浅谈变电站主变压器的故障分析及其处理方法

浅谈变电站主变压器的故障分析及其处理方法

关键词:变电站;主变压器;常见故障;处理方法

当前我国经济发展迅速,电网规模扩大,对输变电技术提出了更高的要求。而变电站主变压器是电力系统重要的变电设备,一旦主变压器发生严重的故障,由此造成的损失很可能是无法挽回和弥补的。因此,对主变压器的故障进行分析,采取有效措施处理主变压器故障具有及其重要的意义。下面,本人结合实际,就变电站主变压器常见故障及其处理方法方面浅谈几点体会,谨供同行参考。

1变电站主变压器的常见故障以及原因分析

1.1铁芯故障

(1)故障现象:变压器温度异常升高;变压器油检发现甲烷(CH4)气体升高;抽芯检查铁芯有直流电阻低。(2)原因分析:变压器铁芯是用来转换一次侧与二次侧线圈之电能,当电压施加于一次侧线圈时,激磁电流随即流经其线圈,而线圈中的电流会在铁芯中产生磁场;这个磁场就可以将一次侧线圈之电能转换到二次侧线圈中。在这个电能的转换期间,铁芯内部会因为其接缝、结构以及磁场通过铁芯材质本身的一些阻碍而产生损失。

1.2绕组和引线故障

(1)故障现象:绕组故障主要是指发生在变压器线圈、绝缘和端子中的故障。(2)原因分析:一、持续过载引起变压器内部高温,造成线圈绝缘变脆、脱落,引起绕组匝间短路,导致变压器损坏。二、由于运行中的变压器遭受严重的外部短路时,在电动力和机械力的作用下,变压器绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化。三、变压器线圈的接头因焊接过程中质量控制不严导致质量缺陷,线圈引出线和套管导电杆连接不好会致使变压器在运行中接头过热从而导致局部绝缘劣化。四、变压器线圈的绝缘中渗入水分或器身干燥处理不彻底,导致运行中的变压器发生匝间短路。五、雷电冲击、对地放电等都可能会造成变压器绕组发生绝缘损坏乃至击穿。

1.3高压出线套管故障

套管是电力变压器内绕组与油箱外联结引线的重要保护装置,也是电力变压器与外部电网或设备连接的桥梁。其长期遭受风雨、污染等影响,易使瓷釉龟裂绝缘油老化,是变压器故障多发部位。在运行中,以下因素易导致套管故障:(1)套管瓷套的表面沉积有灰尘、油污等,常常会引起套管的污闪;(2)套管与绕组引线联接固定销脱落造成悬浮放电;(3)套管密封不良导致进水受潮;(4)套管因漏油致使套管缺油而过热。

1.4磁路故障

(1)故障现象:磁路故障就是指发生在变压器的铁芯、铁轭及夹件中的故障。(2)原因分析:①铁芯叠片之间的绝缘或与铁轭夹件之间的绝缘产生损坏会产生很大的循环涡流,产生大量的热量,危及铁芯和线圈的绝缘,变压器的铁损也会随之增加。②运行中的电力变压器铁芯形成多点接地,轻则发生局部过热,重则导致变压器跳闸甚至造成变压器直接损坏。

1.5分接开关故障

(1)故障现象:分接开关触头接触不良、触头间短路或对地放电、分接开关引线松动等。(2)原因分析:如制造质量存在问题;在安装、运行操作及维护过程中存在不当行为造成弹簧压力不足、接触不可靠、引线紧固不良、开关触头氧化、分接开关不到位等现象。

1.6绝缘故障和密封不良

变压器油和绝缘纸、板以及绝缘件构成了变压器油-纸绝缘系统,绝缘故障主要表现形式及其产生原因如下:(1)变压器油受到污染,绝缘强度下降进而导致变压器整体绝缘性能下降是目前变压器运行中的常见故障。(2)有些变压器采用薄绝缘、小油道的设计制造,这些变压器往往在投运后不久就发生故障。

2电力变压器故障常用的诊断方法

2.1观察法

这种诊断方法是最为简单的也是最为直观的一种方法。它要求技术人员通过对电力变压器相关知识的了解和掌握,在日常的巡查过程中,根据变压器故障时,声音、气味、油位等异常变化对变压器故障判断。

2.2变压器绝缘油化验

变压器绝缘油化验是常见且有效的故障诊断方法。一般通过变压器油的耐压、介损、微水、色谱试验进行检查。

2.3电气试验法

这种方法主要是通过各种准确的试验结果来有效、准确地检查出变压器存在的故障,并予以采取及时有效的措施。例如:(1)吊芯检测。它是通过将变压器的绕组吊出,对其进行观察,来判断其有无损伤。(2)测试绝缘电阻。绝缘材料老化会改变其电阻的大小,通过测试绝缘电阻可以可靠地判断绝缘材料的老化程度。(3)吸收电流测试法。该法依据吸收电流会因绝缘材料的不断老化而增加,通过给变压器加直流电压,测量电流与时间的关系然后与变压器正常运行时的数据作比较来判断绝缘材料的老化程度。(4)采用交流电表直接测量接地线的电流检测多点接地的故障。

2.4在线监测技术

随着社会的不断发展,技术的不断进步,社会对供电系统的稳定性、可靠性、安全性的要求也越来越高,在线监测技术应运而生。自动化在线监测技术能够利用传感器采集信号,将信息转入到前台计算机进行数据分析,再根据以往收集到的数据进行比较,实现对变压器综合的诊断,及时发现问题。这种技术的应用,大大提高了电力系统变压器故障检测的效率,降低了故障发生的频率。在线监测技术在电力系统的运用能使电力设备的使用更可靠。但是,由于技术资金等问题,这种技术的应用并不普及。

3变压器故障处理方法

3.1变压器断路器故障跳闸时,运行人员应立即清楚、准确地向值班调度员报告情况,汇报事故发生的时间及现象、跳闸断路器的名称、编号、继电保护和自动装置的动作情况及表针摆动、频率、电压、潮流的变化等。并在值班调度员的指挥下沉着、迅速、准确地进行处理。为加速处理故障,限制故障的发展,应进行下列操作:(1)将直接对人员生命有威胁的设备停电;(2)将已损坏的设备隔离;(3)运行中的设备有受损伤的威胁时,应停用或隔离;(4)站用电气设备事故恢复电源;(5)电压互感器保险熔断时,将有关保护停用;(6)现场规程中明确规定的操作,可无须等待值班调度员命令,运行人员可自行处理,但必须向值班调度员汇报。

3.2要降低变压器的故障发生率,做好预防措施是必不可少的,因此要定期对其进行检查。(1)要保证变压器正常运行,切不可让变压器超负荷运行,防止变压器发生突发性短路,这是预防变压器绝缘材料老化的有效措施。(2)要严格按照变压器的有关标准进行运行前的检测,确保变压器在运行前的完好性。(3)要确保变压器的清洁性。定期检查变压器的油色、油量,及油冷却系统中的散热器的完好性。

4结束语

综上所述,变压器是电力系统的重要设备,掌握变压器常见故障产生的原因和诊断方法以及出现故障时的处理方法,可以有效地提高变压器的健康水平,确保电力系统安全稳定运行。

参考文献

[1]肖本锋.大型变电站主变故障的诊断[J].铜业工程,2011,(3)

[2]高骏.电力变压器故障诊断与状态综合评价研究:[博士学位论文],武汉,华中科技大学,2011

[3]郭芳.变压器常见故障综合判断方法[J],西北职教,2008(05)

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