淺談電力變壓器常見(jiàn)故障及處理

引言

電力變壓器是一種重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,在變電站中起著承上啟下的重要作用,是變電所中重要的一次設(shè)備。變壓器一旦發(fā)生故障,極易造成惡劣影響,引發(fā)一系列安全事故,比如:生產(chǎn)制造車(chē)間會(huì)因停電生產(chǎn)出殘次品或報(bào)廢品,煤礦井下因停電有可能造成瓦斯超限從而引發(fā)瓦斯爆炸、煤塵爆炸等嚴(yán)重的安全事故。所以,為減少各類(lèi)事故的發(fā)生,必須保證變壓器安全運(yùn)行,對(duì)變壓器的故障分析成為快速發(fā)現(xiàn)和解決變壓器問(wèn)題的一種方法。本文將對(duì)變壓器常見(jiàn)故障分析及處理進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)。

1變壓器油質(zhì)不合格

變壓器中的油由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生氣體等雜質(zhì),變壓器所帶負(fù)荷較大也會(huì)造成油溫過(guò)高使油質(zhì)變壞,針對(duì)類(lèi)似問(wèn)題,變電站每年都有專(zhuān)業(yè)人員提取油樣進(jìn)行色譜分析,來(lái)檢驗(yàn)變壓器內(nèi)油質(zhì)的好壞,經(jīng)檢驗(yàn)若油質(zhì)合格可繼續(xù)使用,若不合格就要對(duì)變壓器油進(jìn)行相應(yīng)處理,直至油質(zhì)合格方可繼續(xù)使用。變壓器取油樣時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):（1）應(yīng)在晴朗干燥的天氣下取油樣:（2）裝油樣的容器應(yīng)刷洗干凈并經(jīng)干燥處理:（3）油樣應(yīng)從注油設(shè)備底部的放油閥來(lái)取,取完后盡快將容器封好,以防混入雜質(zhì):（4）取油樣時(shí)應(yīng)將變壓器重瓦斯保護(hù)跳閘壓板退出。

2內(nèi)部聲音異常

變壓器正常運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生均勻的"嗡嗡"聲,這是鐵芯中交變的磁通在鐵芯硅鋼片間產(chǎn)生的力造成振動(dòng)的結(jié)果,這種"嗡嗡"聲與加在變壓器上電壓和電流的大小成正比。變壓器日常出現(xiàn)最多的異響就是過(guò)電壓和過(guò)電流情況下"嗡嗡"聲會(huì)比原來(lái)大但無(wú)雜音,也可能隨著負(fù)荷的急劇變化呈現(xiàn)出不均勻的"嗡嗡"聲,同時(shí)變壓器對(duì)應(yīng)的電壓或電流儀表也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,這種異常聲音比較容易辨別。

另外,變壓器個(gè)別零件松動(dòng)也會(huì)隨著的振動(dòng)發(fā)出異響。理論上講,變壓器鐵芯故障或匝間短路等都會(huì)導(dǎo)致變壓器發(fā)出異常聲響,但其并不常見(jiàn),如果變壓器鐵芯故障或匝間短路則變壓器需退出運(yùn)行。

3保護(hù)動(dòng)作跳閘故障

在變壓器運(yùn)行過(guò)程中,如果突然出現(xiàn)自動(dòng)跳閘,值班人員首先要查看后臺(tái)報(bào)文,根據(jù)不同的報(bào)文來(lái)查找判斷變壓器跳閘故障原因。下面以一臺(tái)雙繞組35kV/6kV變壓器為例進(jìn)行分析。

（1）如果報(bào)文是主變低后備電流1段動(dòng)作,屬于純過(guò)流動(dòng)作,此時(shí)應(yīng)檢查變壓器所帶的6kV母線(xiàn)、6kVⅢP、6kV分盤(pán)CP至6kV母線(xiàn)之間有無(wú)故障。

（2）如果報(bào)文是主變低壓側(cè)復(fù)壓電流I段動(dòng)作,則應(yīng)檢查變壓器所帶的6kV分盤(pán)有無(wú)拒動(dòng)的情況,如果6kV分盤(pán)機(jī)構(gòu)卡澀或保護(hù)裝置故障未啟動(dòng)該盤(pán)跳閘則都會(huì)造成主變低壓側(cè)復(fù)壓電流I段動(dòng)作,此時(shí)應(yīng)將拒動(dòng)故障盤(pán)隔離方可恢復(fù)主變送電。

（3）如果報(bào)文是主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作,則應(yīng)檢查該主變高、低壓兩側(cè)電流互感器之間有無(wú)故障:一般情況下主變差動(dòng)動(dòng)作后不可恢復(fù)送電。

（4）如報(bào)文同時(shí)報(bào)主變差動(dòng)與重瓦斯保護(hù)動(dòng)作,則應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)檢查主變本體有無(wú)故障:一般情況下,主變差動(dòng)或重瓦斯保護(hù)動(dòng)作后,應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行試驗(yàn),合格后方可送電。

4油位過(guò)高或過(guò)低

變壓器油枕油位計(jì)有兩個(gè)限值:低和高,正常出廠(chǎng)時(shí)會(huì)在中間,正常運(yùn)行也是在兩道線(xiàn)中間。假如變壓器油位過(guò)低,則可能導(dǎo)致瓦斯保護(hù)及誤動(dòng)作,情況嚴(yán)重時(shí),甚至有可能使變壓器引線(xiàn)或線(xiàn)圈從油中露出,造成絕緣擊穿:若是油位過(guò)高,則容易產(chǎn)生溢油。長(zhǎng)期漏油、溫度過(guò)低、滲油、檢修變壓器放油之后沒(méi)有及時(shí)補(bǔ)油等都是導(dǎo)致油位過(guò)低的原因。影響變壓器油位變化的因素很多,如冷卻裝置運(yùn)行狀況的變化、殼體滲油、負(fù)荷變化以及周?chē)h(huán)境變化等。所以,一定要根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁剡x擇合適的注油高度。

變壓器油溫會(huì)因負(fù)荷與環(huán)境因素的影響而變化,假如油溫出現(xiàn)變化,但油標(biāo)中油位卻沒(méi)有跟著變化,那么油位就是一個(gè)假象,造成這種狀況的原因可能是油標(biāo)管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通氣孔堵塞等。這就要求值班人員要經(jīng)常對(duì)變壓器油位計(jì)的指示狀況進(jìn)行檢查,如果油位過(guò)低,就要查明其原因并采取相應(yīng)措施:如果油位過(guò)高,則適當(dāng)放油,讓變壓器能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5瓦斯保護(hù)故障

氣體繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管中,是一種反應(yīng)非電氣量的保護(hù)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí),短路電流使油箱中的油加熱膨脹,產(chǎn)生的瓦斯氣體沿連接管經(jīng)瓦斯繼電器向油枕中流動(dòng)。當(dāng)氣體達(dá)到一定數(shù)量時(shí),瓦斯繼電器的擋板被沖動(dòng)并向一方傾斜,帶動(dòng)繼電器的觸點(diǎn)閉合,接通跳閘或信號(hào)回路。瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)元件,其中輕瓦斯作用于信號(hào),而重瓦斯作用于跳閘。

如圖1所示,瓦斯繼電器KG的上觸點(diǎn)為輕瓦斯保護(hù),接通后發(fā)信號(hào):下觸點(diǎn)為重瓦斯保護(hù),觸點(diǎn)閉合后經(jīng)信號(hào)繼電器Ks、連接片xB啟動(dòng)中間繼電器Kco:Kco動(dòng)作后兩對(duì)觸點(diǎn)閉合,分別經(jīng)斷路器oF1、oF2的輔助觸點(diǎn)接通各自的跳閘回路,跳開(kāi)變壓器兩側(cè)的斷路器。

它們的動(dòng)作程序?yàn)?

+（電源）一KG一Ks一xB一Kco線(xiàn)圈一-（電源）,啟動(dòng)Kco:+（電源）一Kco一oF1-1一YT1一-（電源）,跳oF1:

+（電源）一Kco一oF2-1一YT2一-（電源）,跳oF2。

當(dāng)要求瓦斯保護(hù)只發(fā)信號(hào)不跳閘時(shí),可把連接片xB壓接在與電阻R接通的位置上。YT1、YT2分別為斷路器oF1、oF2的跳閘線(xiàn)圈。

輕瓦斯動(dòng)作發(fā)出信號(hào)后,值班員應(yīng)判斷是由變壓器內(nèi)部故障還是外部故障引起的,若是外部故障（如因?yàn)V油、加油使空氣進(jìn)入變壓器,因溫度驟降或漏油使油面緩慢下降）,變壓器可繼續(xù)運(yùn)行:若是變壓器內(nèi)部故障,應(yīng)將變壓器退出運(yùn)行,做必要檢查。重瓦斯保護(hù)動(dòng)作時(shí)不僅發(fā)出信號(hào),同時(shí)變壓器各側(cè)斷路器自動(dòng)跳閘,變壓器退出運(yùn)行。此時(shí)應(yīng)立即取油樣進(jìn)行色譜分析:變壓器重瓦斯動(dòng)作跳閘后,不經(jīng)詳細(xì)檢查、測(cè)量、查明原因,不得投入運(yùn)行。

6外表異常

滲油、漏油、套管閃絡(luò)、放電,是變壓器最常見(jiàn)的外表異?，F(xiàn)象。變壓器裝有呼吸器,呼吸器下端玻璃筒內(nèi)有變色硅膠,正常時(shí)為淺藍(lán)色,若變成粉紅色,應(yīng)予以更換:有時(shí)還會(huì)發(fā)現(xiàn)套管與引線(xiàn)線(xiàn)夾處發(fā)紅,其連接部位溫度不宜超過(guò)70℃。在運(yùn)行中若發(fā)現(xiàn)上述情況,輕者應(yīng)匯報(bào)主管部門(mén)及電調(diào),并加強(qiáng)監(jiān)視:嚴(yán)重者應(yīng)請(qǐng)示停用變壓器,等候處理。

運(yùn)行中的變壓器一旦發(fā)現(xiàn)向外噴油則應(yīng)立即退出運(yùn)行:變壓器套管一旦發(fā)生嚴(yán)重破損并引起放電,則認(rèn)為該變壓器已經(jīng)失去了正常運(yùn)行功能,應(yīng)立即退出運(yùn)行:變壓器一旦著火,除應(yīng)立即將變壓器從系統(tǒng)中隔離外,還應(yīng)立即采取正確的防火措施:變壓器自動(dòng)跳閘后,應(yīng)盡快投入備用變壓器,恢復(fù)向用戶(hù)供電,然后查明故障變壓器的跳閘原因。

7結(jié)語(yǔ)

變壓器是電力系統(tǒng)中主要的電氣設(shè)備,所以值班人員應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器異常情況,力爭(zhēng)將事故消滅在萌芽狀態(tài)。運(yùn)行人員應(yīng)做到以下幾點(diǎn):

（1）后臺(tái)應(yīng)認(rèn)真監(jiān)盤(pán),有異常報(bào)文及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)查看。

（2）定期巡檢時(shí)注意變壓器聲音有無(wú)異常:檢查變壓器油色、油位、呼吸器等是否符合標(biāo)準(zhǔn),有無(wú)變色等:注意變壓器有無(wú)閃絡(luò)放電,變壓器引線(xiàn)有無(wú)斷股等現(xiàn)象。

（3）異常天氣時(shí)應(yīng)對(duì)變壓器增加特巡。