變壓器故障與監(jiān)測課件

1、主講：曲在輝2006.6l1概述l2變壓器維護l3變壓器的現(xiàn)場檢測l4現(xiàn)場干燥受潮變壓器l5現(xiàn)場對大型變壓器繞組的替換維修 l1.1變壓器經濟運行的條件和相關因素 電能消耗 運行效率 最佳經濟運行時變壓器并聯(lián)運行的臺數 l2.1變壓器維護的經濟意義 根據變壓器管理部門和運行部門的經驗，變壓器在運行前l(fā)0年，尤其是運行的前3年，其故障率最高。 雖然在運行的初期階段，檢修和更換部件需要花費一定費用，但這些費用的消耗對于及時或較早發(fā)現(xiàn)存在的缺陷，避免后來產生嚴重后果是很有價值的。因此制定維護保養(yǎng)程序的經濟意義就是延長變壓器壽命。 l2.2變壓器維護戰(zhàn)略 l變壓器維護的戰(zhàn)略一般有三種：預測性維護、預防

2、性維護、狀態(tài)性維護。 預測性維護是利用自動報警診斷裝置對變壓器進行監(jiān)測。預測性維護需要借助狀態(tài)分析的方式和手段。例如，對變壓器油的分析等。 預防性維護是一種周期性、階段性的維護戰(zhàn)略。它包括計劃性檢修，例如，定期對變壓器進行各種檢測。 狀態(tài)性維護是針對有問題的變壓器進行維護。它需要詳細分析、檢查、修理或替換變壓器需要進行維修替換的部件。 l3.1各種現(xiàn)場檢測方法和檢測內容 l目前采用的方法主要有外觀檢查和借助于各種便攜裝置(如檢測器、傳感器等)進行檢測，此外，還包括用吸附劑進行現(xiàn)場吸附處理以及檢測變壓器繞組變形的方法。確定油中機械雜質的碎粒和油的可靠性；測定不同溫度下油的tan值和導電性；測定繞

3、組和套管的絕緣性能；測定固體絕緣中的水分含量等；測量變壓器局部放電；l3.1各種現(xiàn)場檢測方法和檢測內容測量變壓器的紅外圖像；測量變壓器聲級；測量油泵和冷卻風扇的工作狀態(tài)；測量變壓器短路阻抗；測量變壓器的空載電流和損耗；計算套管的電氣絕緣強度；測量繞組的直流電阻和分接開關不同分接位置的觸點電阻；測量分接開關運行的工作狀態(tài)；測量油泵和風扇電動機的相電流。 l變壓器外觀檢查的內容如下： 1)檢查變壓器聲音是否正常；2)檢查變壓器一、二次母線連接是否正常，檢查變壓器外殼接地是否正常；3)檢查瓷套管是否清潔，是否存在破損、裂隙和放電燒毀等；4)檢查變壓器有無滲漏現(xiàn)象，油色及油量是否正常；5)檢查氣體繼電

4、器運行是否正常，有無動作；6)檢查防爆管膈膜是否完好，是否存在裂紋及存油；7)檢查硅膠吸濕器是否變色；8)檢查冷卻裝置運行情況是否正常，冷卻器中，油壓應比水壓高11.5個大氣壓。冷卻器出水中不應有油，水冷卻器部分應無漏水。 l3.2大型變壓器的現(xiàn)場局部放電試驗 現(xiàn)場對大型變壓器進行局部放電試驗，是保證搶修變壓器能夠重新安全運行的保證。 現(xiàn)場局部放電是評定維修變壓器絕緣性能的一種有效方法。它的最優(yōu)越之處是可節(jié)省往返運輸變壓器的費用，其次是一旦變壓器存在故障，可即時發(fā)現(xiàn)。 l3.3極化和非極化電流測定法現(xiàn)場評價變壓器絕緣性能的另一種方法是測量極化和非極化電流。由于在大故障電流下，變壓器要經受嚴重的

5、短路，這些外部短路可引起繞組變形或位移。特別是對運行多年的老變壓器來說，由于本身機械強度已經降低，所以在經受短路力作用下更容易被破壞。在大多數情況下，繞組的位移并不會立即導致變壓器故障。但是繞組的位移卻能夠在后來的過電壓應力下，導致變壓器絕緣擊穿。 l3.4現(xiàn)場檢測裝置 3.4.1氫氣現(xiàn)場檢測裝置 3.4.2乙炔現(xiàn)場檢測裝置 l一臺變壓器的干燥程度直接影響絕緣系統(tǒng)的可靠性及其他性能指標。因此要延長變壓器壽命，首先要保證絕緣系統(tǒng)的干燥。 l現(xiàn)場干燥受潮變壓器之前，應該先確定變壓器的受潮程度和狀況：1)暴露在空氣中的時間是否超過規(guī)定值；2)繞組受潮程度和絕緣電阻是否超標；3)空氣干燥器中的硅膠受潮

6、變色程度；4)繞組是否經過重新繞制；5)變壓器油的濕度是否超標；6)是否有滲漏油現(xiàn)象；l如果變壓器具備上述一種情況，則應該實施現(xiàn)場干燥處理。l干燥方法如下： 1)熱油循環(huán)法。 熱油循環(huán)法針對受潮程度不太嚴重的變壓器較為有效。熱油循環(huán)法的工作原理是用熱油作為干燥變壓器的介質，通過渦流加熱變壓器器身后，能夠使纖維絕緣受熱，從而使水分得以揮發(fā)和擴散。這種方法需要每隔幾小時抽一次真空。油箱的真空程度應保持在l33Pa以下。熱油循環(huán)溫度要保持在6070。 l干燥方法如下： 2)熱油噴淋干燥法。 熱油噴淋干燥法也是現(xiàn)場干燥較常用的一種方法。它適用于大中型油浸變壓器。 熱油噴淋干燥法的工作原理是通過采用專門

7、的噴嘴，把100高溫霧化后的油注入到變壓器油箱中，再用噴嘴向變壓器器身噴淋，從而達到器身溫度上升的目的。通過抽真空的方式可排除掉器身的水蒸氣。這種熱油噴淋方法干燥處理設備簡單，對于進水較多的大型變壓器的現(xiàn)場干燥較為有效。 l干燥方法如下： 3)現(xiàn)場繞組帶電干燥法。現(xiàn)場繞組帶電干燥法的工作原理是將變壓器的二次繞組短接，對一次繞組通電，使一次、二次繞組通過的電流熱效應達到烘干絕緣的目的。這種方法必須借助真空濾油機排除油中的潮氣。通過對比烘烤前后的高壓、中壓、低壓三相對地絕緣電阻可以看出，經過干燥處理后，絕緣電阻的介質損耗和泄漏電流值均出現(xiàn)明顯的降低。 l干燥方法如下： 4)油箱空載損耗真空干燥法和

8、感應渦流法。這種方法的工作原理是通過給繞在箱壁上的勵磁繞組供電，由箱壁感應出的交變磁通會產生一種渦流能量。利用這種渦流能量可以提高油箱內部溫度，達到加熱器身的目的。具體匝數的繞制、施加電流的大小和通電時間的長短，以箱壁溫度達到90100時為準。 l干燥方法如下： 5)零序電流干燥法。零序電流干燥法的工作原理是選擇合適的三相繞組，以串聯(lián)或并聯(lián)方式連接。其他電壓等級的繞組開路。在所選繞組上施加零序電壓，以在鐵心中產生零序磁通，該零序磁通經油箱而閉合，并在油箱中產生渦流損耗，從而達到干燥器身的目的。零序電流干燥法適合對中小型配電變壓器現(xiàn)場干燥。 l現(xiàn)場搶修大型變壓器繞組必須保證以下幾點： 1）保證變壓器器身不受潮；2）要將更換的繞組和其絕緣件均放在抽真空的容器中。真空度必須保持在133Pa；3）如果需要更換或進行拆除的是兩相繞組，在拆除或重新繞制繞組的過程中，繞組故障線段的纏繞順序須由里到外，先里后外纏繞目的是避免導線絕緣受到損傷，同時還能保證繞組能夠繞得較緊；4）具體工作過程中要逐相進行繞制；5）需要對繞組做浸泡處理。必須用干凈的絕緣油浸泡后，再用干凈的棉白布擦凈沾在墊塊以及上、下鐵軛、絕緣筒、油道撐條上的油污；6）替換工作結束后，需要對油箱填充02Pa大氣壓的干燥壓縮空氣。填充干燥壓縮空氣的目的是避免在現(xiàn)場檢修過程