(哈尔滨变压器有限责任公司 150000)
摘要:电力变压器制造厂家在变压器设计和制造中除了考虑满足合同中规定的基本要求外,为了提升产品的竞争力,必须关注和解决用户的使用要求,也就是用户所关注的运行中的变压器质量性能。电网系统最关注的就是系统运行的可靠性。电力变压器在运行中会因为短路的原因触发差动保护动作,切断电网回路;也会因为渗漏油、多点接地、局部过热引起轻瓦斯报警或重瓦斯动作而迫使电网系统非正常停电。本文主要研究变压器运行中的常见质量问题,最后给出变压器制造中的质量控制措施。
关键词:变压器;电力系统;质量控制
1引言
电力变压器按结构分为心式变压器和壳式变玉器。心式变器的铁心是垂直放置的,铁心柱有近似圆柱形的截面,变压器的高压绕组和低压绕组是同心排列的,圆筒形的线圈绕组套在铁心上。心式变压器的绕组可以是圆筒式、螺旋式、连续式、层式、纠结式、内屏式等不同的结构形式。壳式变压器的铁心是水平放置的,铁心柱的截面形状是矩形的,所以铁心片比较简单,只有一种宽度,便于剪切。壳式变压器的绕组是矩形的,外面被铁心所包裹,这也是心式与壳式变压器最大的区别之处。壳式变压器的线圈绕组采用饼式结构形式,一个相绕组中不同电压的绕组成交错排列形式。
电力变压器按绝缘和冷却介质分类可以分为液体浸渍、气体和干式变器。液体浸渍变压器是用绝缘液体浸渍绕组及绕组外的绝缘,浸渍液体不仅作为绝缘的液体,同时也作为绕组冷却的介质。根据不同的绝缘液体有油浸式变压器(使用变压器油)、聚氯联苯绝缘变压器、充硅油变压器、油绝缘变压器。气体变压器是使用气体为绝缘介质,所以也称为气体绝缘变器。干式变压器有树脂型干式变压器、聚酰芳胺绝缘变压器和电缆型干式变压器。
变器主要由铁心、线圈、绝缘件、油箱、组部件(套管、力释放阀、温度计、气体继电器、关)等组合而成。一般而言,组部件均购买专业的组部件生产厂家生产的产品,比如开关会选择购买公司或上海华明公司的产品。铁心、线圈、绝缘件、油箱一般都是变压器制造厂自行制造生产。根据变压器的组成,制造厂家会将生产车间按铁心、线圈、绝缘、油箱、装配的分类方法对牟间进行划分,分别制作各自对应的零件或组装产品。
2电力变压器运行中的质量问题
2.1变压器渗漏油分析
变压器的渗漏油不仅会给电力企业带来较大的经济损失,还会影响用户的现场环境及安全运行,甚至可能造成不必要的停运或变压器的损毁事故,给电力用户带来生产上的损失和生活上的不便。因此,解决变压器的渗漏油问题是变压器生产厂家必须考虑和关注的问题。变压器的渗漏油主要有油箱和铁制件的焊缝渗漏油、套管和法兰密封的渗漏油、防爆管漏油、有载开关油室渗漏油。
2.2变压器多点接地分析
电力变压器的绕组和铁心是传递、变换电磁能量的主要部件。电力变压器在运行时,铁心以及固定铁心的金属结构等零部件均处在强电场中,在电场作用下,它具有较高的对地电位。如果铁心不接地,铁心与接触的夹件及油箱等之间就会有电位差存在。在电位差的作用下,会在铁心与接触油箱之间局部产生断续放电现象,电位悬浮会引起断续的悬浮放电,容易产生固体绝缘的损坏,变压器油的裂解,导致事故的发生。另一方面,变压器铁心不允许出现两点及以上的接地,此为多点接地。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆多点接地会导致在接地之间形成闭合的回路,当主磁通穿越此回路时,将生成感应电流。生成的感应电流在回路中不仅会增加空载损耗值,同时将产生热能,发生铁心局部过热。铁心的局部过热会导致变压器油分解产生气体,气体溶解于变压器油中使得油色谱值超标,引起气体继电器动作,影响变压器的正常运行。如果铁心长期处于多点接地状态运行,甚至会引起铁心局部烧毁而使得变压器不得不退出运行。
2.3变压器局部过热分析
变压器内的部过热,又称热点,它和变压器正常运行下的发热有所区别,正常运行时温度的热源来自绕组通过电流时的发热和铁心内磁通经过时产生的热能。过热性故障占变压器故障的比例较大,危害性严重,存在于固体绝缘的热点会引起绝缘劣化与热解,绝缘损害较大,热点常会从低温发展为高温,甚至会迅速发展为电弧性热点造成变压器损坏事故。
2.4变压器短路故障分析
变压器短路故障主要指变压器出口短路,以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障有单相对地、两相之间或对地、三相之间或对地。有在变压器出口处短路,有在负载处或后面的短路。内部短路最多见的是单相线圈的线距之间、层间的短路,一旦短路电流很大时,线圈在电动力的作用下,严重变形,进一步扩大故障。这种短路故障只能用差动保护和变压器本身的重瓦斯动作来保护。变压器内部绝缘有缺陷,造成局部放电逐步加大,热稳定失衡或局部电击穿,造成带电部分对地短路。变压器发生短路故障后,将失去正常运行的能力,必须立即退出运行状态。
3变压器制造中的质量控制措施
3.1设计结构的改进措施
现在的设计结构,很多时候都为了图方便,忽略了对结构合理性的优化,比如,在设计加强铁时,为了画图方便,缺少挥接操作的工艺孔。在线圈设计时一味追求结构的简卑,高压绕组普遍釆用连续式,未根据电场强度和电位梯度的变化,采用不同结构形式的绕线方式。还有,在消除杂散损耗和祸流损耗方面,不对横向漏磁和纵向漏磁进行区分,只简单对待,造成局部区域温升过高,发热严重。这些,都是值得我们仔细思考,寻找改进方法的地方。
3.2工艺方法的改进措施
变压器制造中,工艺涉及的面比较广,可以从人、机、料、法、环的用度进行不同程度的改进。而且,工艺的很多改动都是基于设计变化的基础上。或者可以说,工艺就是将设计通过操作者表现出来、制造出来的方式和方法。修改和完善燥接作业指导书,定期进行工艺验证,提高员工的炸接水平。配置合适的焊接设备,比如用于钢板拼接时可以使用埋弧焊机、进行角焊时配置角焊机、在进行一些零部件的圆周方向的焊接时采用自动环焊机等。在升高座、联气管和油箱沿的法兰密封面均匀的涂布油封胶。
3.3检验控制的改进措施
质量检验不仅起到把关的作用,也是起到预防和改进的作用。把关,让不合格的材料不投产,不合格的半成品不转序,不合格的产品不出厂。预防,通过过程的检验及时发展工序的不足或生产过程出现的异常状态,提醒技术部门组织措施,预防不合格品的发生。
参考文献:
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[4]汤晓飞. 电力变压器制造的质量控制研究[D].南京理工大学,2013.
论文作者:王延爽
论文发表刊物:《河南电力》2018年9期
论文发表时间:2018/10/19
标签:变压器论文; 铁心论文; 绕组论文; 线圈论文; 油箱论文; 局部论文; 质量控制论文; 《河南电力》2018年9期论文;