電力能源已經(jīng)貫穿于人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷?,在人們的生活生產(chǎn)中不可或缺,因此要做好電力系統(tǒng)的日常維護(hù)和檢修。
電力變壓器是電網(wǎng)安全系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,而目前正在運(yùn)行的電力變壓器大多數(shù)存在老化和故障問題,如果發(fā)生電力事故,危害很大,斷電會嚴(yán)重影響人們的日常生活,也會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,如果停電時間久,有可能影響社會穩(wěn)定,波及的范圍寬廣,因此要做好電力電壓器的維護(hù)與檢修工作。
常見的四大變壓器故障
1.變壓器漏滲油
變壓器的漏滲油是電力變壓器的常見故障之一,出現(xiàn)該故障往往會影響變壓器的正常運(yùn)行,漏滲出來的油會對環(huán)境造成污染,同時還會造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,情況嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)電力系統(tǒng)停運(yùn)的情況。因此一旦變壓器出現(xiàn)該種故障需要及時進(jìn)行處置,避免帶來更大的危害。
出現(xiàn)該類故障根據(jù)其漏油位置的不同可以分為不同的原因。變壓器漏油一般出現(xiàn)在油箱焊縫處漏油、低壓側(cè)套管漏油和防爆管漏油。出現(xiàn)該故障的原因有有可能是因?yàn)橛拖湓诤附訒r操作不規(guī)范,導(dǎo)致油箱過早發(fā)生漏油;高壓套管升高座的位置使用膠墊,使得法蘭連接出現(xiàn)裂縫,并造成漏油;變壓器低壓側(cè)由于因?yàn)槟妇€拉伸和引線過短的影響,使得膠珠壓在螺紋上也會造成漏油。
2.接頭過熱
載流接頭是連接變壓器和其他部件的橋梁,載流接頭的運(yùn)轉(zhuǎn)情況直接影響變壓器的運(yùn)行效率,實(shí)際使用過程中載流接頭容易出現(xiàn)過熱的情況,一般是由于變壓器的一處斷和連接的引出段存在電位差,從而產(chǎn)生發(fā)熱并造成重大安全事故;另外,變壓器的接頭處有雜質(zhì)也可能出現(xiàn)發(fā)熱的情況,或是接頭中的導(dǎo)電膏薄膜隨著使用時間的延長逐漸變薄,也會發(fā)生發(fā)熱的情況;油浸式變壓器的導(dǎo)電密封頭由于密封不全使用載流接頭松動或粘連,也會產(chǎn)生發(fā)熱的情況。
3.鐵芯多點(diǎn)接地
變壓器使用時可采用一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地兩種方式,實(shí)際使用中變壓器出現(xiàn)多點(diǎn)接地會產(chǎn)生電流回路,導(dǎo)致鐵芯出現(xiàn)故障,并導(dǎo)致局部發(fā)熱、變壓器油分解和鐵芯硅鋼片變形的情況,使得變壓器難以進(jìn)行正常安全運(yùn)行。
4.變壓器受潮
變壓器受潮可能是由于變壓器內(nèi)部件存在水分滲漏,外部水分延管線和配件進(jìn)入郵箱或絕緣油中存在水分等。變壓器受潮會影響其絕緣情況并對變壓器的安全運(yùn)行造成影響。
變壓器常見故障的處理對策
1.變壓器滲漏油的處理
由于變壓器滲漏油的原因眾多,需要針對不同原因造成的滲漏油進(jìn)行不同形式的焊接處理。對于處于平面上的裂縫可以使用直接焊接的方式進(jìn)行處理,對于裂縫處于不同平面上的情況,需要鐵板裁剪為紡錘狀進(jìn)行補(bǔ)焊,以防止之后漏油的可能。對于不同漏油區(qū)域,需要使用不同的處理方法,油箱處漏油的需要對平面區(qū)域進(jìn)行直接焊接,拐角處的裂縫需要首先找到滲漏的位置在進(jìn)行專門的焊接。
拐角處的焊接需要考慮到拐角內(nèi)應(yīng)力的參數(shù),避免由于超出內(nèi)應(yīng)力極限導(dǎo)致再次滲漏。在低壓側(cè)套管處漏油需要首先進(jìn)行故障排除,排除引線過短和母線拉伸過度的情況,調(diào)整好引線長度和母線伸縮節(jié)后,通常就可以解決故障問題了。對于防爆管處漏油,如果由于變壓器內(nèi)部壓力過大,導(dǎo)致油箱破裂的情況,需要拆除防爆管,加裝壓力式樣閥門等裝置。
2.鐵芯多點(diǎn)接地的處理
變壓器的鐵芯多點(diǎn)接地處理方法可以分為兩種方式,一種是開箱檢查,采用此種簡單直接的方式去除變壓器外箱蓋上的接地點(diǎn),同時對絕緣紙板的使用情況進(jìn)行檢查,對于影響正常使用的情況及時發(fā)現(xiàn)并更換。另外一種方法是通過接入直流電流沖擊的方法,利用直流電流的熱效應(yīng)燒掉多與的鐵芯接地點(diǎn),一般經(jīng)過四至五次的直流電流沖擊可以解決多余的接地點(diǎn)。
3.變壓器受潮的處理
變壓器受潮后可以采用離線處理和在線處理兩種處理方式。離線處理相比在線處理受到使用條件的限制,實(shí)施過程中存在不少困難,維修過程需求進(jìn)行較長時間的停電處理,同時還可能造成變壓器絕緣部位的加速老化。離線處理需要考慮不同電壓器容量和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),對其實(shí)施排潮和加熱處理。而在線處理主要是通過在線濾油的方式將變壓器油中的水分去除,并向真空眼內(nèi)噴入水,使得真空容器中的氣體和水份轉(zhuǎn)移到環(huán)境中。
變壓器油經(jīng)過一定工序的脫氣和脫水處理后,重新注入到變壓器中。相比于離線處理,在線處理具有停電時間短、不易造成設(shè)備損壞的特點(diǎn)。
常見的變壓器故障包括變壓器漏滲油、接頭過熱、變壓器受潮等,根據(jù)不同部位和不同原因造成的故障需要針對性的進(jìn)行變壓器的故障處理,處理方式上要保持靈活多變。有關(guān)變壓器檢修人員需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),分析故障的特點(diǎn),在實(shí)踐中不斷提升處理故障的水平。
配電變壓器常見的2大故障及原因
配電變壓器的故障逐漸成為配網(wǎng)的主要故障。損壞的配電變壓器不僅增加了管理費(fèi)用的壓力,還影響了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活的正常用電,成為最困擾基層管理單位供電管理的實(shí)際問題。需要通過認(rèn)真總結(jié)和分析配電變壓器故障的類型和原因,采取正確的預(yù)防措施,為配電變壓器的運(yùn)行管理提供借鑒和參考。
1、配電變壓器常見故障類型
由于配電變壓器本身故障或操作不當(dāng)而引起,繞組故障、鐵芯故障、套管故障、二次側(cè)短路、過電壓引發(fā)的故障、熔體選擇不當(dāng)故障、分接開關(guān)故障、其他絕緣故障。
2、配電變壓器常見故障原因分析
繞組故障。變壓器電流激增,由于部分低壓線路維護(hù)不到位,經(jīng)常發(fā)生短路,發(fā)生短路時變壓器的電流超過額定電流幾倍甚至幾十倍,線圈溫度迅速升高,導(dǎo)致絕緣老化,同時繞組受到較大電磁力矩作用,發(fā)生移位或變形,絕緣材料形成碎片狀脫落,使線體裸露而造成匝間短路。
鐵芯故障。運(yùn)輸不正確,生產(chǎn)工藝不良,安裝或檢修時沒及時清除雜物等引起鐵芯多點(diǎn)接地。鐵芯的穿心螺栓、夾板與鐵軛的緊固螺絲松動,套管損壞后與鐵芯接觸,形成多點(diǎn)接地,造成鐵芯局部過熱而損壞線圈絕緣;鐵芯與夾板之間有金屬異物或金屬粉末,在電磁力的作用下形成“金屬橋”,引起多點(diǎn)接地。鐵芯硅鋼片短路。雖然硅鋼片涂有絕緣漆,但其絕緣電阻小,只能隔斷渦流,當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因運(yùn)行年久,翹腳、絕緣老化或損傷后,將產(chǎn)生很大的渦流損耗,鐵芯局部發(fā)熱,造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀,套管故障。套管閃絡(luò)放電。膠珠老化滲油,將空氣中的導(dǎo)電塵埃吸附在套管表面形成積垢,在大霧或小雨時造成污閃,使變壓器高壓側(cè)單相接地或相間短路;變壓器箱蓋上落異物,引起套管放電或相間短路;變壓器套管因外力沖撞或機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力而破損也是引起閃絡(luò)的因素。
二次側(cè)短路。當(dāng)變壓器發(fā)生二次側(cè)短路、接地等故障時,二次側(cè)將產(chǎn)生高于額定電流20——30倍的短路電流,一次側(cè)必然要產(chǎn)生很大的電流來抵消二次側(cè)短路電流的消磁作用,大電流在線圈內(nèi)部產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力,致使線圈壓縮,絕緣襯墊、墊板松動,鐵芯夾板螺絲松弛,高壓線圈畸變或崩裂,導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障。
過電壓引發(fā)的故障。雷擊過電壓,配電變壓器的高低壓線路大多采用架空線路,在郊區(qū)空闊地帶受雷擊的幾率較高,線路遭雷擊時,在變壓器繞組上產(chǎn)生高于額定電壓幾十倍以上的沖擊電壓,若安裝在配電變壓器高低壓出線的避雷器不能起到有效的保護(hù)作用或本身存在某些隱患,如避雷器沒有同期投入運(yùn)行、避雷器接地不良或接地電阻超標(biāo)等,則配電變壓器遭雷擊損壞將難以避免。
熔體選擇不當(dāng)。配電變壓器通常采用熔斷器保護(hù),若熔斷電流選擇過小,則在正常運(yùn)行狀況下極易熔斷,若熔斷電流選擇過大,將起不到保護(hù)作用。熔絲的選擇標(biāo)準(zhǔn)為:容量在100kVA以上的變壓器一次側(cè)要配置1.5——2.0倍額定電流的熔絲;容量在100kVA以下的變壓器一次側(cè)要配置2.0——3.0額定電流的熔絲;低壓側(cè)熔斷件應(yīng)按1.1倍額定電流選擇。
分接開關(guān)故障。分接開關(guān)壓接不良,本身質(zhì)量差,結(jié)構(gòu)不合理,彈簧壓力不夠,動靜觸頭不完全接觸,錯位的動靜觸頭之間的絕緣距離變小,在兩抽頭之間發(fā)生放電或短路,易燒毀變壓器抽頭線圈或整個繞組;人為原因,個別電工對無載調(diào)壓的原理不清楚,調(diào)壓后導(dǎo)致動靜觸頭部分接觸、靜觸頭有污垢造成接觸不良而放電使變壓器燒毀。
其它故障。配電變壓器在日常運(yùn)行維護(hù)管理中,經(jīng)常出現(xiàn)的問題:一是檢修或安裝過程中,緊固或松動變壓器導(dǎo)電桿螺帽時,導(dǎo)電桿隨著轉(zhuǎn)動,可能導(dǎo)致二次側(cè)引出的軟銅片相碰,造成相間短路或一次側(cè)線圈引線斷;二是進(jìn)行檢修不慎掉下物體、工具砸壞套管,輕則造成閃絡(luò)接地,重則造成短路;三是在變壓器低壓側(cè)裝有防盜計(jì)量箱,由于空間問題、工藝壓接不好,有的直接用導(dǎo)線纏繞,致使低壓側(cè)接觸電阻過大,大負(fù)載運(yùn)行時發(fā)熱、打火,使導(dǎo)電桿燒壞。
防止配電變壓器損壞的預(yù)防措施
1、做好運(yùn)行前的檢查測試
配電變壓器投運(yùn)前必須進(jìn)行現(xiàn)場檢測。
①油枕上的油位計(jì)應(yīng)完好,油位清晰且在與環(huán)境相符的油位線上。油位過高,變壓器投入運(yùn)行帶負(fù)荷后,油溫上升,油膨脹可使油從油枕頂部的呼吸器連接管處溢出;過低,則在冬季輕負(fù)荷或短時間內(nèi)停運(yùn)時,可能使油位下降至油位計(jì)看不到油位。
②套管、油位計(jì)、排油閥等處是否密封良好,有無滲油現(xiàn)象。
③防爆管(呼吸氣道)是否暢通完好,呼吸器的吸潮劑是否失效。變壓器的外殼接地是否牢固可靠,因?yàn)樗鼘ψ儔浩髌鹬苯拥谋Wo(hù)作用。
④變壓器一、二次出線套管及它們與導(dǎo)線的連接是否良好,相色是否正確。
⑤變壓器上的銘牌與要求選擇的變壓器規(guī)格應(yīng)相符。
⑥用1000——2500V兆歐表測量變壓器的一、二次繞組對地絕緣電阻(非被測量繞組接地),以及一、二次繞組間的絕緣電阻,并記錄測量時的環(huán)境溫度。絕緣電阻的允許值應(yīng)與歷史情況或原始數(shù)據(jù)相比較,不低于出廠值70%(溫度不同時,應(yīng)換算到同一溫度再進(jìn)行比較)。測量變壓器各相直流電阻的相互差值應(yīng)小于平均值的4%,線間直流電阻的相互差值應(yīng)小于平均值的2%。
若檢查全部合格,將100℃以上的酒精溫度計(jì)插入該變壓器測溫孔內(nèi),以便隨時監(jiān)測變壓器的運(yùn)行溫度,再將變壓器空投(不帶負(fù)荷),檢查電磁聲有無異常,測量二次側(cè)電壓是否平衡,如平衡,說明變壓器變比正常,無匝間短路,變壓器可以帶負(fù)荷正常運(yùn)行了。
2、運(yùn)行中注意事項(xiàng)
①在使用配電變壓器的過程中,一定要定期檢查三相電壓是否平衡,如嚴(yán)重失衡,應(yīng)及時調(diào)整。同時檢查變壓器的油位、溫度、油色正常,有無滲漏,呼吸器內(nèi)的干燥劑顏色有無變化,如已失效要及時更換,發(fā)現(xiàn)缺陷及時消除。
②定期清理配電變壓器上的污垢,安裝套管防污帽,檢查套管有無閃絡(luò)放電,接地是否良好,有無斷線脫焊斷裂現(xiàn)象,定期搖測接地電阻。
③在拆裝配電變壓器螺桿有轉(zhuǎn)動情況,必須嚴(yán)格處理,確認(rèn)無誤后方可投運(yùn)。合理選擇二次側(cè)導(dǎo)線的接線方式。在接觸面上涂上導(dǎo)電膏,以增大接觸面積與導(dǎo)電能力,減少氧化發(fā)熱。
④在配電變壓器一、二次側(cè)裝設(shè)避雷器,并將避雷器接地引下線、變壓器的外殼、二次側(cè)中性點(diǎn)3點(diǎn)共同接地。
⑤避免三相負(fù)載不平衡運(yùn)行。若在最大負(fù)荷期間測得的三相最大不平衡電流或中性線電流超過額定電流的25%時,應(yīng)將負(fù)荷在三相間重新分配。
⑥配電變壓器二次短路是造成變壓器損壞的最直接的原因,合理選擇配電變壓器的關(guān)健所在。
⑦一般情況下配電變壓器的高壓側(cè)(跌落保險(xiǎn))熔絲選擇在1.2——1.5倍高壓側(cè)額定電流以內(nèi),低壓側(cè)按額定電流選用,在此情況下,即使發(fā)生低壓短路故障,熔絲也能對變壓器起到應(yīng)有的保護(hù)作用。