變壓器的常規(guī)性故障分析以及預(yù)防措施

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文章來源:北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣 ????? 發(fā)布時(shí)間： 2017-05-23 08:28:43

導(dǎo)讀：電力變壓器是電力系統(tǒng)主要設(shè)備之一，它的安全可靠運(yùn)行對(duì)整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定起到關(guān)鍵性作用。

變壓器的常規(guī)性故障分析以及預(yù)防措施：
1 故障原因分析

1.1磁路方面的故障原因

變壓器 穿芯螺桿絕緣損壞。夾緊鐵芯柱和鐵扼疊片的穿芯螺桿的絕緣件擊穿，引起鐵芯疊片局部短路，從而產(chǎn)生很大的局部渦流，該渦流會(huì)產(chǎn)生熱量，有時(shí)會(huì)燒毀整臺(tái)鐵芯。

鐵芯夾件絕緣損壞導(dǎo)致鐵損增加。鐵芯夾件及連接鐵芯結(jié)構(gòu)的螺栓由于電磁力的作用而引起的振動(dòng)，將削弱鐵芯絕緣和鐵芯疊片之間的絕緣。同時(shí)，鐵扼與鐵扼夾件之間的絕緣也可能因此產(chǎn)生損壞，從而引起很大的循環(huán)渦流，也會(huì)增加變壓器的鐵損。

變壓器 硅鋼片邊角毛刺造成局部短路。毛刺可使鐵芯疊片產(chǎn)生局部短路，由此產(chǎn)生的渦流會(huì)使鐵芯產(chǎn)生局部過熱。

鐵芯疊片間雜物造成局部過熱。鐵芯疊片夾雜金屬物質(zhì)或鐵芯疊片產(chǎn)生微小的彎折，會(huì)引起強(qiáng)烈的局部渦流，從而使變壓器鐵芯產(chǎn)生局部過熱。

鐵芯疊片對(duì)接縫過大造成過熱。變壓器鐵芯上鐵扼采用對(duì)接結(jié)構(gòu)，鐵芯芯柱與鐵扼之間的縫隙如果不正常，則可能會(huì)在對(duì)接縫隙處產(chǎn)生嚴(yán)重的渦流。強(qiáng)烈過熱除了會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗增大、空載電流增大外，還會(huì)造成與縫隙相鄰的芯柱和鐵扼燒壞。

另外， 變壓器磁路方面造成故障的原因，還有空載合閘產(chǎn)生的電磁力會(huì)使繞組變形、外施電壓提高導(dǎo)致鐵損增大等。

1.2繞組方面的故障原因

電磁線曲率半徑小，短路振動(dòng)時(shí)會(huì)造成絕緣損壞。在繞組繞制時(shí)，絕緣紙包扁銅線或者絕緣紙包扁鋁線的棱曲率半徑較小，當(dāng)變壓器的繞組因短路、突然接人電網(wǎng)而遭到電磁力沖擊和當(dāng)變壓器在負(fù)荷下發(fā)生振動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線的陡棱切斷絕緣會(huì)導(dǎo)致相鄰匝直接接觸而發(fā)生短路。

出口短路造成匝間短路或錯(cuò)位。變壓器遭受出口短路時(shí)，會(huì)造成變壓器繞組的一匝或多匝之間短路放電，甚至造成導(dǎo)線錯(cuò)位變形。

絕緣紙繞制過松使導(dǎo)線匝間短路。矩形導(dǎo)線上包繞的絕緣紙如果達(dá)不到所要求的緊度，會(huì)產(chǎn)生絕緣紙?jiān)陔姶啪€上隆起現(xiàn)象，這種變形有時(shí)會(huì)引起匝間短路，如果導(dǎo)線的棱曲率半徑較小，這種現(xiàn)象將會(huì)更嚴(yán)重。

變壓器 繞組干燥或浸漬不良會(huì)造成匝間短路。如果繞組干燥不徹底或真空注油不好，則繞組會(huì)因?yàn)榻^緣中的氣泡及水分而受潮，而這種現(xiàn)象在運(yùn)行中遲早會(huì)導(dǎo)致繞組匝間短路。

螺旋繞組發(fā)生短路后極易損壞。當(dāng)使用薄的帶狀導(dǎo)體在絕緣筒上立繞單螺旋或雙螺旋繞組時(shí)，由于這種繞組的機(jī)械強(qiáng)度低，加上線匝的覆蓋面位于絕緣筒表面的法線方向，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，繞組極易損壞。

機(jī)械壓力增加導(dǎo)致繞組絕緣強(qiáng)度降低。大多數(shù)繞組的機(jī)械強(qiáng)度隨機(jī)械壓力的增加而降低，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生迅速波動(dòng)，繞組遭受電或磁的沖擊時(shí)，繞組導(dǎo)線的膨脹和收縮將使匝間絕緣所承受的機(jī)械力交替地增大和減少，極易損壞繞組絕緣。

變壓器 繞組油道過窄導(dǎo)致熱擊穿。多根并聯(lián)連續(xù)式繞組，如果油道過窄，將會(huì)在繞組內(nèi)側(cè)產(chǎn)生過熱點(diǎn)，使導(dǎo)線絕緣產(chǎn)生脆化，引起匝間短路，同時(shí)導(dǎo)線中將流過極大的渦流，在繞組中產(chǎn)生過熱點(diǎn)，使繞組絕緣產(chǎn)生熱擊穿。

焊頭不好導(dǎo)致接頭處絕緣損壞。繞組內(nèi)部導(dǎo)線的焊接質(zhì)量不佳，當(dāng)變壓器承受大負(fù)荷時(shí)，繞組過熱，導(dǎo)致絕緣油局部炭化，接頭熱量傳導(dǎo)到繞組導(dǎo)線上，局部炭化導(dǎo)線絕緣，較終導(dǎo)致匝間短路。這樣的接頭遲早會(huì)造成繞組短路。

安匝不平衡短路后造成繞組變形。當(dāng)圓式繞組帶有分接頭時(shí)，安匝不平衡是不可避免的。當(dāng)變壓器發(fā)生外部短路時(shí)，除了產(chǎn)生輻向力外，還產(chǎn)生作用于繞組上的軸向力，該軸向力引起端部線段變形。

另外在繞組方面造成故障的原因還有過載運(yùn)行造成繞組絕緣熱擊穿等。

1.3絕緣方面的故障原因

密封不嚴(yán)潮氣進(jìn)入導(dǎo)致絕緣性能下降。 變壓器沒有全密封或密封出現(xiàn)泄漏等，使潮氣進(jìn)入絕緣油中降低絕緣油的絕緣性能，從而引起繞組或引線對(duì)油箱或鐵芯構(gòu)件擊穿。

絕緣材料搭配不合理。變壓器中經(jīng)常把介電常數(shù)不同的絕緣材料串聯(lián)使用，如果其搭配不合理，將會(huì)因電暈放電或過熱導(dǎo)致某種絕緣材料的損壞。

絕緣油中雜質(zhì)形成導(dǎo)電“小橋”。變壓器絕緣油里面的懸浮物粒子在有電位差的裸導(dǎo)線之間形成導(dǎo)電“小橋”，引起電氣擊穿。

過載運(yùn)行導(dǎo)致絕緣油老化。變壓器長時(shí)間的過載會(huì)引起絕緣油老化，油溫過高加快油泥、水分和酸的形成。

缺油使冷卻系統(tǒng)循環(huán)不良導(dǎo)致過熱。油面下降，不能保證油處于規(guī)定位置，從而導(dǎo)致變壓器冷卻系統(tǒng)循環(huán)受限而產(chǎn)生過熱。

內(nèi)部金屬粉塵導(dǎo)致絕緣擊穿。施工過程中在變壓器內(nèi)部絕緣件表面或?qū)щ婓w外包絕緣紙表面上遺留有金屬材料粉塵，這些金屬粉塵對(duì)爬電距離會(huì)產(chǎn)生非常大的影響，較終會(huì)導(dǎo)致絕緣爬電放電。

地屏包扎不好導(dǎo)致邊緣擊穿。一次繞組和二次繞組間放置的地屏往往引起邊緣處產(chǎn)生電場強(qiáng)度集中，使得絕緣局部承受電場強(qiáng)度過大，使高壓繞組到地屏有擊穿點(diǎn)，從而導(dǎo)致鐵芯桿上的高壓繞組損壞。

另外在絕緣方面造成故障的原因還有絕緣成型件表面臟污導(dǎo)致放電、木制夾件干燥不好易形成“小橋”放電等。

1.4結(jié)構(gòu)件方面的故障原因

壓緊裝置間的絕緣不好形成短路。變壓器有壓力調(diào)節(jié)裝置，繞組上的壓緊力應(yīng)隨著運(yùn)行過程絕緣的收縮情況進(jìn)行調(diào)整，但必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┓乐估@組壓緊裝置的任何部分或部件形成短路匝，壓緊裝置一般包括正反壓釘，壓釘外應(yīng)套有絕緣套，壓釘與鋼板之間的絕緣應(yīng)良好，且鋼板應(yīng)開口。

氣體繼電器不動(dòng)作造成內(nèi)部嚴(yán)重?fù)舸?。由于氣體繼電器未充油或未校驗(yàn)發(fā)生誤動(dòng)作，或拒動(dòng)作，油箱內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，造成變壓器嚴(yán)重?fù)舸?/div>

絕緣支持物不牢造成引線變形。當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生外部短路時(shí)，由于從繞組至接線端子的引線支撐不牢及拉得不緊，會(huì)引起引線變形和互相接觸。

另外在結(jié)構(gòu)件方面造成的故障原因還有套管表面臟污閃絡(luò)、末屏小套管放電故障等。

2 防范措施

2.1優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)全過程監(jiān)造管理

加強(qiáng)變壓器設(shè)計(jì)、選型、訂貨、驗(yàn)收及投運(yùn)的全過程管理。完善試驗(yàn)與監(jiān)造檢測過程，對(duì)220 kV及以上電壓等級(jí)的變壓器應(yīng)赴廠監(jiān)造和驗(yàn)收。

2.2加強(qiáng)變壓器繞組變形和局部放電檢測

對(duì)66 kV及以上電壓等級(jí)變壓器投產(chǎn)前應(yīng)用頻響法測試?yán)@組變形，或做低電壓短路阻抗測試，并保留原始記錄。

2.3加強(qiáng)空載損耗和負(fù)載損耗試驗(yàn)的檢測

由于制造變壓器的主要材料硅鋼片和銅價(jià)格較高，為防止個(gè)別變壓器制造廠家偷工減料，避免對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來負(fù)面影響，必須加強(qiáng)對(duì)配電變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗試驗(yàn)的檢測。

2.4加強(qiáng)老舊變壓器的絕緣監(jiān)督工作

對(duì)運(yùn)行超過20年的變壓器要加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，特別是油色譜監(jiān)督工作，結(jié)合電網(wǎng)改造應(yīng)盡快更新淘汰老舊變壓器。

2.5加強(qiáng)氣體繼電器和溫控器的校驗(yàn)

對(duì)新上氣體繼電器和溫控器要按照交接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，運(yùn)行后還要進(jìn)行定期校驗(yàn)工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)查明原因并及時(shí)排除。

在可采取的防范措施方面還有加強(qiáng)對(duì)套管將軍帽密封、末屏小套管檢查，加強(qiáng)紅外線監(jiān)測工作等。
北京創(chuàng)聯(lián)匯通變壓器廠家專業(yè)生產(chǎn)各類變壓器，產(chǎn)品均通過CE,ISO9001等認(rèn)證，性能穩(wěn)定,經(jīng)久耐用。

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