变压器常见故障原因分析、处理及预防措施

2011-08-15孙爱斌高广伟

邯郸职业技术学院学报 2011年1期

关键词：铁芯绕组短路

孙爱斌高广伟

(邯郸市城郊水电管理处,河北邯郸 056006)

变压器常见故障原因分析、处理及预防措施

孙爱斌高广伟

(邯郸市城郊水电管理处,河北邯郸 056006)

运行中的配电变压器,受各种气候条件的影响,变压器所带负荷也经常变化,若管理不好容易将变压器烧毁,应定期进行检查。就变压器的常见故障进行分析,提出一些处理及预防性措施。

变压器;故障;原因;预防

运行中的配电变压器,绝大部分安装在室外,所以它经常受各种变化着的气候条件的影响。另外,变压器所带的负荷也经常变化。若负荷增大,就意味着变压器的温升在增大,若管理不好容易将变压器烧毁。为了更好的掌握变压器的运行状况,应定期进行检查,以便了解和掌握变压器的运行情况,如果发现问题应及时解决,力争把故障消除在萌芽状态。对变压器巡视检查和维护的项目有:变压器的外部检查、变压器负荷检查测量、运行环境检查、停电清扫检查。在巡视检查过程中,一般可以通过仪表、保护装置及各种指示信号等设备了解变压器的运行情况。同时还要依靠检查人员的各种感官去观察、监听,及时发现仪表所不能反映的问题,如运行环境的变化、变压器声响的异常等等。即使是仪表装置反应的情况也需要通过检查、分析才能做出结论。下面就变压器的常见故障进行分析处理以及提出一些预防性措施。

一、变压器声音异常的分析和处理

1.变压器在加上电源后,由于励磁电流以及磁力线的变化,铁芯、绕组会振动而发生连续均匀的嗡嗡声,俗称交流声。变压器过负荷时会发出很高而且沉重的嗡嗡声。如声大而嘈杂,则说明内部振动加强或结构松动,必须密切关注,必要时可减少负荷,甚至停电检修。

2.有滋滋声,说明表面有闪络,要检查套管是否太脏或有裂纹。需进行清洁或更换。

3.变压器噪声很大,而且很不均匀、有爆裂声或噼啪声时,说明变压器内部接触不良、绝缘有击穿或系统短路或接地。这样应该对硅钢片重新进行涂抹绝缘漆或重绕绕组。

4.系统发生铁磁谐振时,变压器发出粗细不均的噪声。

二、变压器铁芯过热故障的原因分析及预防措施

导致变压器铁芯过热的主要原因是铁芯多点接地和铁芯片间绝缘不好造成铁耗增加所致。因此必须加强对变压器铁芯多点接地的检测和预防。

1.铁芯多点接地的检测

1 )交流法

给变压器二次 (低压)绕组通以 220～380V交流电压,则铁芯中将产生磁通。打开铁芯和夹件的连接片,用万用表的毫安档检测,当两表笔在逐级检测各级铁轭时,正常接地时表中有指示,当触接到某级上表中指示为零时,则被测处因无电流通过,该处叠片为接地点。

2 )直流法

打开铁芯与夹件的连接,在铁轭两侧的硅钢片上施加 6V直流电压,再用万用表直流电压档,依次测量各级铁芯叠片间的电压。当表指针指示为零或指针指示相反时,则被测处有故障接地点。

3 )电流表法

当变压器出现局部过热,怀疑是铁芯有多点接地,可用电流表测接地线电流。因为铁芯接地导线和外接地线导管相接,利用其外引接地套管,接入电流表,如测出有电流存在,说明铁芯有多点接地处;如果只有一点正常接地,测量时电流表应无电流值或仅有微小电流值。

2.变压器铁芯多点接地的预防措施

制造或大修变压器而需要更换铁芯时,要选好材质;裁剪时,勿压坏叠片两面绝缘层,裁剪毛刺要小;保持叠片干净,污物、金属粉粒不可落在叠片上,叠压合理,接地片和铁芯要搭接牢固,和地线要焊牢。接地片离铁轭、旁柱符合规定距离,防止器身受潮使铁芯锈蚀,总装变压器时铁芯与外壳或油箱的距离应符合规定;其他金属组件、部件不可触及铁芯,加强维护,防止过载运行,一旦出现多点接地应及时排除。

三、变压器油异常情况分析、防范措施及处理

1.变压器油温不断升高原因分析及处理

油温过高,上层油温升高超过 85℃时,应首先检查校对温度表指示是否正确,检查变压器冷却系统的运行是否正常,并核对前一天记录。比较在同一时间或同样负载时,所指示的温度是否相同。若因负荷过大,应降低负荷;若因三相负荷不平衡,则应调整三相负荷分配。若变压器冷却系统运行正常,则可能是涡流、夹紧铁芯用的穿心螺丝绝缘损坏、变压器内部故障如绕组短路、油路堵塞等原因,应立即停电检修。

2.变压器油不合格的原因、防止措施和判定方法

变压器油如果保管存放不当、在运行中油受潮或过热,都会逐渐变质、老化和劣化,使绝缘性能下降,必须及时更换,或采取滤油方式,使不合格的绝缘油合格,从而保证油浸变压器及互感器正常运行,减少变压器故障。

1 )运行中的变压器油受潮原因及防止方法

a.变压器油注入油箱后,在运行中油会受潮或进入水分,其主要原因是:在吊心检修时或向变压器中注油时,油本身接触了空气,虽时间不长,但已吸收了少量潮气和水分;安装或检修变压器时密封不严、外界潮气和水分进入了变压器油箱。

b.防止方法如下:修理人员必须将变压器严格密封,既防止油漏出,又防止外界潮气入侵;吊心检修必须在晴天进行,超过 24h的,变压器器身必须烘干处理;注油、滤油应采取真空滤油为好;防止变压器过热和温升超限,减少油氧化发生。

2 )变压器油质的判定方法

打开油箱盖 (或放出一器皿油),用肉眼观察变压器油的颜色,如果油的颜色发暗、变成深褐色,或油黏度、沉淀物增大,闻到有酸的气味,油中有水滴等,均说明该变压器油已经老化和劣化,必须采取措施,提高其性能。

3 )运行中变压器油质量标准、内容及指标

要判定变压器油的质量,应进行多项测定和化验,所测数值应与标准值对比,这样从量的角度来判定其超标的程度,因此掌握运行油的质量标准,对维修人员十分重要。运行油质量标准可参见相关标准。

四、直流电阻不合格变压器断路和短路故障分析处理

对三相变压器其一次或二次绕组出现三相直流电阻不平衡,或某一相 (或两相)大,另两相 (或一相)小,说明变压器绕组有开路、引线脱焊或虚接,绕组匝数错误或有匝间、层间短路等故障;还可能是同一绕组用不同规格导线绕制以及绕向反或连接错等。而这些原因均会造成变压器三相直流电阻不平衡、变压器送电跳闸、不运行或带负载能力下降等。为防止断路故障,应从下述几方面做好预防工作。

1.绕组绕制时用力不宜过猛,换位时换位处S弯不要弯折过度;

2.接头焊接要牢,不应有虚焊、假焊,焊口不应有毛刺或飞边;

3.绕制的线圈层间、排间绝缘距离要符合规范,以防放电时灼伤导线而断路;

4.防止变压器过载运行;

5.母排和一次绕组瓷套管导杆连接要牢,一、二次绕组引线与本相套管引接头焊接要牢,如螺栓连接的螺母要拧紧;

6.应加强变压器的日常维护保养工作。

案例:有一台 SJL-1000/10型变压器在运行中因过热而跳闸,拉闸检查发现三相直流电阻不平衡。

分析处理如下:

吊心检查发现 B相二次绕组绝缘变色,该相直流电阻比 A、C相小,经检查 B相双螺旋式绕组中有三匝,因匝间绝缘损坏而形成匝间短路。将该二次绕组用 3.08mm×10.80mm扁铝纸包线 14根并绕 18匝组成,该B相绕组取出加热后将电缆纸剥去,分别用 0.05mm×25.00mm亚胺薄膜粘带穿套式连续补包好,略加整形,恢复原高度后再套装好。变压器油二次过滤,器身经烘烤合格。

五、分接开关故障原因分析及处理

变压器油箱上有吱吱的放电声,电流表随相声发生摆动,瓦斯保护可能发出信号,油的闪点降低。这些都可能是因分接开关故障而出现的现象。

原因分析:分接开关触头机械故障或严重老化;分接开关接触不良,经受不起短路电流冲击而发生故障;倒分接开关时,由于分头位置切换错误,引起开关烧毁;相间绝缘距离不够,或绝缘材料性能降低,在过电压作用下短路。如发现电流、电压、温度、油位、油色和声音发生变化,应立即取油样作气相色谱分析。当鉴定为开关故障时,应立即将分接开关切换到完好的档位运行。

预防措施及处理:机械故障或严重老化,应及时进行更换;为防止分接开关故障,在切换时必须测量各分头的直流电阻,如发现三相电阻不平衡,其相差值不应超过 2%;倒分接头时,应核对油箱外的分接开关指示器与内部接头的实际连接情况,以保证接线正确;每次倒分接头时,应将分接开关手柄转动 10次以上,以消除接触部分的氧化膜及油垢,再调整到新的位置。