引起绕组与外壳的击穿。
在夏季重负荷运行时,油位就会升高,若超过比较高温度标线刻度,就应适当放油%当变压器渗漏严重,就会使油位下降,若降到比较低标线以下,应加油补充。
4体表异常变压器故障时都伴随着体表的变化,主要有:呼吸口不灵或内部故障可引起防爆膜龟裂、破损。
大气过电压,内部过电压等会引起瓷件、瓷套管表面龟裂,并有放电痕迹。
5渗漏油变压器运行中渗漏油的现象比较普遍,主要原因有:油箱与零部件联接处的密封不良,焊件或铸件存在缺陷,运行中额外荷重或受到震动等。
内部故障使油温升高,引起油的体积膨胀,发生漏油或喷油。
6高低压套管故障高低压套管发生严重损伤并有放电现象,其主要原因是:套管密封不严,因进水使绝缘受潮而损坏。
套管的电容芯子制造不良,内部游离放电。
套管积垢严重,表面釉质脱落,或套管上有大的碎片和裂纹,均会造成套管闪络和爆炸事故。
7三相电压不平衡三相负载不平衡,引起中性点位移,使三相电压不平衡。
系统发生铁磁谐振,会使三相电压不平衡。
绕组局部发生匝间或层间短路,也会造成三相电压不平衡。
8分接开关故障分接开关故障主要有:接触不良、触头烧坏、触头间短路、触头对地放电,油箱上有“吱吱”的放电声,电流表随响声发生摆动,瓦斯保护可能发出信号,发生这类故障的主要原因有:分接开关触头弹簧压力不足,触头滚轮压力不匀,使有效接触面面积减少,以及因镀银层的机械强度不够而使触头磨损严重,引起分接开关烧毁。
分接开关接触不良,经受不住短路电流冲击而发生故障。
操作不当,倒分接开关时,由于分接头位置切换错误,引起开关烧坏。
相间绝缘距离不够,或绝缘材料性能降低,在过电压作用下短路。
油温过高,分接开关长期浸在高于常温的油中,使分接开关触头出现炭膜及油垢,触头发热,损坏触头。
9引线部分故障引线部分故障常有引线烧断、接线柱打火等现象发生。主要原因有;引线与接线柱松动,导致接触不良、发热;软铜片焊接不良,引线之间焊接不牢,造成过热或开焊,如不及时处理,将造成变压器不能运行或三相电压不平衡而烧坏用电设备。
10线圈故障线圈故障常表现为:绕组局部发生匝间或层间短路,造成三相电压不平衡,线圈对地放电等。其原因主要有;变压器进水受潮、油质劣化,绝缘能力下降。
材料质量、制造、检修工艺不良都有可能造成线圈故障。
11冷却装置故障冷却装置主要有机械故障,如电机损坏,风扇件,经几天的详细观察,发现外线自动掉线的现象虽然有所好转,但仍时有发生。
分析认为中继线电压不稳定可能引起掉线,经实际测试中继线电压,中继线电压在空载状态为48V,摘机应答后电压为15V,各种电压指标正常。
排除了中继线电压不稳定的因素。
-4.从掉线持续的时间分析,每次掉线的时间大约为1min.分析认为主叫方因接收不到当地邮电局的极性反转信号,无法记费而自动拆线,停止通话,进而发生掉线故障。
是否因为摘机应答太快而导致掉线。经过仔细分析程控交换机工程文件得知:如果交换机应答速度太快,容易引起叫方检测到的极性反转A1信号脉冲波形发生轻微畸变-主要是脉冲的宽度和高度变化*,从而判断为没有检测极性反转信号,经过延3(各电信局设定的时间略有不同)自动释放而拆线。
由于市内电话只经过一次交换直接进入交换机,主叫尚能完整接收到轻微畸变的波形,检测到A1信号,启动计费信息,开始计费,可以正常进行通话,所以市话未发生掉线的情况。
但极性反转A1信号脉冲波形畸变程度随传输距离的增加而增加,长途电话(主要是省外长途)须经过多个电信局的交换,传输距离远而导致脉冲波形畸变严重,畸变的A1信号到达主叫方,已无法启动计费信息,主叫方认定被叫不应答,延时30 390s释放而拆线。
找到了产生故障的原因,解决就相对容易了,我们设定交换机中继板在接收长途信号后不立即应答,而延时一段时间(约为1s)再应答,送出一个二次拔号音的语音提示。这样经一段时间的缓冲,使主叫方检测到一个完整、标准的脉冲波形(脉冲的高度和宽度正常、标准),正确启动主叫的计费系统,从而达到正常交换通话的目的。
(上接第75页)叶片变形等;电源故障,发生内部导线短路,熔丝熔断等!控制回路故障,如直流电源消失,接触器无法吸合等。具体情况依设计而定,如值班员可自行恢复的,要尽快处理,否则应记录时间并注意温度变化,使对变压器的损害降到比较低。
12继电保护动作继电保护动作,说明变压器内部有故障。瓦斯保护是变压器的主要保护,它能监视变压器内部发生的部分故障,常常是先轻瓦斯动作发出信号,然后重瓦斯动作去掉闸。轻瓦斯动作的主要原因:①因滤油、加油和冷却系统不严密,致使空气进入主变压器;②温度下降和漏油致使油位缓慢降低;③变压器内部故障,产生少量气体;④变压器内部短路;⑤保护装置二次回路故障。
当外部检查未发现变压器有异常现象时,应查明瓦斯继电器中气体的性质如积聚在瓦斯继电器内的气体不可燃,而且是无色无嗅的,而混合气体中主要是惰性气体,氧气含量大于6!,油的闪点不降低,说明是空气进入继电器,此时变压器可以继续运行。
如气体是可燃的,则说明变压器内部有故障,应根据瓦斯继电器内积聚的气体性质来鉴定故障性质,如气体为黄色不易燃的,且一氧化碳含量大于1%~2%,为木质绝缘损坏;灰色和黑色易燃的,且氢气含量在30 %以下,有焦油味,闪点降低,则说明油因过滤而分解或油内曾发生过闪络故障!浅灰色带强烈臭味且可燃的,是纸或纸板绝缘损坏。
如上述分析对变压器内的潜伏性故障还不能作出正确判断,则可采用气相色谱法作为适当判断。当变压器的差动保护和瓦斯保护同时动作,在未查明原因和消除故障前不准合闸。
13结束语以上所述仅能作为对变压器故障现场直观的判断,因为变压器的故障不仅仅是某一方面的直观反映,它涉及诸多因素,有时甚至会出现假象。因此,只有进行详细测量和综合分析,才能准确可靠地找出故障原因,判明事故性质,提出较完备的合理的处理办法,使故障尽快得到消除。总之,运行中的变压器由于受到电磁振动机械磨损、化学作用、大气腐蚀、电腐蚀及维护、运行管理不当,均会出现各种异常运行现象及较严重的故障现象,因此,只有加强对变压器各方面的运行管理,才能使变压器达到健康运行水平。
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