淺談變壓器的故障與維護

查益民

摘要筆者結(jié)合多年的實際工作經(jīng)驗,并參考大量文獻資料,闡述了變壓器故障的統(tǒng)計資料和電變壓器維護常識,分析了變壓器常見的故障現(xiàn)象分類,并提出維護方面相應的對策。

關(guān)鍵詞變壓器故障維護

中圖分類號:TM4文獻標識碼:A

1 變壓器故障的統(tǒng)計資料

1.1各類型變壓器的故障

根據(jù)相關(guān)部門對變壓器類型顯示的變壓器故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)人們可以看出,電力變壓器故障始終占據(jù)主導位置。

1.2不同用戶的變壓器故障

變壓器使用在不同的部門,故障率是不同的。為了分析變壓器發(fā)生故障的危險性,可將用戶劃分為11個獨立類型:(1)水泥與采礦業(yè);(2)化工、石油與天然氣;(3)電力部 門;(4)食品加工;(5)醫(yī)療;(6)制造業(yè);(7)冶金工業(yè);(8)塑料;(9)印刷業(yè);(10)商業(yè)建筑;(11)紙漿與造紙業(yè)。當考慮到頻率和程度時,電力部門的風險是最高的,冶金工業(yè)及制造業(yè)分別列在第二和第三位。

1.3 各種使用年限變壓器的故障

按照變壓器設計人員的說法,在“理想狀況下”變壓器的使用壽命可達30～40年,很明顯的是在實際中并非如此。在1975年的研究中,故障時的變壓器平均壽命為9.4年。在1985 年的研究中,變壓器平均壽命為14.9年。

2 變壓器常見的故障現(xiàn)象分類

(1)變壓器本身出廠時就存在的問題。如端頭松動、墊塊松動、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不足等。

(2)線路干擾。線路干擾在造成變壓器事故的所有因素中屬于最重要的。這類故障在變壓器故障中占有很大的比例。因此, 必須定期對變壓器進行沖擊保護試驗, 檢測變壓器抗勵磁涌流的強度。

(3)由于使用不當造成的變壓器絕緣老化的速度加快。

(4)遭雷擊造成過電壓。

(5)過負荷。過負荷是指變壓器長期處于超過銘牌功率工作狀態(tài)下的變壓器。過負荷經(jīng)常造成變壓器超負荷運行,由此產(chǎn)生過高的溫度則會導致絕緣的過早老化,進而發(fā)生故障。

(6)受潮: 如有洪水、管道泄漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。

(7)沒有進行正確的維護。

3 電變壓器維護常識

3.1高低壓保險的選擇

高低壓熔絲的正確選擇,對變壓器的正常運行起著非常重要的作用,我們下去檢查時,發(fā)現(xiàn)有的用戶高壓跌落保險,直接用鋁線或銅線連接,其線徑很大,根本起不到保險的作用。而低壓側(cè)直接連接起來,既無保險又無自動空氣開關(guān),當?shù)蛪壕€路或變壓器本身發(fā)生短路或其它故障時,變壓器就會燒壞,甚至影響變電所的運行,因此,變壓

器高壓側(cè)一定要有跌落保險作保護。

3.2三相負荷不對稱運行

有很多農(nóng)村配電變壓器負荷分配不均勻,容易造成變壓器過負荷,使變壓器老化加快,因此,我們一定要盡快調(diào)整負荷,使其三相盡量平衡。

3.3變壓器油

變壓器油在配電變壓器中既起到絕緣的作用,又起到散熱的作用。如果油位過低,會使變壓器絕緣降低,這時我們就應加油至變壓器油枕所標刻度。

3.4接地裝置

變壓器臺處的接地裝置,是將高壓側(cè)避雷器接地端,低壓繞組中性點和配變鐵殼三點聯(lián)接接地。其方法有二:(1)加裝接地極。(2)在接地極處挖開加木炭加水。

3.5引線接頭

變壓器引線接頭要定期檢查,保持引線接頭接觸良好,特別是計量箱內(nèi)的引線接頭較多,而且散熱條件差,接觸電阻增大,接頭溫度升高,加速了老化。其處理方法,可在引線接頭處加入導電膏,提高導電性能,減少接觸電阻。

4 變壓器維護

4.1變壓器在投入運行前必須經(jīng)過全面仔細的檢查

(1) 必須對繼電保護裝置進行全面仔細的檢查和校驗。(2)應檢查和放盡氣體繼電器內(nèi)部的殘留氣體,并試驗觸點能否準確動作發(fā)出信號。(3)必須檢查避雷器的裝置情況。(4)高壓側(cè)采用熔絲保護的中小型變壓器,投運前必須檢查熔絲規(guī)格是否與規(guī)定值相符,有無斷損及接觸不良等現(xiàn)象。(5)應檢查電壓表,電流表的測量范圍是否適當,溫度測量裝置是否正常。(6)變壓器的整體外部檢查。

4.2做好變壓器運行中的檢查

(1)檢查變壓器上層油溫是否超過答應范圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同,運行中的變壓器不能以上層油溫不超過答應值為依據(jù),還應根據(jù)以往運行經(jīng)驗及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫忽然增高,則應檢查冷卻裝置是否正常,油循環(huán)是否破壞等,來判定變壓器內(nèi)部是否有故障。(2)檢查油質(zhì),應為透明、微帶黃色,由此可判定油質(zhì)的好壞。油面應符合四周溫度的標準線,如油面過低應檢查變壓器是否漏油等。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況,是否有內(nèi)部故障。(3)變壓器的聲音應正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變,應細心檢查,并迅速匯報值班調(diào)度員并請檢修單位處理。(4)應檢查套管是否清潔,有無裂紋和放電痕跡,冷卻裝置應正常。工作、備用電源及油泵應符合運行要求等等。(5)天氣有變化時,應重點進行非凡檢查。大風時,檢查引線有無劇烈擺動,變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物;大雪天,各部觸點在落雪后,不應立即熔化或有放電現(xiàn)象;大霧天,各部有無火花放電現(xiàn)象等等。

4.3做好變壓器的檢測

以中周變壓器的檢測為例:(1)將萬用表撥至R?擋,按照中周變壓器的各繞組引腳排列規(guī)律,逐一檢查各繞組的通斷情況,進而判斷其是否正常。(2)檢測絕緣性能:將萬用表置于R?0k擋,做如下幾種狀態(tài)測試:初級繞組與次級繞組之間的電阻值;初級繞組與外殼之間的電阻值;次級繞組與外殼之間的電阻值。上述測試結(jié)果分出現(xiàn)三種情況:(1)阻值為無窮大:正常;(2)阻值為零:(下轉(zhuǎn)第187頁)(上接第148頁)有短路性故障;(3)阻值小于無窮大,但大于零:有漏電性故障。

4.4發(fā)現(xiàn)變壓器故障征兆異?，F(xiàn)象的檢查要點

變壓日常運行中,突發(fā)性事故大多是由于外界的原因,一般不能預測。除了突發(fā)性事故以外的其他故障,只要做好認真檢查就能夠發(fā)現(xiàn)各種異?，F(xiàn)象,如檢查瓷套管是否清潔,有無裂痕與放電痕邊,以及其它異常現(xiàn)象,包括:(1)檢查各密封處有無滲油、漏油現(xiàn)象;(2)檢查儲油柜油面高度及油色、油表是否暢通;(3)檢查變壓器的噪音善,音響是否正常;(4)檢查油的溫度;(5)檢查氣體繼電器的油面高度,并注意儲油柜和硅膠的色變情況;(6)檢查安全氣道的玻璃膜是否完整;(7)檢查油箱的接地情況。做出這些檢查是發(fā)現(xiàn)變壓器故障征兆的重要手段。

4.5維護人員熟練使用變壓器維護戰(zhàn)略

變壓器維護的戰(zhàn)略一般有三種:預測性維護、預防性維護、狀態(tài)性維護。預測性維護是利用自動報警診斷裝置對變壓器進行監(jiān)測。預測性維護需要借助狀態(tài)分析的方式和手段。例如,對變壓器油的各項性能指標分析,進行紅外檢測,對變壓器做外觀檢查,油中溶氣分析等。

預防性維護是一種周期性、階段性的維護戰(zhàn)略。它包括計劃性檢修,例如,定期對變壓器進行各種檢測,按照計劃對變壓器進行帶電試驗和在線監(jiān)測等。預防性維護是在狀態(tài)分析之后,由廠家制定維護時間所進行的一種維護。 狀態(tài)性維護是針對有問題的變壓器進行維護。它需要詳細分析、檢查、修理或替換變壓器需要進行維修替換的部件。

4.6實現(xiàn)無功電壓綜合控制

(1)在樞紐區(qū)域變電所中多為有載調(diào)壓變壓器和多組電容器組,采用無功電壓綜合控制器按九區(qū)域自動控制方式來實現(xiàn)經(jīng)濟運行。(2)在地方或企業(yè)變電所,根據(jù)以下情況:母線電壓變化、晝夜時間程序、無功功率變化、無功功率及無功電流的大小、功率因數(shù)的變化、功率因數(shù)的高低,對電容器組采用自動或手動控制。從而達到變電所的經(jīng)濟運行。