浅谈电力变压器常见故障及诊断技术

浅谈电力变压器常见故障及诊断技术

作者：李永新

来源：《中小企业管理与科技·上旬》2010年第08期

摘要:本文分析了常见故障及其诊断措施,并介绍了电力变压器常用的三种在线监测技术。 关键词:电力变压器 常见故障 诊断技术

电力变压器在电能的传输和配送过程中起到非常重要的作用,它是能量转换、传输的关键部分,是电网中最重要的设备,各行各业和千家万户要使用电力能量都必须经过电力变压器才能实现。要避免发生电网重大事故,就要保障电力设备这一道防御系统的安全运行,其中该系统最关键的设备就是电力变压器。电力变压器一旦遭到破坏,不仅会造成自身的损坏,还会使得电力供应被中断,从而给社会造成严重的经济损失,因此,研究电力变压器常见故障及诊断技术对社会具有现实意义。

1 常见故障及其诊断措施 1.1 变压器渗油问题

1.1.1 油箱焊缝渗油。平面接缝处渗油可以直接对其进行焊接处理,然而对于拐角及加强筋连接处渗油通常很难找到渗漏点,或是由于内应力的作用使得其在补焊后还会出现渗漏现象,对于该情况,在对其进行补焊时则需要加用铁板,在两面连接之间将铁板裁成纺锤状后再做补焊;在三面连接之处,就需要根据实际情况,再进行补焊之前要将铁板裁成三角形。套管电流互感器二次引线盒拐角焊缝渗漏的焊接夜适用此方法。

1.1.2 高压套管升高座或进入孔法兰渗油。由于胶垫安装不合适使得该部位在运行过程中需要对法兰进行施胶密封。法兰之间缝隙要在密封前用堵漏胶将其堵好,直到堵漏胶完全固凝固后,方可将其中一个法兰紧固螺丝退出,然后再在螺丝孔拧入施胶枪嘴,最后通过高压在法兰间隙处注入密封胶,待各法兰螺丝帽均有胶挤出才算完成。

1.1.3 低压侧套管渗漏。由于受母线拉伸和低压侧引线引出较短,螺纹上被胶珠压住,当拉伸受母线时,对母线可以按照规定用伸缩节连接,若引线不够长,就需要重新调整引线的长度,然而引线的调整有一定的难度,这就需要将密封胶封在安装胶珠的各密封面上,以此来加大压紧力,再用铜质压帽来取代瓷质压帽。

1.1.4 防爆管渗油。由于振动易造成防爆管的玻璃膜在变压器运行中破裂,同时玻璃膜又不能得到及时更换,此时潮气就会进入油箱,从而弄潮了绝缘油、降低其绝缘水平,还增加了设备的危险系数。对于该情况,可以直接拆除防爆管,将压力释放阀改装即可。

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1.2 铁心多点接地

1.2.1 直流电流冲击法。该方法是将变压器铁心接地线拆除,将直流电压加入变压器铁心与油箱之间,以此通过短时大电流冲击,通常冲击3-5次即可,这样就能将铁心的多余接地点给烧掉,从而就达到了良好的消除铁心多点接地的目的。

1.2.2 开箱检查。在安装过后,对箱盖没有进行定位销翻转,或没有将多点接地的去除,这是就可以翻转或去除定位销。

1.2.3 夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板已脱落或已经破损,这就可以根据绝缘规范中的相关要求,将脱落或是破损的纸板更换成一定厚度的新纸板。还需要注意的是,由于夹件肢板与铁心相距太近,容易造成其与翘起的叠片相碰,这时,就要对夹件肢板和扳直翘起的叠片进行调整,直到两者的间距离达到绝缘间隙标准为止。 1.3 接头过热

变压器和联系电网的一个重要组成部分就是载流接头,如果接头连接不好,就会造成接头发热,甚者会被烧断,从而使得变压器的正常运行和电网的安全供电受到严重影响。因此,需要及时解决接头过热问题。

1.3.1 铜铝连接。由铜制的变压器的引出端头,在屋外和潮湿的环境下,就无法用螺栓与铜端头进行铝导体的连接。若含有溶解盐的水分渗入铜与铝的接触面之间时,通过电耦的作用就会发生电解反应,致使铝被强烈腐蚀,从而破坏触头,这样就易造成重大事故的发生。因此,应将一头为铝,另一头为铜的特殊过渡触头来连接铝导体与铜导体,这样才能防止该现象的发生。 1.3.2 普通连接。变压器中最多的就是普通连接,但其又都为过热的重点部位,因此,对于平面接头,要将接面做成平面,将平面上的杂质清除干净,最好是将导电膏均匀地涂上面,从而保证连接良好。

1.3.3 油浸电容式套管过热。运用定位套固定方式的发热套管,将将军帽拆开,然后将一个和定位套截面大小一致、厚度适宜的薄垫片垫在定位套和将军帽之间,再对将军帽进行重新安装,要确保将军帽在拧紧情况同时也正好固定在套管顶部的法兰上。要注意配合好引线接头和将军帽丝扣的公差,否则,就需要重新更换。 2 电力变压器在线监测技术

2.1 变压器油中溶解气体的色谱分析技术

由于某种异常原因会使得变压器内部出现局部放电或局部过热性故障,这时油及固体纸绝缘材料就会裂解,低分子化合物就会随之产生,这些低分子化合物都为气体,能被油所溶解,且还会随着油的循环扩散,使得变压器的整个油箱内部都充满该气体。因此,就可以通过色谱分析来诊

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断变压器工作状态和判断故障性质,效果较为显著。该技术是在检测出各气体成分及含量后,用特征气体法或比值法等方法判断变压器的内部故障。然而它只能检测变压器内部存在的过热性故障及部分发展较慢的放电性故障,而对于突发性故障,尤其是因为匝间短路所引起的变压器事故,该技术就不能及时的进行处理。因此,对于这样的突发性故障,要用色谱分析的方法对气体进行分析,在气体的颜色为依据进行初步定性判断,最后进行综合分析。 2.2 变压器局部放电检测技术

变压器局部放电检测能及时并有效地发现变压器设计、制造、运输、安装工艺存在的缺陷,能有效地检查出变压器的杂质、绝缘受潮、浸渍不完善、含有气泡、金属构件与固体绝缘体有尖角和结构中的悬浮电位等现象。相比色谱分析,它能及时发现变压器内部的局部放电性故障。该局部放电测试方法是在一定的试验电压下,对在放电量的大小进行测定,并根据放电量的大小和电压的变化趋势,对绝缘的优劣性能进行评判。对绝缘内部故障的评价其是最敏捷、最有效的方法。

2.3 频响法和短路阻抗法

频响法和短路阻抗法是变压器绕组变形采用的两种检测方法。在变压器正常状态时,将各个绕组的频率响应特性曲线预先录制下来,即便短路冲击变压器遭受,就只要通过对其频率响应特性曲线是否发生变化进行比较,就可以对绕组的变形情况判断出来,由于分布参数是随着绕组变形而变化,从而也就使得频率响应的特性曲线也相应的产生变化。三相绕组的频率响应特性曲线主变压器正常时较为相似。

总之,电力变压器对于国民经济各行各业和千家万户中如此重要,因此,要科学合理的运用诊断技术,对变压器老化程度及内部可能出现的各种故障隐患进行准确地检测和判断,并采取相应的预防措施,确保变压器的安全稳定运行,从而真正做到防患于未然。 参考文献:

[1]王有元,廖瑞金,孙才新等.变压器油中溶解气体浓度灰色预测模型的改进[J].高电压技术,3,29(4):24-26.

[2]闫志军,岑云峰.浅谈变压器故障的分析[J].内蒙古石油化工,2005,(8). [3]江伟.变压器故障分析及防护措施[J].安防科技,2006,(1).

[4]杜中杰,张燕,何宏群.浅谈如何应用溶解气体分析法诊断变压器故障[J].变压器,2002,(3). [5]杨振勇.《变压器油中溶解气体分析和判断导则》判断变压器故障的探讨[J].变压器,2008,(10).

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[6]高兴龙,白常有.浅谈电力变压器常见故障及诊断技术[J].经济研究导刊.2010.