變壓器常見幾種故障解析
電力變壓器是一種改變交流電壓大小靜止的電力設(shè)備，是電力系統(tǒng)中核心設(shè)備之一，在電能的傳輸和配送過程中，電力變壓器是能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)暮诵模菄窠?jīng)濟各行各業(yè)和千家萬戶能量來源的必經(jīng)之路。
如果變壓器發(fā)生故障，將影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行電力系統(tǒng)中很重要的設(shè)備，一旦發(fā)生事故，將造成很大的經(jīng)濟損失。分析各種電力變壓器事故，找出原因，總結(jié)出處理事故的辦法，把事故損失控制在小范圍內(nèi)，盡量減少對系統(tǒng)的損害。
1.繞組故障
主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點：
① 在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷;
② 在運行中因散熱不良或長期過載，繞組內(nèi)有雜物落入，使溫度過高絕緣老化;
③ 制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞;
④ 繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱
⑤絕緣油內(nèi)混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。
由于上述種種原因，在運行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時的故障現(xiàn)象使變壓器過熱油溫增高，電源側(cè)電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作;嚴(yán)重時差動保護或電源側(cè)的過流保護也會動作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應(yīng)及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴(yán)重的單相接地或相間短路等故障。
2.套管故障
這種故障常見的是炸毀、閃落和漏油，其原因有：
① 密封不良，絕緣受潮劣比，或有漏油現(xiàn)象;
② 呼吸器配置不當(dāng)或者吸入水分未及時處理;
③ 變壓器高壓側(cè)(110kV及以上)一般使用電容套管，由于瓷質(zhì)不良故而有沙眼或裂紋;
④ 電容芯子制造上有缺陷，內(nèi)部有游離放電;
⑤套管積垢嚴(yán)重。
3、鐵芯故障
① 硅鋼片間絕緣損壞，引起鐵芯局部過熱而熔化;
② 夾緊鐵芯的穿心螺栓絕緣損壞，使鐵芯硅鋼片與穿心螺栓形成短路;
③ 殘留焊渣形成鐵芯兩點接地;
④變壓器油箱的頂部及中部，油箱上部套管法蘭、桶皮及套管之間。內(nèi)部鐵芯、繞組夾件等因局部漏磁而發(fā)熱，引起絕緣損壞。
運行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。
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鐵芯故障
① 硅鋼片間絕緣損壞，引起鐵芯局部過熱而熔化;
② 夾緊鐵芯的穿心螺栓絕緣損壞，使鐵芯硅鋼片與穿心螺栓形成短路;
③ 殘留焊渣形成鐵芯兩點接地;
④變壓器油箱的頂部及中部，油箱上部套管法蘭、桶皮及套管之間。內(nèi)部鐵芯、繞組夾件等因局部漏磁而發(fā)熱，引起絕緣損壞。
運行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。
4.瓦斯保護故障
瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理方法：
① 瓦斯保護動作的原因可能是因濾油、加油和冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，致使空氣進入變壓器;
② 因溫度下降和漏油致使油位緩慢降低;或是因變壓器故障而產(chǎn)生少量氣體;
③ 由于發(fā)生穿越性短路故障而引起;
④由于保護裝置的二次回路故障所引起。
輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障;變壓器內(nèi)部存在空氣;二次回路故障等。運行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)進行氣體取樣分析。瓦斯保護動作跳閘時。
可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護動作跳閘，應(yīng)先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形;檢查氣體的可燃性。
5.變壓器自動跳閘的處理
當(dāng)運行中的變壓器自動跳閘時，運行人員應(yīng)迅速作出如下處理：
① 當(dāng)變壓器各側(cè)斷路器自動跳閘后，將跳閘斷路器的控制開關(guān)操作至跳閘后的位置，并迅速投入備用變壓器，調(diào)整運行方式和負(fù)荷分配，維持運行系統(tǒng)及其設(shè)備處于正常狀態(tài);
② 檢查掉牌屬何種保護動作及動作是否正確;
③ 了解系統(tǒng)有無故障及故障性質(zhì);
④ 若屬以下情況并經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)同意，可不經(jīng)檢查試送電：人為誤碰保護使斷路器跳閘;保護明顯誤動作跳閘;變壓器僅低壓過流或限時過流保護動作，同時跳閘變壓器下一級設(shè)備故障而其保護卻未動作，且故障已切除，但試送電只允許一次;
⑤ 如屬差動、重瓦斯或電流速斷等主保護動作，故障時有沖擊現(xiàn)象，則需對變壓器及其系統(tǒng)進行詳細(xì)檢查，停電并測量絕緣。在未查清原因之前，禁止將變壓器投入運行。必須指出，不管系統(tǒng)有無備用電源，也不準(zhǔn)強送變壓器。
6.變壓器著火
變壓器著火也是一種危險事故，因變壓器有許多可燃物質(zhì)，處理不及時可能發(fā)生爆炸或使火災(zāi)擴大。
變壓器著火的主要原因是：
① 套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出并在頂蓋上燃燒;
②變壓器內(nèi)部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。
變壓器著火，應(yīng)迅速作出如下處理：
①斷開變壓器各側(cè)斷路器，切斷各側(cè)電源，并迅速投入備用變壓器，恢復(fù)供電;
②停止冷卻裝置運行;
③主變壓器及高廠變著火時，應(yīng)先解列發(fā)電機;
④若油在變壓器頂蓋上燃燒時，應(yīng)打開下部事故放油門放油至適當(dāng)位置。若變壓器內(nèi)部著火時，則不能放油，以防變壓器發(fā)生爆炸;
⑤迅速用滅火裝置滅火。如用干式滅火器或泡沫滅火器滅火。必要時通知消防隊滅火。發(fā)生這類事故時，變壓器保護應(yīng)動作使斷路器斷開。若因故障斷路器未斷開，應(yīng)用手動來立即斷開斷路器，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關(guān)。
7.分接開關(guān)故障
常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有：
(1)連接螺絲松動;
(2)帶負(fù)荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當(dāng);
(3)分接頭絕緣板絕緣不良;
(4)接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足;
(5)油的酸價過高，使分接開關(guān)接觸面被腐蝕。
由于主變事故一般不是單一的，而是多重的、發(fā)展的，且潛在的主要故障點比較隱蔽，加上故障性質(zhì)的特殊性。因而我們?yōu)榱舜_保變壓器及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，正確處理事故，應(yīng)隨時掌握下列情況：
①系統(tǒng)運行方式，負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷種類
②變壓器上層油溫，溫升與電壓情況;
③事故發(fā)生時天氣情況;
④變壓器周圍有無檢修及其他工作;
⑤運行人員有無操作;
⑥系統(tǒng)有無操作;
⑦何種保護動作，事故現(xiàn)象情況等。加強對變壓器運行的巡監(jiān)，做好軋輥常規(guī)的維護工作，及時地消除設(shè)備的缺陷，定期進行檢修和預(yù)防性試驗，盡量避免變壓器事故的發(fā)生，減小事故對電網(wǎng)及電器設(shè)備的損害。
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