1.常见的故障分类及判断
变压器内部故障,造成事故之前及发生事故的最初阶段,一般都会有异常情况出现,所以,通常变压器出现异常,可能是将要发生事故的先兆,因为内部故障多是由轻微故障发展到严重的故障。值班人员应随时对变压器的运行状况,进行监视和检查。通过对变压器的声音、振动、气味、油温、油色及外部状况等现象的变化,来判断有无异常。分析异常运行原因,部位及程度,以便采取相应的措施。变压器的常见故障见图8-1。
图8-1 变压器的常见故障
2.变压器严重异常运行情况
运行中,发现变压器有下列情况之一者,应立即投入备用变压器或备用电源,将故障变压器停止运行:
(1)内部声音大,不均匀,有放电爆裂声。这种情况,可能由于铁芯穿芯螺丝松动,硅钢片间产生振动,破坏片间绝缘,引起局部过热。内部“吱吱”声大,可能是线圈或引出线对外壳放电,或是铁芯接地线断线,使铁芯对外壳感应放电引起。放电持续发展为电弧放电,会使变压器绝缘损坏。
(2)油枕、呼吸器、防爆管向外喷油。此情况表明,变压器内部已有严重损伤。喷油的同时,瓦斯保护可能动作跳闸,若没有跳闸,应将变压器各侧断路器断开,若瓦斯保护没有动作,也应切断变压器的电源。但有时某些油枕或呼吸器冒油,是在安装或大修后,油枕中油面异常升高而冒油。此时,油位计中的油面也很高,应注意分辨,汇报上级,按主管领导的命令执行。
(3)正常负荷和冷却条件下,上层油温异常升高。此情况下,若散热器和冷却风扇、油泵无异常,说明变压器内部有故障,如铁芯严重发热(甚至着火)或线圈短路。
铁芯发热是由涡流引起、铁芯穿芯螺丝绝缘损坏造成的。因为涡流使铁芯长期过热,使铁芯片间绝缘破坏,铁芯损耗增大,油温升高,油劣化速度加快。穿芯螺丝绝缘损坏会短接硅钢片,使涡流增大,铁芯过热,并引起油的分解劣化。油化验分析时,发现油中有大量油泥沉淀、油色变暗、闪光点降低等,多为上述故障引起。
铁芯发热发展下去,使油色发暗,闪光点降低。由于靠近发热部位温度升高很快,使油的温度逐渐达到燃点。故障点铁芯熔化,甚至会熔焊在一起。若不及时断开电源,可能发生火灾或爆炸事故。
(4)严重漏油,油位计和瓦斯继电器内看不到油面。
(5)油色变化过甚。油色变化过甚,油质急剧下降,易引起线圈和外壳之间发生击穿事故。
(6)套管有严重破损放电闪络。套管上有大的破损和裂纹,表面上有放电及电弧闪络,会使套管的绝缘击穿,剧烈发热,表面膨胀不均,严重时会爆炸。
(7)变压器着火。
对于上述故障,一般情况下,变压器保护会动作,如因故未动作,应投入备用变压器或备用电源,将故障变压器停电检查。
3.变压器瓦斯动作处理
瓦斯保护是变压器的主保护,它能反映变压器内部发生的各种故障。变压器内部发生故障,一般是由较轻微的故障逐步发展为严重故障。
(1)变压器轻瓦斯保护动作。其产生的原因是:
1)变压器内部有较轻微故障产生气体。
2)变压器内部进入空气。变压器新安装和大修时进入空气。
3)外部发生穿越性短路故障。
4)油位严重降低至瓦斯继电器以下,使瓦斯继电器动作。
5)直流多点接地、二次回路短路。
6)受强烈振动影响。
7)瓦斯继电器本身问题。
处理程序为:
1)对变压器进行外部检查,包括以下5个步骤:(www.xing528.com)
a.电流、电压表指示情况,直流系统绝缘情况,有无其他保护动作信号。
b.变压器的油位、油色、油温是否正常。若变压器油色异常,可能是内部有问题,见表8.1。
表8.1 对变压器取气检查分析气体的性质
c.变压器声音有无异常。
d.油枕、防爆管有无喷油、冒油,盘根和塞垫有无凸出变形。
e.瓦斯继电器内有无气体,若有应取气检查分析气体的性质。
瓦斯继电器动作后的分析故障原因(见表8.1)。
2)内部检查:内部检查主要是取气分析,根据气体的颜色、气味、是否可燃,以此判别有无故障。
(2)变压器重瓦斯保护动作。运行中的变压器发生重瓦斯动作跳闸,其原因主要有:
1)变压器内部发生故障。
2)继电保护装置和二次回路故障。
查找方法和轻瓦斯一样采用取气分析。
主变压器发生重瓦斯动作跳闸后,不经详细检查原因或原因不明者,不得投入运行。
(3)变压器油质气相色谱分析。变压器在运行时在热和电的作用下,会逐渐老化和分解,产生少量的低分子烃类等气体。这些气体大部分溶解在油中,当存在潜伏性过热或放电故障时,就会加快这些气体产生的速度。随着故障的发展,分解出气体形成的气泡在油里对流、扩散,并不断溶解在油中。当产气速率大于溶解速率时,一部分气体进入瓦斯继电器。故障气体的成分和含量与故障的类型和故障程度有密切关系。通过变压器内部含气体的情况可分析、判断变压器的内部潜伏性故障,还可进行跟踪分析等。
4.差动保护动作的处理
变压器的故障分析可通过瓦斯和差动保护联合分析。差动保护主要是反映纵差保护范围的电气故障:如层间、相间短路。因此若差动保护动作,变压器各侧的断路器同时跳闸,按图8-2处理。
图8-2 应对变压器差动保护动作跳闸采取的措施
5.重瓦斯与差动同时动作跳闸的处理
重瓦斯与差动保护同时动作跳闸,则可认为是变压器内部故障,故障未消除前不得送电。
6.电流速断保护动作的处理
电流速断保护动作的处理跳闸时,处理过程参照差动保护动作的处理过程。
7.定时过流保护动作的处理
定时过流保护为后备保护,可作为下属母线保护的后备,或作变压器主保护的后备。所以,过流保护动作跳闸,应根据其保护范围、保护动作信号情况,相应断路器跳闸情况、设备故障情况等予以综合分析判断,然后分别进行处理见表8.2。
表8.2 定时过流保护动作的处理
最常见的是下属线路故障拒跳造成的越级跳闸;其次是母线设备故障造成跳闸。
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