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变压器常见故障及处理方法

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:并根据油色、油位的变化,判断变压器的异常。因此,运行人员应尽快联系投入备用变压器,停止该变压器的运行。2)变压器的事故过载。3)及时调整运行方式,若有备用变压器时,应将备用变压器投入并列运行,分担一部分负载。由于制造技术、结构材料的不同差异,使变压器这种响声有所差异,但基本上都是均匀的“嗡嗡”声,这是正常现象,如果产生不均匀响声或其他异响都属于不正常现象,运行人员应根据声音进行分析判断

变压器常见故障及处理方法

(一)变压器油位过高或过低

变压器的油位是随变压器内部油量的多少、油温的高低、变压器所带负载的变化、周围环境温度的变化而变化的。此外,由于变压器箱体各部焊缝和放油门不严造成渗漏油也会影响变压器油位的变化。

值班人员如果发现变压器的油位高于油位线时,应通知检修人员放油,使油位降低到油位线以下。

当变压器油位过低,低于变庄器上盖时,会使变压器的引接线部分暴露在空气中,降低了这部分的绝缘强度,有可能造成闪络。运行值班人员如发现油位过低、看不到油位计的油位时,应对变压器各部位进行检查,查明原因,并通知检修人员加油。

如果变压器有漏油现象,漏油量不大时,可临时采取堵漏的方法,并及时补油。

变压器油位下降时,若在运行中进行补油,应将“重瓦斯”保护退出,补油后运行24h,变压器运行无异常,再将“重瓦斯”保护投入。

当变压器的引出线采用充油套管时,套管油位随气温影响变化较大,不得满油或缺油。发现油位过高或过低时,应放油或加油。

(二)变压器油温升高

1)检查变压器测温装置是否正常,温度表是否指示正确。

2)检查变压器是否过载,如果是因为过载引起温度过高,应调整发电机出力或改变运行方式使变压器负载降到额定值,保持变压器温度在报警值以下。

3)如果未过载,检查变压器冷却系统的运行情况。如果运行中的冷却器故障而备用冷却器或辅助冷却器在油温高于其起动值又未能自动投入,应切换冷却系统运行选择方式,将备用的冷却器切换至运行方式。

4)检查冷却装置的各阀门开启正确,散热器表面无大量的积垢。

5)在正常负载和正常冷却条件下,变压器油温较平时高出10℃以上或变压器负载不变,油温不断上升,而检查结果证明冷却装置及冷却管路良好,且温度计、测点无问题,则认为变压器已有内部故障(如铁心故障或绕组匝间短路等)。此时运行人员应加强对变压器的负载监视。进行变压器油的色谱分析,经过综合判断,查明原因,停止变压器运行。

(三)变压器油色不正常

变压器内的绝缘油可以增加变压器内各部件间的绝缘强度,还可以使变压器的绕组和铁心得到冷却,并且具有熄灭电弧的作用。在检查变压器的过程中,对油色、油位的变化要密切监视。并根据油色、油位的变化,判断变压器的异常。变压器在运行中,由于长期受温度、电场化学复合分解的作用,会使油质劣化。油质劣化的原因主要是空气和温度的影响。

在变压器中,空气在油箱内的空间与油面接触,而空气中危害最大的是氧气。油被空气氧化后,生成各种有机酸类,可能造成油质劣化。变压器长期通过负载电流时,绕组温度升高,在油温70℃以下时,油几乎很少发生变质,当温度达到120℃或更高时,油将发生氧化。值班人员在变压器跳闸及正常巡视检查时,若发现变压器油位计中油的颜色发生变化,应汇报值长通知检修人员,取油样进行分析化验。当化验后发现油内含有碳粒和水分,油的酸价增髙、闪点降低、绝缘强度也降低,这说明油质已急剧劣化、变压器内部存在故障。因此,运行人员应尽快联系投入备用变压器,停止该变压器的运行。在正常检查巡视中,运行人员观察储油柜的油色应是透明带黄色。如呈现红棕色,则说明出现油质劣化现象,应通知有关部门进行油化验,并根据化验结果决定是进行油处理或是更换新油。

(四)变压器过载

变压器的过载运行分为两种情况,即正常过载和事故过载。

1)变压器正常过载。变压器在运行中负载是经常变化的。日负载曲线的负载率大多小于1。负载曲线有高峰和低谷,在高峰期间可能过载,绝缘寿命损失将增加;而欠负载运行时,绝缘寿命损失将减小。只要将在大负载期间(高峰期间)多损耗的绝缘寿命和在小负载(低谷)期间少损失的绝缘寿命互相补偿,仍可获得变压器的使用年限,不增加变压器寿命损失的过载称为正常过载。

在正常过载时,油浸自冷变压器为额定值的1.3倍,强迫循环风冷变压器为额定值的1.2倍。在过载期间,绕组最热点的温度不超过140℃,上层油温不超过90℃。

运行人员在变压器过载时,应遵照现场运行规程中允许过载规定执行。

2)变压器的事故过载。当发电厂及电力系统发生事故时,为了保证对重要用户的连续供电,故允许变压器在短时间内(消除故障所必须用的时间)过载运行,称为事故过载。事故过载是以牺牲变压器的寿命为代价,但如果严格执行变压器事故过载规定的数值和时间,不会过分牺牲变压器的寿命。

变压器事故过载的时间和数值,根据不同的冷却方式和环境温度,应按照制造厂规定执行。在无制造厂规定时,应按表2-8执行。

表2-8 变压器允许过载倍数和时间

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变压器过载期间,冷却系统的冷却器全部开启投入。应特別注意,变压器有严重缺陷时,如铁心烧损、线圈匝间故障修复后,不应过载运行。

变压器在过载时,其各部分的温度比额定负载时高,使绝缘材料机械电气性能变坏,逐渐失去绝缘材料原有的性能,产生绝缘老化现象。这种绝缘材料虽有一定的电气强度,但变得干燥而又脆弱,在发生外部故障或正常运行中冲击产生电动力的作用下,很容易损坏。绝缘的老化程度主要受温度的影响。

运行中的变压器过载时,出现电流指示超过额定值,有功、无功电能表指针指示增大,可能伴有“变压器过载”信号及“变压器超温”信号等报警。

值班人员在发现上述异常现象时,应按下述原则处理:

1)复归报警,汇报值长,记录过载运行时间。

2)调整负载的分配情况。联系值长采用切换、转移的方法,减少该变压器所带的负载。

3)及时调整运行方式,若有备用变压器时,应将备用变压器投入并列运行,分担一部分负载。

4)属于正常过载,可根据正常过载的时间严格执行。

应增加对该变压器的检查次数,加强对变压器温度的监视,不得超过规定值。变压器存在有较大缺陷(如冷却系统不正常、油质劣化、色谱分析异常等)时,不允许变压器过载运行。

(五)变压器内部发出不均匀的异响(www.xing528.com)

变压器在正常运行中发出的声音应是均匀的“嗡嗡”声,这是由交流电通过变压器绕组时,在铁心内产生周期性的交变磁通引起的,随着磁通的变化,引起铁心的振动,而发出响声。由于制造技术、结构材料的不同差异,使变压器这种响声有所差异,但基本上都是均匀的“嗡嗡”声,这是正常现象,如果产生不均匀响声或其他异响都属于不正常现象,运行人员应根据声音进行分析判断,查明原因。

1)由于大动力设备起动时产生沉闷的“嗡嗡”声。如厂高变带有大容量的给水泵、循环水泵等电动机,起动电流较大,引起负载骤然变化,如果属于这种现象是短时的,起动完毕后可恢复正常。若变压器的负载为电弧炉或大容量整流电源时,五次谐波分量较大,致使变压器内产生“哇哇”声。

2)在用电设备的高峰期间,由于变压器过载,使变压器内发出很高而又沉闷的“嗡嗡”声。

3)在长期运行和反复冲击下运行的变压器,使个别部件松动,变压器内发出异响。如因负载突变,某些零件过度松动,造成变压器内部有部件松脱。如果变压器轻载或空载时,使某些离开叠层的硅钢片端部发生共振,造成变压器内部有一阵一阵的“哼哼”声,如铁心的穿心或紧固螺钉不紧,使铁心松动,造成变压器内部有周期性的强烈不均匀的“呼呼”声。

4)若系统内发生短路故障或接地,在通过较大的短路电流时致使变压器内部发出沉重的“嗡嗡”声,在故障点切除后,变压器的声音恢复正常。

5)由于内部接触不良或绕组击穿对铁心或外壳发生间歇放电时,使变压器发出“吱吱”或“劈啪”的放电声。

6)如果铁心谐振,使变压器内发出“嗡嗡”和尖细的“哼哼”声,这种声音呈周期性变粗或变细。

7)变压器内部发生短路故障,将产生电动力,发出的声音是“嗡咚”的冲击声。

(六)变压器冷却装置故障

在变压器冷却装置的运行中,冷却系统故障主要是指冷却器的电源失电,风扇、潜油泵的电机故障以及冷却水系统发生异常。上述故障将会使变压器冷却装置全部或部分停止运行。值班人员应根据不同现象进行如下的处理:

1)冷却系统全部停运。此时应严密监视变压器上层油温变化情况,尽快查明原因设法恢复。冷却系统一时不能恢复,允许变压器在额定负载下运行,主变最长允许运行时间不超过1h;当上层油温超过75℃时,主变最长允许运行时间不超过20min。

2)当变压器控制盘上出现“备用冷却器投入”或“备用冷却器投入后故障”信号,说明工作、辅助位置的冷却器跳闸或备用冷却器投入后又跳闸。这种情况可能是由于油泵或风扇电机故障引起的。运行人员应检查工作、备用冷却器跳闸原因,并根据情况倒换冷却器的运行方式,尽快恢复冷却器的运行。

(七)运行中变压器发出“轻瓦斯”保护动作信号

当变压器轻瓦斯信号动作时,运行值班人员应立即査明原因,进行处理。气体保护动作于信号的原因有以下三个方面:

1)因滤油、加油和冷却系统不严密使空气进入变压器或因温度下降、漏油使油位降低。

2)变压器内部轻微故障,而产生微量气体。

3)发生超越性短路,保护的二次回路故障引起的误动作。

如果经变压器外部检査未发现任何异常时,应严密监视变压器的运行情况,如电流、电压及声音的变化,并记录轻瓦斯动作的时间和间隔,此时重瓦斯不得退出运行。值班人员还应检查变压器储油柜油色和油位、气体继电器中的气体量及颜色,收集气体继电器中的气体,判明气体性质。必要时取油样进行化验并进行色谱分析。

1)如果轻瓦斯保护多次动作发出信号或间隔时间逐渐缩短,则应尽快安排变压器停用。

2)气体中不含可燃性成分,且是无色无臭的,说明聚集的气体为空气,此时变压器仍可运行,继续观察。

3)如果气体有可燃性,则说明变压器内部有故障,应停止变压器运行。并根据气体性质来鉴定变压器内部故障的性质。如气体为黄色可燃性气体,即为木质故障;若为淡灰色强烈臭味可燃性气体,即为绝缘纸或纸板故障;若为灰色和黑色易燃的气体,即为短路后油被烧灼分解的气体。

(八)变压器保护动作跳闸

变压器在运行中,当断路器自动跳闸时,值班人员应按以下步骤迅速处理:

1)当变压器的断路器自动跳闸后,应检査备用变压器是否联动投入。如无备用变压器时,应倒换运行方和负载分配,维持运行系统及设备的正常供电。

2)检査确认保护动作的原因,判明保护范围和故障性质。

3)了解系统有无故障及故障性质。

4)若属于人员误碰、保护有明显误动作或者变压器后备保护动作(过电流及限时过电流)的情况,在故障点切除后,应对变压器进行外部检查确认无异常,并查明故障点确在变压器以外,经请示值长同意,可不经外部检查对变压器试送电一次。

5)如属于差动、重瓦斯或电流速断等主保护动作,故障时又有明显冲击现象,则应对变压器进行详细的检查,并在停电后进行测定绝缘试验等。在未査清原因以前禁止将变压器投入运行,减少变压器的损坏程度或扩大故障范围。如重瓦斯保护动作,判明为变压器内部发生的故障。重瓦斯保护动作后使变压器跳闸,运行人员处理时,应用取样瓶在气体继电器排气门处收集气体,取得气体后可根据气体继电器内积累的气体量、颜色和化学成分,初步判断故障的情况和性质。根据气体的多少可以判断故障的程度,若气体是可燃的,则气体继电器动作的原因是变压器内部故障所致。气体的鉴别必须迅速进行,否则经一定的时间颜色就会消失。根据气体的颜色和性质可初步判断故障的性质和部位,如气体为黄色不易燃烧性气体,即为木质部分故障;若为淡灰色强烈臭味可燃性气体,即为绝缘纸或纸板故障;若为灰色或黑色易燃的气体,即为短路后油被烧灼分解的气体。根据鉴别情况,结合变压器的结构和绝缘材料,以及对变压器油的色谱分析和变压器电气试验,就可分析判断出变压器的故障部位,为检修变压器创造条件。

6)详细记录故障现象、时间及处理过程。

(九)变压器着火的处理

1)变压器着火时,应立即断开变压器两侧电源,停运冷却器,隔离其他辅助电源。

2)主变或厂高变着火时,应将该单元机组解列停机。

3)如果变压器的消防装置未起动,应手动起动变压器灭火装置,通知消防人员,按照消防规程灭火。在变压器灭火过程中,可用干粉灭火器灭火。

4)地面油坑着火时,可用黄沙或干粉灭火器灭火。

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