智能小區(qū)中變壓器的異常運(yùn)行與分析

引言

在智能小區(qū)中，電力變壓器在運(yùn)行中一旦發(fā)生異常情況,將影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及對(duì)用戶的正常供電，甚至造成大面積停電。所以，對(duì)于變壓器的異常運(yùn)行分析有著重要意義。

1聲音異常

1.1正常狀態(tài)下變壓器的聲音

變壓器屬靜止設(shè)備，但運(yùn)行中仍然會(huì)發(fā)出輕微的、連續(xù)不斷的'嗡嗡”聲。這種聲音是運(yùn)行中電氣設(shè)備的一種特有現(xiàn)象,一般稱為“噪聲”產(chǎn)生這種噪聲的原因有：一是勵(lì)磁電流的磁場(chǎng)作用使硅鋼片振動(dòng)；二是特性的接縫和疊層之間的電磁力作用引起的振動(dòng)；三是繞組的導(dǎo)線之間或繞組之間的電磁力作用引起的振動(dòng)；四是變壓器上某些零部件引起的振動(dòng)。

正常運(yùn)行中，變壓器發(fā)出的“嗡嗡”聲是連續(xù)均勻的，如果產(chǎn)生的聲音不均勻或有特殊響聲，應(yīng)視為不正?，F(xiàn)象，判斷變壓器的聲音是否正常，可借助于“聽(tīng)音棒”等工具進(jìn)行。

1.2聲音異常

變壓器運(yùn)行中的聲音異常情況一般有以下幾種：

1.2.1變壓器的聲音比平時(shí)增大

若變壓器的聲音比平時(shí)增大，且聲音均勻，可能的原因：一是電網(wǎng)發(fā)生過(guò)電壓。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地或產(chǎn)生諧振過(guò)電壓時(shí)，都會(huì)使變壓器的聲音增大。出現(xiàn)這種情況時(shí),可結(jié)合電壓、電流表計(jì)的指示進(jìn)行綜合判斷；二是變壓器過(guò)負(fù)荷。變壓器過(guò)負(fù)荷時(shí)會(huì)使其聲音增大，尤其是在滿負(fù)荷的情況下突然有大的動(dòng)力設(shè)備投入，將會(huì)使變壓器發(fā)出沉重的“嗡嗡”聲。

1.2.2變壓器有雜音

若變壓器的聲音比正常時(shí)增大且有明顯的雜音，但電流、電壓無(wú)明顯異常時(shí)，則可能是內(nèi)部夾件或壓緊鐵心的螺栓松動(dòng)，使得硅鋼片振動(dòng)增大所造成的。

1.2.3變壓器有放電聲

若變壓器內(nèi)部或表面發(fā)生局部放電，聲音中就會(huì)夾雜有“噼啪”的放電聲。發(fā)生這種情況時(shí)，若在夜間或陰雨天氣下,看到變壓器套管附近有藍(lán)色的電暈或火花，則說(shuō)明瓷件污穢嚴(yán)重或設(shè)備線夾接觸不良，若變壓器的內(nèi)部放電，則是不接地的部件靜電放電，或是分接開(kāi)關(guān)接觸不良放電，這時(shí)應(yīng)將變壓器作進(jìn)一步檢測(cè)或停用。

1.2.4變壓器有水沸騰聲

若變壓器的聲音中夾雜有水沸騰聲且溫度急劇變化，油位升高，則應(yīng)判斷為變壓器繞組發(fā)生短路故障，或分接開(kāi)關(guān)因接觸不良引起嚴(yán)重過(guò)熱，這時(shí)應(yīng)立即停用變壓器進(jìn)行檢查。

1.2.5變壓器有爆裂聲

若變壓器的聲音中夾雜有不均勻的爆裂聲，則是變壓器內(nèi)部或表面絕緣擊穿，此時(shí)應(yīng)立即將變壓器停用檢查。

1.2.6變壓器有撞擊聲和摩擦聲

若變壓器的聲音中夾雜有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊聲和摩擦聲，則可能是變壓器外部某些零件如表計(jì)、電纜、油管等,因變壓器振動(dòng)造成撞擊或摩擦，或外來(lái)高次諧波源所造成,應(yīng)根據(jù)情況予以處理。

2油溫異常

運(yùn)行中的變壓器內(nèi)部的鐵損和銅損轉(zhuǎn)化為熱量，熱量向四周介質(zhì)擴(kuò)散。當(dāng)發(fā)熱與散熱達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，變壓器各部分的溫度趨于穩(wěn)定。鐵損是基本不變的，而銅損隨負(fù)荷變化。頂層油溫表指示的是變壓器頂層的油溫，溫升是指頂層油溫與周?chē)諝鉁囟鹊牟钪怠＿\(yùn)行中要以監(jiān)視頂層油溫為準(zhǔn)，溫升是參考數(shù)字(目前對(duì)繞組熱點(diǎn)溫度還沒(méi)有能直接監(jiān)視的條件)。

變壓器的絕緣耐熱等級(jí)為A級(jí)時(shí)，繞組絕緣極限溫度為105C對(duì)于強(qiáng)油循環(huán)繞組絕緣極限溫度為105C對(duì)于強(qiáng)油循環(huán)的變壓器，根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)推薦的計(jì)算方法：變壓器在額定負(fù)載下運(yùn)行，繞組平均溫升為65通常最熱點(diǎn)溫升比油平均溫升約高13°C,即65+13=78(°C),如果變壓器在額定負(fù)載和冷卻介質(zhì)溫度為+20C條件下連續(xù)運(yùn)行，則繞組最熱點(diǎn)溫度為98C，其絕緣老化率等于1(即老化壽命為20年)。因此，為了保證絕緣不過(guò)早老化，運(yùn)行人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)變壓器頂層油溫的監(jiān)視，按規(guī)定應(yīng)控制在85C以下。

若發(fā)現(xiàn)在同樣正常條件下，油溫比平時(shí)高出10C以上,或負(fù)載不變而溫度不斷上升(冷卻裝置運(yùn)行正常)，則可認(rèn)為變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常。

導(dǎo)致溫度異常的原因有以下幾種：

內(nèi)部故障引起溫度異常。變壓器內(nèi)部故障如繞組之間或?qū)娱g短路，繞組對(duì)周?chē)烹?，?nèi)部引線接頭發(fā)熱；鐵心多點(diǎn)接地使渦流增大過(guò)熱；零序不平衡電流等漏磁通形成回路而發(fā)熱等因素都可引起變壓器溫度異常。發(fā)生這些情況，還將伴隨著氣體或差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。故障嚴(yán)重時(shí)，還可能使防爆管或壓力釋放閥噴油，這時(shí)變壓器應(yīng)停用檢查。

冷卻器運(yùn)行不正常引起溫度異常。冷卻器運(yùn)行不正?；虬l(fā)生故障，如潛油泵停運(yùn)、風(fēng)扇損壞、散熱器管道積垢冷卻效果不良、散熱器閥門(mén)沒(méi)有打開(kāi)或散熱器堵塞等因素引起溫度升高。應(yīng)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)或沖洗，提高冷卻效果。

3油位異常

變壓器儲(chǔ)油柜的油位表，一般標(biāo)有一30C，+20C，+40C三條線，他們是指變壓器使用地點(diǎn)在最低溫度和最高溫度時(shí)對(duì)應(yīng)的油面，并注明溫度。根據(jù)這三個(gè)標(biāo)志可以判斷是否需要加油或放油。運(yùn)行中變壓器溫度的變化會(huì)使油的體積發(fā)生變化。從而引起油位的上下位移。常見(jiàn)的油位異常有假油位和油面過(guò)低。

如變壓器溫度變化正常，而變壓器油標(biāo)管內(nèi)的油位變化

不正?；虿蛔儯瑒t說(shuō)明是假油位。運(yùn)行中出現(xiàn)假油位的原因有:

油標(biāo)管堵塞;

油枕呼吸器堵塞；

防爆管通氣孔堵塞；

變壓器油枕存有一定數(shù)量的空氣；

一般情況下，油面過(guò)低應(yīng)視為異常。因其低到一定限度時(shí),會(huì)造成輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作；嚴(yán)重缺油時(shí)，變壓器內(nèi)部繞組暴露會(huì)導(dǎo)致絕緣下降，甚至造成因絕緣散熱不良而引起損壞事故。處于備用的變壓器如嚴(yán)重缺油，也會(huì)吸潮而使其絕緣降低。造成變壓器油面過(guò)低或嚴(yán)重缺油的原因有以下幾種：

變壓器嚴(yán)重滲油；

修試人員因工作需要多次放油后未做補(bǔ)充;

氣溫過(guò)低且油量不足，或油枕容積偏小，不能滿足運(yùn)行要求。

4變壓器外觀異常

變壓器運(yùn)行中，夕卜觀異常有下列幾種原因：

4.1防爆管防爆膜破裂

防爆管防爆膜破裂，會(huì)引起水和潮氣進(jìn)入變壓器內(nèi)，導(dǎo)致絕緣油乳化及變壓器的絕緣強(qiáng)度降低。原因如下：

防爆膜材質(zhì)與玻璃選擇處理不當(dāng)。當(dāng)材質(zhì)未經(jīng)壓力試驗(yàn)驗(yàn)證或玻璃未經(jīng)退火處理時(shí)，受到自身內(nèi)應(yīng)力的不均勻時(shí)會(huì)導(dǎo)致裂面。

防爆膜及法蘭加工不精密不平整，裝置結(jié)構(gòu)不合理,檢修人員安裝防爆膜時(shí)工藝不符要求，緊固螺絲受力不均，接觸面無(wú)彈性等所造成。

呼吸器堵塞或抽真空充氮時(shí)不慎，受壓力而破損。4.2壓力釋放閥的異常

目前，大中型變壓器已大多應(yīng)用壓力釋放閥(下稱“釋放器”)代替老式的防爆管裝置，因?yàn)橐话憷鲜降姆辣苡驼碇荒芷鸬桨朊芊庾饔?，而不能起到全密封作用。?dāng)變壓器油超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，釋放器便開(kāi)始動(dòng)作進(jìn)行溢油或噴油，從而減小油壓，保護(hù)了油箱。如果變壓器油量過(guò)多、氣溫又高而造成非內(nèi)部故障的溢油現(xiàn)象，溢出過(guò)多的油后釋放器會(huì)自動(dòng)復(fù)位,仍起到密封的作用。釋放器備有信號(hào)報(bào)警以便運(yùn)行人員迅速發(fā)現(xiàn)異常并進(jìn)行查處。

4.3套管閃絡(luò)放電

套管閃絡(luò)放電會(huì)造成發(fā)熱，導(dǎo)致絕緣老化受損甚至引起爆炸。常見(jiàn)原因如下：

套管表面過(guò)臟，如粉塵、污穢等。在陰雨天就會(huì)發(fā)生套管表面絕緣強(qiáng)度降低，容易發(fā)生閃絡(luò)事故，若套管表面不光潔，在運(yùn)行中電場(chǎng)不均勻會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象。

高壓套管制造不良,末屏接地焊接不良形成絕緣損壞,或接地末屏出線的瓷瓶心軸與接地螺套不同心、接觸不良或末屏不接地，也有可能導(dǎo)致電位提高而逐步損壞。

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部或外部過(guò)電壓時(shí)，套管內(nèi)由于存在隱患而導(dǎo)致?lián)舸?

4.4滲油和漏油

滲漏油是變壓器的常見(jiàn)缺陷，常見(jiàn)的具體部位及原因有：

閥門(mén)系統(tǒng):蝶閥膠墊材質(zhì)、安裝不良，放油閥精度不高、螺紋處滲漏。

膠墊接線樁頭、高壓套管基座、電流互感器出線樁頭、膠墊不密封、無(wú)彈性、滲漏。一般膠墊壓縮應(yīng)保持在2/3,有一定的彈性。隨運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，溫度過(guò)高、振動(dòng)等原因造成老化龜裂、失去彈性或本身材質(zhì)不符要求，位置不對(duì)稱、偏心。

絕緣子破裂滲漏油。

設(shè)計(jì)制造不良。高壓套管升高座法蘭、油箱外表、油箱底盤(pán)大法蘭等焊接處，因制造和加工粗糙形成滲漏油。

5顏色、氣味異常

變壓器的許多故障常伴有過(guò)熱現(xiàn)象，使得某些部件或局部過(guò)熱，因而引起一些有關(guān)部件的顏色變化或產(chǎn)生特殊氣味。

一般引線、線卡處過(guò)熱都會(huì)引起異常。套管接線端部緊固部分松動(dòng)，或引線頭線鼻子等接觸面發(fā)生嚴(yán)重氧化，使接觸處過(guò)熱，顏色變暗失去光澤，表面鍍層也遭到破壞。連接接頭部分一般溫度不宜超過(guò)70°C,可用示溫蠟片檢查，一般黃色熔化為60C，綠色70C，紅色80C，也可用紅外線測(cè)溫儀測(cè)量。溫度很高時(shí)還會(huì)散發(fā)出焦臭味。

套管、絕緣子有污穢或損傷嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生放電、閃絡(luò)并產(chǎn)生一種特殊的臭氧味。

呼吸器硅膠一般正常干燥時(shí)為藍(lán)色，其作用為吸附空氣中進(jìn)入油枕膠袋、隔膜中的潮氣，以免變壓器受潮。當(dāng)硅膠由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色，則表明受潮而且硅膠已失效，一般粉紅色部分超過(guò)2/3時(shí)，應(yīng)予更換。硅膠變色過(guò)快的原因主要有：

長(zhǎng)期天氣陰雨、空氣濕度較大，吸濕變色過(guò)快；

呼吸器容量過(guò)小，如采用0.51kg的呼吸器，變色過(guò)快是常見(jiàn)現(xiàn)象，應(yīng)更換較大容量的呼吸器;

硅膠玻璃罩罐有裂紋破損；

呼吸器下部油封罩內(nèi)無(wú)油或油位太低起不到良好油封作用，使?jié)窨諝馕唇?jīng)油封過(guò)濾而直接進(jìn)入硅膠罐內(nèi)；

呼吸器安裝不良，如膠墊龜裂不合格，螺絲松動(dòng)安裝不密封而受潮。

附件電源線或二次線的老化損傷，則會(huì)造成短路，從而產(chǎn)生異常氣味。

另外，冷卻器中電機(jī)短路、分控制箱內(nèi)接觸器、熱繼電器過(guò)熱等燒損，也會(huì)產(chǎn)生焦臭味。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在智能小區(qū)中，物業(yè)管理人員一定要密切關(guān)注變壓器的運(yùn)行情況。一旦出現(xiàn)異常，務(wù)必及時(shí)查明原因，解決故障，確保小區(qū)內(nèi)的正常供電。

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