引言
電力變壓器是一種重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,在變電站中起著承上啟下的重要作用,是變電所中重要的一次設(shè)備。變壓器一旦發(fā)生故障,極易造成惡劣影響,引發(fā)一系列安全事故,比如:生產(chǎn)制造車間會因停電生產(chǎn)出殘次品或報廢品,煤礦井下因停電有可能造成瓦斯超限從而引發(fā)瓦斯爆炸、煤塵爆炸等嚴重的安全事故。所以,為減少各類事故的發(fā)生,必須保證變壓器安全運行,對變壓器的故障分析成為快速發(fā)現(xiàn)和解決變壓器問題的一種方法。本文將對變壓器常見故障分析及處理進行簡單的總結(jié)。
1變壓器油質(zhì)不合格
變壓器中的油由于長時間運行會產(chǎn)生氣體等雜質(zhì),變壓器所帶負荷較大也會造成油溫過高使油質(zhì)變壞,針對類似問題,變電站每年都有專業(yè)人員提取油樣進行色譜分析,來檢驗變壓器內(nèi)油質(zhì)的好壞,經(jīng)檢驗若油質(zhì)合格可繼續(xù)使用,若不合格就要對變壓器油進行相應(yīng)處理,直至油質(zhì)合格方可繼續(xù)使用。變壓器取油樣時應(yīng)注意以下幾點:（1）應(yīng)在晴朗干燥的天氣下取油樣:（2）裝油樣的容器應(yīng)刷洗干凈并經(jīng)干燥處理:（3）油樣應(yīng)從注油設(shè)備底部的放油閥來取,取完后盡快將容器封好,以防混入雜質(zhì):（4）取油樣時應(yīng)將變壓器重瓦斯保護跳閘壓板退出。
2內(nèi)部聲音異常
變壓器正常運行時會產(chǎn)生均勻的"嗡嗡"聲,這是鐵芯中交變的磁通在鐵芯硅鋼片間產(chǎn)生的力造成振動的結(jié)果,這種"嗡嗡"聲與加在變壓器上電壓和電流的大小成正比。變壓器日常出現(xiàn)最多的異響就是過電壓和過電流情況下"嗡嗡"聲會比原來大但無雜音,也可能隨著負荷的急劇變化呈現(xiàn)出不均勻的"嗡嗡"聲,同時變壓器對應(yīng)的電壓或電流儀表也會發(fā)生相應(yīng)變化,這種異常聲音比較容易辨別。
另外,變壓器個別零件松動也會隨著的振動發(fā)出異響。理論上講,變壓器鐵芯故障或匝間短路等都會導(dǎo)致變壓器發(fā)出異常聲響,但其并不常見,如果變壓器鐵芯故障或匝間短路則變壓器需退出運行。
3保護動作跳閘故障
在變壓器運行過程中,如果突然出現(xiàn)自動跳閘,值班人員首先要查看后臺報文,根據(jù)不同的報文來查找判斷變壓器跳閘故障原因。下面以一臺雙繞組35kV/6kV變壓器為例進行分析。
（1）如果報文是主變低后備電流1段動作,屬于純過流動作,此時應(yīng)檢查變壓器所帶的6kV母線、6kVⅢP、6kV分盤CP至6kV母線之間有無故障。
（2）如果報文是主變低壓側(cè)復(fù)壓電流I段動作,則應(yīng)檢查變壓器所帶的6kV分盤有無拒動的情況,如果6kV分盤機構(gòu)卡澀或保護裝置故障未啟動該盤跳閘則都會造成主變低壓側(cè)復(fù)壓電流I段動作,此時應(yīng)將拒動故障盤隔離方可恢復(fù)主變送電。
（3）如果報文是主變差動保護動作,則應(yīng)檢查該主變高、低壓兩側(cè)電流互感器之間有無故障:一般情況下主變差動動作后不可恢復(fù)送電。
（4）如報文同時報主變差動與重瓦斯保護動作,則應(yīng)到現(xiàn)場重點檢查主變本體有無故障:一般情況下,主變差動或重瓦斯保護動作后,應(yīng)對變壓器進行試驗,合格后方可送電。
4油位過高或過低
變壓器油枕油位計有兩個限值:低和高,正常出廠時會在中間,正常運行也是在兩道線中間。假如變壓器油位過低,則可能導(dǎo)致瓦斯保護及誤動作,情況嚴重時,甚至有可能使變壓器引線或線圈從油中露出,造成絕緣擊穿:若是油位過高,則容易產(chǎn)生溢油。長期漏油、溫度過低、滲油、檢修變壓器放油之后沒有及時補油等都是導(dǎo)致油位過低的原因。影響變壓器油位變化的因素很多,如冷卻裝置運行狀況的變化、殼體滲油、負荷變化以及周圍環(huán)境變化等。所以,一定要根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁剡x擇合適的注油高度。
變壓器油溫會因負荷與環(huán)境因素的影響而變化,假如油溫出現(xiàn)變化,但油標(biāo)中油位卻沒有跟著變化,那么油位就是一個假象,造成這種狀況的原因可能是油標(biāo)管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通氣孔堵塞等。這就要求值班人員要經(jīng)常對變壓器油位計的指示狀況進行檢查,如果油位過低,就要查明其原因并采取相應(yīng)措施:如果油位過高,則適當(dāng)放油,讓變壓器能夠安全穩(wěn)定運行。
5瓦斯保護故障
氣體繼電器安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管中,是一種反應(yīng)非電氣量的保護。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時,短路電流使油箱中的油加熱膨脹,產(chǎn)生的瓦斯氣體沿連接管經(jīng)瓦斯繼電器向油枕中流動。當(dāng)氣體達到一定數(shù)量時,瓦斯繼電器的擋板被沖動并向一方傾斜,帶動繼電器的觸點閉合,接通跳閘或信號回路。瓦斯保護是變壓器內(nèi)部故障的主要保護元件,其中輕瓦斯作用于信號,而重瓦斯作用于跳閘。
如圖1所示,瓦斯繼電器KG的上觸點為輕瓦斯保護,接通后發(fā)信號:下觸點為重瓦斯保護,觸點閉合后經(jīng)信號繼電器Ks、連接片xB啟動中間繼電器Kco:Kco動作后兩對觸點閉合,分別經(jīng)斷路器oF1、oF2的輔助觸點接通各自的跳閘回路,跳開變壓器兩側(cè)的斷路器。
它們的動作程序為:
+（電源）一KG一Ks一xB一Kco線圈一-（電源）,啟動Kco:+（電源）一Kco一oF1-1一YT1一-（電源）,跳oF1:
+（電源）一Kco一oF2-1一YT2一-（電源）,跳oF2。
當(dāng)要求瓦斯保護只發(fā)信號不跳閘時,可把連接片xB壓接在與電阻R接通的位置上。YT1、YT2分別為斷路器oF1、oF2的跳閘線圈。
輕瓦斯動作發(fā)出信號后,值班員應(yīng)判斷是由變壓器內(nèi)部故障還是外部故障引起的,若是外部故障（如因濾油、加油使空氣進入變壓器,因溫度驟降或漏油使油面緩慢下降）,變壓器可繼續(xù)運行:若是變壓器內(nèi)部故障,應(yīng)將變壓器退出運行,做必要檢查。重瓦斯保護動作時不僅發(fā)出信號,同時變壓器各側(cè)斷路器自動跳閘,變壓器退出運行。此時應(yīng)立即取油樣進行色譜分析:變壓器重瓦斯動作跳閘后,不經(jīng)詳細檢查、測量、查明原因,不得投入運行。
6外表異常
滲油、漏油、套管閃絡(luò)、放電,是變壓器最常見的外表異?，F(xiàn)象。變壓器裝有呼吸器,呼吸器下端玻璃筒內(nèi)有變色硅膠,正常時為淺藍色,若變成粉紅色,應(yīng)予以更換:有時還會發(fā)現(xiàn)套管與引線線夾處發(fā)紅,其連接部位溫度不宜超過70℃。在運行中若發(fā)現(xiàn)上述情況,輕者應(yīng)匯報主管部門及電調(diào),并加強監(jiān)視:嚴重者應(yīng)請示停用變壓器,等候處理。
運行中的變壓器一旦發(fā)現(xiàn)向外噴油則應(yīng)立即退出運行:變壓器套管一旦發(fā)生嚴重破損并引起放電,則認為該變壓器已經(jīng)失去了正常運行功能,應(yīng)立即退出運行:變壓器一旦著火,除應(yīng)立即將變壓器從系統(tǒng)中隔離外,還應(yīng)立即采取正確的防火措施:變壓器自動跳閘后,應(yīng)盡快投入備用變壓器,恢復(fù)向用戶供電,然后查明故障變壓器的跳閘原因。
7結(jié)語
變壓器是電力系統(tǒng)中主要的電氣設(shè)備,所以值班人員應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)變壓器異常情況,力爭將事故消滅在萌芽狀態(tài)。運行人員應(yīng)做到以下幾點:
（1）后臺應(yīng)認真監(jiān)盤,有異常報文及時到現(xiàn)場查看。
（2）定期巡檢時注意變壓器聲音有無異常:檢查變壓器油色、油位、呼吸器等是否符合標(biāo)準,有無變色等:注意變壓器有無閃絡(luò)放電,變壓器引線有無斷股等現(xiàn)象。
（3）異常天氣時應(yīng)對變壓器增加特巡。
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