油浸式變壓器故障分析及解決方案

油浸式變壓器是水庫和變配電站的主要設備。它的運行狀態直接關系到電氣系統的供電質量。由于生產、安裝、管理和運營壽命存在等原因，在運行過程中會出現故障。當故障發生時，由于能源中斷，設備運行時會出現重大的能耗事故。因此，有必要分析油浸式壓力裝置的故障。1變壓器表面聲變壓器在正常運行時,應是均勻的“嗡嗡”聲.這是由于交流電通過變壓器的繞組時,在鐵芯里產生周期性變化的交變磁通,交變磁通的變化引起鐵芯的振動而發出的響聲.但變壓器如果發出以下異音,就是有故障:(1)出現強烈而不均勻的噪聲且振幅加大.這是由于鐵芯的穿芯螺絲固定不牢,使鐵芯松弛,造成硅鋼片間產生振動.(2)變壓器內部有“吱吱”的放電聲.是由于繞組或引出線對外殼閃絡放電,或是鐵芯接地線斷線,造成鐵芯對外殼(地)感應而產生的高電壓發生放電引起.(3)變壓器內部有“叮當”聲.是變壓器上的個別零件固定不牢產生響聲.(4)變壓器內部有一陣陣的“營營”聲.是在輕負荷或空負荷的情況下,某些離開疊層的硅鋼片端部發生振動造成.(5)變壓器內部有擊穿的地方,會發出“吱吱”或“哼哼”聲,這聲音忽而變粗,忽而變細.油枕噴油或防爆管薄膜破裂噴油,噴油使油面降低到油位指示計的最低位置時,有可能發生瓦斯保護動作,使變壓器的各側斷路器自動跳閘.如果瓦斯保護此時因故未動作,從而使油面低于箱體頂蓋,變壓器內部有“吱吱”的放電聲,且在變壓器頂蓋下形成空氣間隔,造成油質劣化,此時,應對變壓器作停電處理,以避免故障進一步擴大.2油壓油枕油位和水溫異常變化的故障分析2.1變壓器正常油位的控制變壓器的油位是隨著變壓器內部油量的多少、油溫的高低、變壓器所帶負荷的變化、周圍環境溫度變化而變化的.此外,變壓器的滲漏油以及滲水等,也都會影響油位的變化.油枕的容積,一般為變壓器容積的10%左右.如油位過高,易引起溢油,造成浪費.若油位過低,當低于變壓器上蓋時,會使變壓器引接線部分暴露在空氣中,降低了絕緣強度,有可能造成內部閃絡.同時,由于增大了油與空氣的接觸面積,使油的絕緣強度迅速降低.當油位較低并遇到變壓器輕負荷、停電或冬季低溫等情況時,則油位會迅速下降,可能使輕瓦斯繼電器動作.工作人員如發現油位過低而油位計內看不見油位時,應立刻加油.在缺油不太嚴重,即在夜間看不到油位,而在白天能看到油位時,則應繼續加強觀察后再作處理.在大型強迫油循環水冷卻的變壓器中,若發現油位降低,應立即查明原因,檢查水中是否有油花,以防油中滲水而危及變壓器的絕緣,因為既然油滲入水內,水便有可能滲入油內.從以上分析得知,變壓器在運行中,一定要保持正常油位,所以運行人員必須經常檢查油位計的指示在油位過高時(如夏季),應設法放油,在油位過低時(如冬季),應設法加油,以維持正常油位,確保變壓器的安全運行.2.2液熱鋼片粘連,長期給藥,注意使用變壓器的保護變壓器在日常運行中如果發生油溫持續上升,就說明變壓器內部有嚴重故障,主要是鐵芯過熱或繞組匝間短路.鐵芯過熱是因為渦流或夾緊鐵芯用的穿心螺絲絕緣損壞造成,渦流會使鐵芯長期過熱而引起硅鋼片之間的絕緣破壞,此時鐵損增大,油溫升高.穿心螺絲絕緣破壞造成穿心螺絲與硅鋼片短路,這時有很大的電流通過穿心螺絲,使螺絲過熱,導致油的溫度逐漸達到著火點,造成鐵芯過熱、融化,甚至熔焊在一起.在這種情況下,應及時對變壓器停電,避免發生火災或爆炸事故.對于上述故障,在一般情況下,變壓器的保護裝置會動作,使變壓器兩側的斷路器自動跳閘.如保護因故未動作,則應立即手動停用變壓器,由檢修人員進行修理.如有備用變壓器且時間允許的話,最好先把備用變壓器投入運行.3油浸式壓器的故障分析3.1高壓節拍故障繞組匝間絕緣發生故障的情況:由于長期過負荷造成散熱不良,變壓器運行時間表久、絕緣材料老化造成匝間短路;由于變壓器出口多次短路,使繞組受力變形而使匝間絕緣損壞;水分進入變壓器內,使匝間絕緣受潮而短路;在高壓繞組加強段或低壓繞組端部處,因統包絕緣膨脹,使油道堵塞,絕緣過熱老化引起匝間短路.主絕緣和引出線發生故障的情況:水分進入變壓器內,使主絕緣受潮而擊穿;由于漏油,造成變壓器嚴重缺油,使引出線部分暴露在空氣中,降低了絕緣強度,造成內部閃絡故障;引出線連接不良和引出線接頭焊接不牢,在短路沖擊以后造成引出線斷線.變壓器鐵芯絕緣發生故障的情況:變壓器硅鋼片間絕緣材料受損,引起變壓器鐵芯局部過熱而融化;夾緊變壓器鐵芯的鐵芯螺栓絕緣受損,使變壓器鐵芯硅鋼片與鐵芯螺栓之間形成短路;生產時殘留焊渣形成變壓器鐵芯兩點接地,引起短路;變壓器油箱的套管法蘭、套管及桶皮之間、繞組夾件因局部磁場而發熱,引起絕緣材料損傷.3.2變壓器跳閘發生錯誤在變壓器自動跳閘時,如有備用變壓器,應將備用變壓器投入運行,然后停用工作變壓器,以檢查變壓器自動跳閘的原因.若檢查結果證明變壓器跳閘不是由于內部故障所引起的,而是由于過負荷、外部短路或保護裝置二次回路故障所造成的,則變壓器可不經外部檢查而重新投入運行.若檢查時發現有內部故障征象,則應進行內部檢查.若因差動保護動作而跳閘,應對差動保護范圍內的電氣設備如套管、電纜頭、油溫、油色等進行檢查,待故障消除后,再行送電.3.3高壓相接開關在運行中出現的問題:c值班人員如發現變壓器油箱內的上部有“吱吱”放電聲,電流表隨著響聲發生擺動,油箱內的油閃光點急劇下降,此時可初步判斷為分接開關故障.若故障繼續發展下去,則分接開關可能會被燒壞,造成非三相送電.產生這種故障的原因有:第一,彈簧壓力小,滾輪壓力不均勻,使有效接觸面積減少,而引起分接開關燒壞.例如一臺SFS—20000/110型變壓器,運行兩年后,發現可燃氣體增高,測量其直流電阻值,檢查后發現,高壓C相第二檔分接頭的定觸頭和五個動觸頭燒壞.分析其原因是由于彈簧壓力松,用手指一壓,彈簧就離開了.又如一臺SFSL—31500/110型變壓器,在測試繞組直流電阻時,高壓相間互差7.2%,中壓相間互差17.55%,解體檢查后發現,高壓三相分接開關均有不同程度的燒傷.第二,分接開關觸頭接觸、引出線連接和焊接不良,從而造成分接開關故障.例如一臺SFPL1—60000/35型變壓器,由于35kv側分接開關接觸不良,在運行中被燒傷,引起油質劣化,閃光點迅速降低,解體檢查后發現,A、C兩相分接開關已嚴重燒傷又如一臺SFPL1—120000/220型變壓器,在運行中因另一臺變壓器的斷路器爆炸,引起該主變壓器重瓦斯保護動作,將變壓器兩側斷路器自動跳開,經解體檢查后發現,分接開關引接線接頭已脫焊,引線已燒斷一半,這是由于經受不了短路沖擊所造成的.在倒換分接頭時,由于分接頭位置切換錯誤,引起分接開關燒壞.例如一臺SFS—15000/110型變壓器,在測試分接開關直流電阻時,誤將分接開關位置撥錯一檔,測試結束后,也沒有檢查核對,在運行中因分接開關倒換錯誤而引起接觸不良,使輕瓦斯動作而發出信號,經解體檢查后發現,分接開關的第二、五檔燒壞.4分接頭電阻的測量根據以上故障分析,工作人員應監視變壓器的聲音、油位、油色、溫度、電流和電壓的變化,應將分接開關切換到完好的另一檔上(切換后經測量證明).變壓器在投入運行前或調換分接頭位置時,必須測量各分接頭的直流電阻,因為分接開關接觸部分在運行中可能會燒壞,分接頭長期浸泡在變壓器油中可能會產生氧化膜,這些都會造成倒換分接頭開關后接觸不良.所以,在倒換變壓器分接頭時必須測量其直流電阻,且測得的三相