电力变压器的故障和不正常运行状态是?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-29
油式电力变压器常见故障有哪些

(1)声音异常。变压器在运行中总是有一定的声音,而且运行情况不同,声响会有一定的变化。运行值班人员可根据声音的正常与不正常,判断变压器是否发生故障,例如在大容量电动机起动时,变压器所发生的声响要增大一些;变压器过负荷时声音变高而且很沉重;变压器铁芯松动会发出不均匀的噪声等。值班运行人员发现变压器声音有异常,就要分析判断找出原因,然后对症处理。
(2)油温过高。变压器内发生绕组匝间或层间短路;铁芯硅钢片间绝缘损坏或穿芯螺栓绝缘损坏与硅钢片短接使铁芯涡流增大;分接开关有故障使接触电阻增大以及低压侧线路上有短路等都会使变压器油箱内油温升高。
在正常负荷和冷却条件下,假如变压器油温较平时高出10℃以上,则变压器内部就有可能发生了故障,这时必须找出原因,尽快进行处理,防止故障扩大。
(3)油色显著变化。变压器油的颜色发生显著变化,说明变压器油内已有碳粒和水分或油发生化学变化有结晶沉淀,油的酸价增高(pH值增大)。这时油的闪点(起燃温度)就降低,绝缘强度下降,这样就很容易引起变压器油燃烧,使变压器发生爆炸事故,易引起导电部分对外壳放电及相间短路等事故,所以必须对油进行处理或更换。
(4)油枕或防爆管喷油。当变压器内部有短路故障或局部放电,保护装置又发生拒动,这时油箱内部会因短路电流产生的热量或局部放电产生的热量,而引起压力急增,这时防爆管防爆膜会破损喷油,这是很严重的事故,必须立即将变压器停止运行,作吊芯检查和对保护装置进行检查修复。假如防爆管、油枕质量有问题引起喷油,则应立即停电,将防爆管、油枕更换。
(5)套管闪络和爆炸。套管密封不严、瓷件受机械损伤,瓷件破损、套管脏污严重等都会引起套管发生闪络或爆炸。发生这种事故应立即采取措施清扫套管脏污或停电更换套管,然后恢复运行。
(6)铁芯发生故障。铁芯硅钢片间绝缘损坏、穿芯螺栓绝缘损坏或线圈发生两点以上接地,都使铁芯损耗增大,铁芯严重发热,使变压器油的油质变坏,造成烧坏线圈,发生短路等严重事故。这时应将变压器立即停运,进行吊芯检查和测量片间绝缘电阻,然后检修,恢复正常后才能再投运。
(7)绕组故障。绕组故障有相间短路、对地击穿、匝间短路及断线等类型。
1)相间短路主要由于线圈绝缘老化、变压器油变质绝缘强度下降等原因引起,这时继电保护装置立即动作,自动切断变压器各侧电源,变压器停用。
2)绕组对地绝缘击穿主要原因也是绕组绝缘老化、绝缘强度降低、变压器油质变坏以及线圈内有金属杂物等,在短路冲击或过电压冲击时造成对地击穿。
3)匝间短路往往由于绕组绝缘原有霉点等薄弱环节,在运行过程中过电压冲击使薄弱点击穿,发生匝间短路,而且会逐渐扩大短路范围,这时变压器瓦斯保护装置应动作,轻瓦斯动作发信号,重瓦斯动作跳闸(4)即自动切断变压器各侧电源,使变压器停下来)。对这类故障或事故应及时进行吊芯检查处理。
4)断线往往由于接头焊接不良,短路电流冲击或匝间短路烧断导线所致。断线可能在断口处发生电孤,使油分解,这时气体继电器会动作发信号或跳闸。应及时进行吊芯检查和有关测量,判断出故障点进行处理。
(8)分接开关故障。分接开关是调节变压器抽头,改变输出电压的装置。假如分接开关弹簧压力不够,触头严重过热、灼伤或熔化,影响变压器运行。因此,分接开关调整后,要用电桥测量其直流电阻,以判断调整后接触是否良好。一般要求测得的直流电阻与出厂试验数值比较不得大于1%,三相间直流电阻值相差不超过2%,即要求三相接触应一样好,假如分接开关调整后发现接触不好,接触电阻大于规定,那应对症迅速处理,不能影响变压器运行。
(9)三相电压不平衡。三相负载不平衡、绕组发生匝间或层间短路、系统发生铁磁谐振等均可能造成三相电压不平衡。三相电压不平衡会影响供用电,而且会使线损增大,影响安全可靠运行,所以发生三相电压不平衡情况应查明原因及时修复和调整。

1.1变压器渗漏油不仅会给电力企业带来较大的经济损失、环境污染,还会影响变压器的安全运行,可能造成不必要的停运甚至变压器的损毁事故,给电力客户带来生产上的损失和生活上的不便。因此,有必要解决变压器渗漏油问题。

油箱焊缝渗油。对于平面接缝处渗油可直接进行焊接,对于拐角及加强筋连接处渗油则往往渗漏点查找不准,或补焊后由于内应力的原因再次渗漏。对于这样的渗点可加用铁板进行补焊,两面连接处,可将铁板裁成纺锤状进行补焊;三面连接处可根据实际位置将铁板裁成三角形进行补焊;该法也适用于套管电流互感器二次引线盒拐角焊缝渗漏焊接。

高压套管升高座或进人孔法兰渗油。这些部位主要是由于胶垫安装不合适,运行中可对法兰进行施胶密封。封堵前用堵漏胶将法兰之间缝隙堵好,待堵漏胶完全固化后,退出一个法兰紧固螺丝,将施胶枪嘴拧入该螺丝孔,然后用高压将密封胶注入法兰间隙,直至各法兰螺丝帽有胶挤出为止。

低压侧套管渗漏。其原因是受母线拉伸和低压侧引线引出偏短,胶珠压在螺纹上。受母线拉伸时,可按规定对母线用伸缩节连接;如引线偏短,可重新调整引线引出长度;对调整引线有困难的,可在安装胶珠的各密封面加密封胶;为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。

防爆管渗油。防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大,避免变压器油箱破裂的安全措施。但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂,又无法及时更换玻璃,潮气因此进入油箱,使绝缘油受潮,绝缘水平降低,危及设备的安全。为此,把防爆管拆除,改装压力释放阀即可。

1.2铁心多点接地

变压器铁心有且只能有一点接地,出现两点及以上的接地,为多点接地。变压器铁心多点接地运行将导致铁心出现故障,危及变压器的安全运行,应及时进行处理。

直流电流冲击法。拆除变压器铁心接地线,在变压器铁心与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击,冲击3~5次,常能烧掉铁心的多余接地点,起到很好的消除铁心多点接地的效果。

开箱检查。对安装后未将箱盖上定位销翻转或除去造成多点接地的,应将定位销翻转过来或除掉。

夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损者,应按绝缘规范要求,更换一定厚度的新纸板。

因夹件肢板距铁心太近,使翘起的叠片与其相碰,则应调整夹件肢板和扳直翘起的叠片,使两者间距离符合绝缘间隙标准。

清除油中的金属异物、金属颗粒及杂质,清除油箱各部的油泥,有条件则对变压器油进行真空干燥处理,清除水分。

1.3接头过热

载流接头是变压器本身及其联系电网的重要组成部分,接头连接不好,将引起发热甚至烧断,严重影响变压器的正常运行和电网的安全供电。因此,接头过热问题一定要及时解决。

铜铝连接。变压器的引出端头都是铜制的,在屋外和潮湿的场所中,不能将铝导体用螺栓与铜端头连接。当铜与铝的接触面间渗入含有溶解盐的水分,即电解液时,在电耦的作用下,会产生电解反应,铝被强烈电腐蚀。结果,触头很快遭到破坏,以致发热甚至可能造成重大事故。为了预防这种现象,在上述装置中需要将铝导体与铜导体连接时,采用一头为铝,另一头为铜的特殊过渡触头。

普通连接。普通连接在变压器上是相当多的,它们都是过热的重点部位,对平面接头,对接面加工成平面,清除平面上的杂质,最好均匀地涂上导电膏,确保连接良好。

油浸电容式套管过热。处理的办法可以用定位套固定方式的发热套管,先拆开将军帽,若将军帽、引线接头丝扣有烧损,应用牙攻进行修理,确保丝扣配合良好,然后在定位套和将军帽之间垫一个和定位套截面大小一致、厚度适宜的薄垫片,重新安装将军帽,使将军帽在拧紧情况下,正好可以固定在套管顶部法兰上。

引线接头和将军帽丝扣公差配合应良好,否则应予以更换,以确保在拧紧的情况下,丝扣之间有足够的压力,减小接触电阻。3变压器在线监测技术变压器在线监测的目的,就是通过对变压器特征信号的采集和分析,判别出变压器的状态,以期检测出变压器的初期故障,并监测故障状态的发展趋势。目前,电力变压器的在线监测是国际上研究最多的对象之一,提出了很多不同的方法。

油中溶解性气体分析技术。由于变压器内部不同的故障会产生不同的气体,因此通过分析油中气体的成分、含量、产气率和相对百分比,就可达到对变压器绝缘诊断的目的。几种典型的油中溶解气体,如H2、CO、CH4、C2H6、C2H4和C2H2,常被用作分析的特征气体。在检测出各气体成分及含量后,用特征气体法或比值法等方法判断变压器的内部故障。

局部放电在线监测技术。变压器在内部出现故障或运行条件恶劣时,会由于局部场强过高而产生局部放电。PD水平及其增长速率的明显变化,能够指示变压器内部正在发生的变化或反映绝缘中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒子和气泡等。

振动分析法。振动分析法就是一种广泛用于监测这种变压器故障的有效方法。通过对变压器振动信号的监测和分析,从而达到对变压器状态监测的目的。

红外测温技术。红外热像技术是利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号,经放大处理,转换成标准视频信号,然后通过电视屏或监视器显示红外热像图。当变压器引线接触不良、过负荷运行等情况时都会引起导电回路局部过热,铁芯多点接地也会引起铁芯过热。

频率响应分析法。频率响应分析法是一种用于判断变压器绕组或引线结构是否偏移的有效方法。绕组机械位移会产生细微的电感或电容的改变,而频率响应法正是通过测量这种细微的改变来达到监测变压器绕组状态的目的。

绕组温度指示。绕组温度指示器就是用于监测变压器绕组的温度,给出越限报警,并在需要时启动保护跳闸。目前已开发出一种用于大型变压器绕组温度监测的新技术,即将一条光纤嵌入变压器绕组以便直接测量绕组的实时温度,从而改进变压器的预测建模技术,并达到实时监测变压器绕组温度状态的目的。

其他状态监测方法。低压脉冲响应测试也是一种有效的变压器状态监测测方法,并且已经是一种用于确定变压器是否能通过短路试验的公认方法。此外,绕组间的漏感测试、油的相对湿度测试、绝缘电阻测试等也是变压器状态监测的常用方法。结语进入21世纪电力行业将有更大的发展,电力变压器的故障诊断与状态检修作为我国电力系统实现体制转变、提高电力设备的科学管理水平的有力措施,是今后在电力生产中努力和发展的方向。

电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件,因此,必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
(1)油箱内故障。绕组的闸间短路、相间短路、接地短路以及铁芯的烧损等。这些故障将产生电弧,将引起绝缘物质的剧烈汽化,从而可能引起爆炸。后果十分严重。
(2)油箱外部的故障。变压器套管和引出线上发生相间短路和接地短路。
(3)变压器的不正常运行状态。系统发生相间短路引起的中性点过电压;过负荷;漏油引起的油面降低;过励磁;变压器各部分过热和冷却系统故障。

变压器故障包括:外部严重受损,短路,开路,无油,着火等。不正常运行状态包括:过负荷,漏油(油位降低),温度异常,有异常振动或声响,非全相运行等。

  • 电气设备的运行状态有哪几种?
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