摘要:电力变压器是电力系统中最关键的设备之一,它承担着电压变换,电能分配和传输,对电力系统的安全稳定运行至关重要。本文主要论述了变压器运行注意事项、日常维护要求和常见故障分析,变压器的安全运行管理工作是我们日常工作的重点,所以必须确保变压器安全稳定的运行。
关键词:变压器;运行;维护;故障分析
随着我国电力事业的迅速发展和电网建设与改造的深入,电力用户对变压器的要求越来越高,对配电变压器的性能水平也有了新的要求。为了使变压器在企业中发挥它的作用,体现出它的价值,本着合理利用,节能降耗,稳定运行,科学管理的思想,有必要对变压器进行全面的了解和学习。
一、变压器的功能
变压器利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器,是电能传递或作为信号传输的重要元件。变压器是交换交流电压,电流和阻抗的元件。当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上组成,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。变压器的输出功率等于输入功率与损耗功率(铁损和铜损)之差,一般电力变压器的铁损(铁芯的涡流损失)和铜损(绕组电阻损耗的能量)都很小,变压器满负荷运行时的效率均在95%以上。
二、变压器运行注意事项
1.防止变压器过载运行。如果长期过载运行,会引起线圈发热,使绝缘逐渐老化,造成匣间短路、相间短路或对地短路及油的分解。
2.保证绝缘油质量。变压器绝缘油在贮存、运输或运行维护中,若油质量差或杂质、水分过多,会降低绝缘强度。当绝缘强度降低到一定值时,变压器就会短路而引起电火花、电弧或出现危险温度。因此,运行中变压器应定期化验油质,不合格的油应及时更换。把安全工程师站点加入收藏夹。
3.防止变压器铁芯绝缘老化损坏。铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏,会使铁芯产生很大的涡流,引起铁芯长期发热造成绝缘老化。
4.防止检修不慎破坏绝缘。变压器检修吊芯时,应注意保护线圈或绝缘套管,如果发现有擦破损伤,应及时处理。
5.保证导线接触良好。线圈内部接头接触不良,线圈之间的连接点、引至高、低压侧套管的接点、以及分接开关上各支点接触不良,会产生局部过热,破坏绝缘,发生短路或断路。此时所产生的高温电弧会使绝缘油分解,产生大量气体,变压器内压力加。当压力超过瓦斯断电器保护定值而不跳闸时,会发生爆炸。
6.防止电击。电力变压器的电源一般通过架空线而来,而架空线很容易遭受雷击,变压器会因击穿绝缘而烧毁。
7.短路保护要可靠。变压器线圈或负载发生短路,变压器将承受相当大的短路电流,如果保护系统失灵或保护定值过大,就有可能烧毁变压器。为此,必须安装可靠的短路保护装置。
8.保持良好的接地。对于采用保护接零的低压系统,(考试.大)变压器低压侧中性点要直接接地当三相负载不平衡时,零线上会出现电流。当这一电流过大而接触电阻又较大时,接地点就会出现高温,引燃周围的可燃物质。
9.防止超温。变压器运行时应监视温度的变化。如果变压器线圈导线是A级绝缘,其绝缘体以纸和棉纱为主,温度的高低对绝缘和使用寿命的影响很大,温度每升高8℃,绝缘寿命要减少50%左右。变压器在正常温度(90 ℃)下运行,寿命约20年;若温度升至105℃,则寿命为7年5温度升至120℃,寿命仅为两年。所以变压器运行时,一定要保持良好的通风和冷却,必要时可采取强制通风,以达到降低变压器温升的目的。
三、变压器的日常维护
变压器的安全和顺利的运行主要依靠定期和仔细的监测和维护工作。维护工作通常由操作执行。监测和维护必须在变压器断电和接地进行。
1、检查油温
巡检时认真记录油面温度计和绕组温度计指示是否正常。
2、吸湿器
变压器硅胶在干燥的状态下呈兰色,吸收潮气后变为粉红色,即说明硅胶已失去吸湿效能,必须进行干燥或更换。
3、检查油位
通过观察油位指示计检查储油柜或其他容器油位。油位必须符合油位内线或指示的刻度。如果油位太低必须排除导致油损耗的故障,注入新的合格油。
4、套管
4.1检查推管油位是否正常
4.2检查套管外表是否清洁,有无裂纹,破损等其它现象。
4.3检查套管接线端子与母线连接是否松动。
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5、气体继电器
气体继电器是油侵式变压器及有侵式有载分接开关内部故障的一种保护装置。气体继电器安装在变压器与储油柜的连接管路上,在变压器内部故障而使油分解,产生气体或造成油流冲动时,使气体继电器动作,以接通控制回路,并及时发出信号或自动切除变压器。
6、压力释放阀
压力释放阀可在油箱压力升高到其开启压力值时,迅速开启,使油箱内的压力降低。当压力降到压力释放阀的关闭压力值时,压力释放阀又可靠关闭,使油箱内永远保持正压,有效防止外部空气、水分及其他杂质进入油箱。
7、有载调压开关
(1)、记录电动驱动机构上的计数器显示的动作次数。
(2)、切换所有分接,以清洁选择器触头。
(3)、检查保护继电器。
(4)、检查外部轴承和法兰漏油。
有载分接开关的性能需由其机械性能、电气性能综合保证,由此将日常缺陷分为机械故障和电气故障两类。机械故障即未通电就能表现出的缺陷或失效情况;电气故障是需通电或施加电压后才能查出缺陷,如接触发热,放电,绝缘水平等。
四、变压器常见故障分析
1、变压器声音异常
1.1 电网发生单相接地或产生谐振过电压时,变压器的声音较平常尖锐;
1.2 当有大容量的动力设备起动时,负荷变化较大,使变压器声音增大。
如变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时,由于有谐波分量,所以变压器内瞬间会发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声;
1.3 过负荷使变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声;
1.4 个别零件松动如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧或有遗漏零件在铁芯上,变压器发出强烈而不均匀的“噪音”或有“锤击”和“吹风”之声;
1.5 变压器内部接触不良,或绝缘有击穿,变压器发出“噼啪”或“吱吱”声,且此声音随距离故障点远近而变化;
1.6系统短路或接地时,通过很大的短路电流,使变压器发出“噼啪”噪音,严重时将会有巨大轰鸣声;
1.7 系统发生铁磁谐振时,变压器发生粗细不匀的噪音。
2、变压器温度升高
2.1 由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏均会使变压器的油温升高。而穿芯螺丝绝缘破坏后,使穿芯螺丝与硅钢片间的绝缘破坏,这时有很大的电流通过穿芯螺丝,使螺丝发热,也会使变压器的油温升高。
2.2绕组局部层间或匝间的短路,内部接点有故障,接触电阻加大,二次线路上有大电阻短路等等,也会使油温升高。
3、油色显著变化和严重漏油
绝缘油在运行时可能与空气接触,并逐渐吸收空气的水分,从而降低绝缘性能,油色变暗,绝缘强度降低,易引起绕组与外壳击穿,应及时更换变压器油。
变压器在运行中油位在规定的范围内,可继续使用。变压器油渗漏严重或连续从破损处不断外溢,以至于油位计已见不到油位,应立即停止运行,补漏和加油。
4、变压器着火处理措施
由于套管的破损和闪络,变压器内部故障,油外溢着火,应拉开着火变压器两侧的刀闸,并断开变压器冷却装置电源,若变压器内部故障引起着火,应禁止放油,防止变压器发生爆炸。
5 绝缘瓷套管出现闪络和爆炸的情况
5.1 由于密封橡胶垫质量不好,安装位置不当,螺母压得不紧等原因,导致套管密封不严,因进水或潮气浸入使绝缘受潮而损坏;
5.2 电容式套管绝缘分层间隙存在内部形成的游离放电;
5.3 套管表面积垢严重,以及套管上有大的碎片和裂纹,均会造成套管闪络和爆炸事故。
参考文献
[1]赵学敏主编.《变压器实用维修技术精解》北京大学出版社,2006.
[2]王维江、韩广明主编.《变电运行与检修》北极星工业出版社,2006.
论文作者:罗砚青
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签:变压器论文; 套管论文; 线圈论文; 绕组论文; 故障论文; 压力论文; 电流论文; 《基层建设》2017年第14期论文;