電氣設(shè)備中變壓器故障分析 附電力系統(tǒng)變壓器常見故障及處理措施分析

電氣設(shè)備中變壓器故障分析摘要：變壓器是日常生活中相對(duì)常見的電力系統(tǒng)元器件，在電力系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，只要發(fā)生故障，就會(huì)直接干擾電能的傳輸與電能的分配，嚴(yán)重的影響到了企業(yè)的制造生產(chǎn)與居民的正常用電，停電時(shí)間過長(zhǎng)甚至還會(huì)導(dǎo)致巨額的經(jīng)濟(jì)損失甚至是人員傷亡事故。所以,提前預(yù)判變壓器也許會(huì)出現(xiàn)的故障，還應(yīng)該保證其故障的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)對(duì)變壓器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水平與應(yīng)急故障處理技術(shù)就顯得非常關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;變壓器;故障診斷刖H由于變壓器在整個(gè)電氣設(shè)備中具有不可替代的重要地位，是系統(tǒng)中的關(guān)鍵裝置，變壓器裝置的應(yīng)用，除了能夠確保供電配電網(wǎng)的運(yùn)行安全且高效，還能夠按照需求調(diào)整電源，達(dá)到電源的最優(yōu)配置，因此維持變壓器的高效運(yùn)行顯得至關(guān)重要，務(wù)必時(shí)刻主動(dòng)關(guān)注的它的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行完善和維護(hù)，并對(duì)變壓器的故障積極做出研究和處理，從而保證電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。L分析變壓器產(chǎn)生故障的原因根據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，在整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)生的故障中，由電力變壓器出現(xiàn)故障引起的損耗一直都在電力系統(tǒng)的事故損失中占據(jù)著主導(dǎo)地位。在對(duì)變壓器進(jìn)行保養(yǎng)與檢修時(shí)能夠了解到變壓器的油溫狀態(tài)與風(fēng)冷裝置所產(chǎn)生的的問題最頻繁，而導(dǎo)致變電站變壓器油溫變化的因素很多，例如在其變電站的變壓器啟動(dòng)時(shí)，裝置中的油分離器會(huì)聚集大量的隔膜空氣，只要用力的重心不對(duì)就會(huì)使得密封墊圈移位和裂開，從而造成法蘭泄漏。而同樣關(guān)鍵的風(fēng)冷系統(tǒng)在裝置在工作時(shí)會(huì)形成大量的熱量集聚在變壓器中，嚴(yán)重的降低了其使用性能和服務(wù)，也縮短了變壓器的運(yùn)行壽命。油溫過高是由于變壓器中的銅與鐵的耗損將轉(zhuǎn)化為熱能，所以油循環(huán)能夠進(jìn)行輻射和傳導(dǎo)，并一步步向外部擴(kuò)散以達(dá)到熱平衡的狀態(tài)。變壓器的整體維持著十分平穩(wěn)的狀態(tài)，表面的溫度計(jì)大多是用來對(duì)變壓器的最高溫度進(jìn)行測(cè)試，而變壓器的機(jī)油溫度極限應(yīng)當(dāng)成參考，要是油溫超過相應(yīng)的極限標(biāo)準(zhǔn)，就能夠確認(rèn)油溫狀態(tài)異常，一般具有兩個(gè)關(guān)鍵因素會(huì)造成油溫上升的異常狀況：第一是外部因素，要是環(huán)境溫度大于40攝氏度或者裝置的運(yùn)行超過負(fù)荷，則油泵或冷卻風(fēng)扇就容易發(fā)生機(jī)油溫度異常的狀況，另外，由溫度過高的問題造成的機(jī)油量減少，和散熱器閥關(guān)閉的情形也會(huì)導(dǎo)致異常的機(jī)油溫度。再者是設(shè)備的內(nèi)部因素，就像因?yàn)閮?nèi)部出現(xiàn)故障而形成的熱量上升，機(jī)油的循環(huán)以及加熱部分不均勻，鐵芯內(nèi)部引線接頭加熱過高，鐵芯夾中的循環(huán)電流，線圈放電和變壓器匝間短路等一系列情況都有可能造成變壓器中異常的油溫問題。變壓器氣體問題變壓器風(fēng)冷裝置發(fā)生故障的具體因素如下：第一，控制設(shè)備的部件水汽重太過于濕潤(rùn)，同時(shí)變壓器風(fēng)冷裝置的控制設(shè)備中運(yùn)用的電子零件由于環(huán)境變化大，控制設(shè)備中的電子部件受潮等其他因素，都會(huì)造成變壓器空氣冷卻裝置中的電子部件不能應(yīng)用其功能，從而使得變壓器發(fā)生異常。第二個(gè)原因是變壓器風(fēng)冷裝置的風(fēng)扇發(fā)生故障，由于風(fēng)扇需要長(zhǎng)時(shí)間高速度、高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，再加上惡劣的工作環(huán)境，其風(fēng)冷裝置中的風(fēng)扇就會(huì)發(fā)生故障。通過音頻復(fù)位，變壓器電流檢測(cè)，變壓器電壓檢測(cè)，變壓器絕緣接地檢測(cè)，絕緣油質(zhì)量檢測(cè)，繼電器雜質(zhì)氣體檢測(cè)，變壓器油溫度檢查，繞組絕緣電阻測(cè)量等，分析變壓器氣體保護(hù)問題以確定是否存在變壓器氣體保護(hù)故障。2變壓器的故障診斷方法研究油中氣體色譜檢測(cè)方法變壓器的故障類型具有易變性，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，油中氣體色譜檢測(cè)是結(jié)合化學(xué)分析方法，在變壓器故障診斷中準(zhǔn)確性很高，能夠檢測(cè)出潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)，這對(duì)變壓器潛在故障引起的安全隱患的避免發(fā)揮著關(guān)鍵的意義。油中氣體色譜分析法的原理是利用特定的煌類氣體的速率變化受溫度變化的影響而建立的。據(jù)此人們可以依據(jù)溫度的變化直觀地判斷變壓器是否正常運(yùn)行。一般來說，溫度變化主要是因?yàn)榉烹?、放熱和電弧造成的。在故障產(chǎn)生時(shí)很多氣體都會(huì)消解在絕緣油中,只有少部分的氣體會(huì)以油質(zhì)表面為載體到繼電器中，因此必須定時(shí)檢測(cè)變壓器油中的氣體含量，以此來判斷變壓器是正常運(yùn)行還是存在潛伏故障，避免事故的發(fā)生。變壓器絕緣故障的色譜分析和在線監(jiān)測(cè)方法實(shí)施氣體色譜分析法是希望可以利用對(duì)變壓器油中溶解氣體比重和生成速度的分析來預(yù)測(cè)變壓器能夠成功運(yùn)轉(zhuǎn)，要是出現(xiàn)安全隱患就得找到故障所在之處與類型。變壓器色譜在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)是可以及時(shí)的檢測(cè)出潛在的故障風(fēng)險(xiǎn)，與定期檢測(cè)技術(shù)相比更安全，所以在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在系統(tǒng)的檢測(cè)中運(yùn)用得十分廣泛，是準(zhǔn)確檢測(cè)和維修的前提條件，也給變壓器穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)保障。3,變壓器常見故障處理定時(shí)查看變壓器中的防爆裝置或泄壓閥膜，以保證其正常使用要是檢查發(fā)現(xiàn)變壓器的呼吸器有被堵住了，就應(yīng)該進(jìn)行排堵操作，然后相應(yīng)地調(diào)節(jié)隔膜的松緊程度，調(diào)節(jié)完成后查看膠片的可用性。變壓器中出現(xiàn)短路的情況時(shí)，最好按照變壓器內(nèi)部氣體的濃度找到故障點(diǎn)，然后針對(duì)性地做出完善處理,檢析套管時(shí)，優(yōu)先查看其內(nèi)部構(gòu)造，以保證中間沒有不明物體。假如在套管中找到了異物，就應(yīng)該立即更換變壓器，有更換套管或在套管外部涂防污涂料兩種方式來解決。要是想要提高變壓器的性能，檢查變壓器的密封墊是否完好，其使用的墊片一定得擁有很好的耐油性和耐高溫性，才能保證變壓器具有良好的性能。過載優(yōu)化設(shè)計(jì)方案分析高負(fù)載變壓器熱點(diǎn)溫度上升和油溫升高之間的關(guān)聯(lián)，規(guī)劃熱點(diǎn)溫度上升的計(jì)算方法，對(duì)高負(fù)荷配電變壓器的油氣特性做出分析，優(yōu)化負(fù)載過高的配電變壓器可能的出現(xiàn)的問題進(jìn)行診斷。對(duì)各區(qū)域有差別的負(fù)荷特性的配雷變壓器的典型配置模式，結(jié)合不同地區(qū)的負(fù)荷特性，研究高負(fù)荷配電變壓器的配置要求，建立建全生命周期成本分析模型，分析提出適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)負(fù)荷特性變壓器的經(jīng)典配置方式。變壓器氣體問題處理經(jīng)過音頻復(fù)位，變壓器電流檢測(cè)，變壓器電壓檢測(cè)，變壓器絕緣接地檢測(cè)，絕緣油質(zhì)量檢測(cè)，繼電器雜質(zhì)氣體檢測(cè)，變壓器油溫度檢查，繞組絕緣電阻測(cè)量等，分析變壓器氣體保護(hù)問題以確定是否存在變壓器氣體保護(hù)故障。結(jié)束語為了確保電力系統(tǒng)的正常、可靠、平穩(wěn)運(yùn)行，就應(yīng)該強(qiáng)化低壓配電保護(hù)電器的監(jiān)督選擇，確保所采用的低壓配電保護(hù)電器性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步減少電網(wǎng)供電環(huán)節(jié)中設(shè)備發(fā)生故障的幾率。參考文獻(xiàn)：[1]陳冬冬.工廠供電系統(tǒng)低壓配電保護(hù)電器的選擇研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2016,6(3)：53-54.⑵謝海涵.工廠供電系統(tǒng)低壓配電保護(hù)電器的選擇[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015(9)：54-54.電力系統(tǒng)變壓器常見故障及處理措施分析摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，電在我們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜絹碓街匾慕巧?。變壓器作為發(fā)電廠與變電站重要設(shè)備之一，能夠有效的降低及提升電壓標(biāo)準(zhǔn)，才能夠確保電廠把電能傳送到各個(gè)不同用電地區(qū)，還能夠有效的降低送電損失。因此電力變壓器是否安全運(yùn)行，直接關(guān)系著整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。文章就電力系統(tǒng)中變壓器常見故障進(jìn)行闡述，并提出相關(guān)的處理措施。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)變壓器常見故障措施一、電力變壓器產(chǎn)生故障的原因要研究電力變壓器常見故障，就必須要明確產(chǎn)生這些故障的根源所在，這樣處理起來才具有針對(duì)性。總而言之，產(chǎn)生故障的原因體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：1運(yùn)行原因電力變壓器長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，就好像一個(gè)人過度承重勢(shì)必造成傷害，變壓器超負(fù)荷必然導(dǎo)致內(nèi)部各個(gè)零件因溫度高，致使冷卻裝置無法正常的運(yùn)行，零部件因溫度過高而損壞;同時(shí)一些工作人員使用方法、方式不當(dāng)，或變壓器出現(xiàn)問題卻沒有及時(shí)進(jìn)行處理、維護(hù)，都會(huì)導(dǎo)致變壓器快速老化。2外界因素變壓器處于外界，必然受到溫度、空氣以及水等各種自然因素影響，或受到頂蓋泄露、管道泄露等各種外界環(huán)境影響，必將導(dǎo)致內(nèi)部的配件受了潮氣而浸人水分，進(jìn)而影響到設(shè)備正常使用。而且變壓器置放在野外，必然要承受雷擊、風(fēng)雨等現(xiàn)象，這些自然因素也易導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障。3線路干擾這種原因在導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障的重要原因，也是常見故障中較為常見的。比如低負(fù)荷時(shí)出線的線路故障、過壓，合閘之時(shí)出現(xiàn)過電壓或者其他異常的現(xiàn)象等。4變壓器自身原因在生產(chǎn)時(shí)，因材料或者人為原因，導(dǎo)致變壓器自身存在問題，比如焊接不良、墊塊松動(dòng)、端頭松動(dòng)、抗短路強(qiáng)度不足以及鐵心絕緣不良等。二、電力變壓器常見故障處理電力變壓器出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較多，對(duì)各種故障現(xiàn)象進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，比較常見的故障有如下幾個(gè)方面：1電力變壓器自身常見故障處理變壓器運(yùn)行之時(shí)因?yàn)殡娏靼l(fā)熱等原因，可能造成變壓器出現(xiàn)各種故障。但是從發(fā)現(xiàn)故障的原因綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，有一些故障問題還是電力變壓器自身之問題?？傮w而言，變壓器自身故障有如下幾個(gè)方面：(1)開關(guān)問題因?yàn)榉纸娱_關(guān)要頻繁動(dòng)作，出現(xiàn)故障的比率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他組件?，一旦變壓器的油箱中產(chǎn)生放電聲，電流表也跟著響聲發(fā)生擺動(dòng)，降低了油絕緣能力，這就說明分接開關(guān)產(chǎn)生了故障。經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)僅僅是分接開關(guān)觸頭因?yàn)檫^熱、輕微弧跡或者接觸不良，就要拆下來檢修；一旦發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)位置出錯(cuò)就要及時(shí)擰緊、糾正松動(dòng)螺栓，修正或者更換觸頭彈簧;假如燒傷比較嚴(yán)重或者觸頭間短路都要及時(shí)更換。(2)絕緣問題對(duì)于一個(gè)變壓器而言，內(nèi)部是否絕緣是質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)上，現(xiàn)實(shí)中變壓器故障大都在于絕緣性能不好而造成的。絕緣導(dǎo)致的故障有介損超標(biāo)與絕緣損傷，這些故障大都是輕度性的故障，一旦出現(xiàn)之后，變壓器雖然還能夠正常運(yùn)行,也只能短時(shí)間內(nèi)。首先就要檢查變壓器油道有沒有堵塞，如果里面有雜物就要及時(shí)將其清除；其次要檢查油位與油質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)變質(zhì)就要及時(shí)處理或者更換，假如油面降低了還要仔細(xì)檢查是不是有滲漏，及時(shí)加油；最后如果絕緣出現(xiàn)受潮還必須進(jìn)行干燥處理。(3)引線問題有一些變壓器因引線的焊接質(zhì)量不佳，或螺栓松動(dòng)等各種原因造成接觸不良，導(dǎo)致引線局部溫度過高被燒斷。一旦發(fā)生這種故障之時(shí)，就要嚴(yán)格對(duì)各個(gè)焊點(diǎn)及部件進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)了焊點(diǎn)脫落就要及時(shí)重新焊接，焊好后還要將接觸面處理干凈;如果是接觸不良，就要逐個(gè)緊固螺栓、檢查一切正常才能使用。(4)鐵芯問題和變壓器繞組同等重要的鐵芯，主要是傳遞及交換電磁能量主要部件，也是確保變壓器能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)之關(guān)鍵。鐵心的故障有鐵芯多點(diǎn)接地、接地不良及鐵芯片間的短路，這些故障中鐵芯多點(diǎn)接地故障表現(xiàn)尤為突出。變壓器一旦出現(xiàn)了這種故障，就要及時(shí)停電對(duì)鐵芯絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，并取出油樣采用氣相色譜及電氣法分析，測(cè)定出絕緣的強(qiáng)度，如果低于了標(biāo)準(zhǔn)，就要及時(shí)換掉絕緣墊與螺栓套管以及硅鋼片。(5)繞組問題這種現(xiàn)象在電力變壓器自身質(zhì)量問題，比如繞組位移、松動(dòng)、燒損以及變形,繞組斷線、匝間短路以及接頭開焊等等；因?yàn)槔@組是電力變壓器最心臟部件，一旦出現(xiàn)故障而沒有及時(shí)處理，都可能造成繞組嚴(yán)重?fù)p壞影響到正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)變壓器爆炸。這些故障要分類對(duì)待，繞組位移、松動(dòng)等，就要把松脫襯墊、撐條擰緊；變形的部位要及時(shí)修補(bǔ)。更換絕緣；而繞組匝間短路、斷路等，就要及時(shí)修復(fù)或者更換繞組。2電力變壓器運(yùn)行中常見故障處理(1)變壓器聲音不正常變壓器在正常運(yùn)行時(shí)，由于交流電通過變壓器的繞組在鐵芯中產(chǎn)生周期性變化的交變磁通，隨著磁通的變化引起鐵芯的振動(dòng)，會(huì)發(fā)出均勻的“嗡嗡”聲。值班人員在巡視設(shè)備時(shí)，應(yīng)細(xì)心傾聽變壓器的聲音，如果發(fā)現(xiàn)變壓器產(chǎn)生不均勻的響聲或其他異音時(shí)，首先應(yīng)作出正確判斷，然后再根據(jù)不同情況進(jìn)行處理。①若變壓器內(nèi)部有強(qiáng)烈而不均勻的雜音，或有內(nèi)部放電和爆裂聲時(shí)，可初步判斷為：前者可能是由于鐵芯的穿心螺絲夾得不緊，使鐵芯松動(dòng)，造成硅鋼片振動(dòng)(這種振動(dòng)能破壞硅鋼片間的絕緣層，引起鐵芯局部過熱)；而變壓器內(nèi)部的放電和爆裂聲音，是由于繞組或引出線對(duì)外殼閃絡(luò)放電，或者當(dāng)鐵芯接地線斷線時(shí)，造成鐵芯感應(yīng)的高電壓對(duì)外殼放電引起的(這種放電的電弧會(huì)使變壓器絕緣嚴(yán)重?fù)p壞)。值班人員發(fā)現(xiàn)這種異常現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即匯報(bào)班長(zhǎng)、值班長(zhǎng)，將該變壓器立即停用并通知檢修部門來處理。②若變壓器內(nèi)部突然發(fā)出不正常的聲音，但不久就消失時(shí)，對(duì)此可以判斷這是由于大動(dòng)力設(shè)備(如電爐、汞弧整流器或同步電動(dòng)機(jī)等)啟動(dòng)或系統(tǒng)短路，變壓器通過較大電流而產(chǎn)生的聲響，此時(shí)只需詳細(xì)對(duì)變壓器檢查一遍即可。③若變壓器內(nèi)部連續(xù)不斷地發(fā)出“嚶嚶”的不正常雜音時(shí)，可能是因?yàn)殍F芯的硅鋼片端部發(fā)生振動(dòng)。此時(shí)，值班人員應(yīng)報(bào)告班長(zhǎng)、值班長(zhǎng)，并加強(qiáng)巡視，嚴(yán)密監(jiān)視不正?，F(xiàn)象的發(fā)展變化。若不正常雜音不斷增加時(shí)，應(yīng)停用該變壓器，進(jìn)行內(nèi)部檢查。(2)變壓器油位不正常變壓器油枕的一端裝有油位計(jì)，以便監(jiān)視油面高低。油位計(jì)上一般表示出氣溫為-30C,20℃和40C時(shí)的3條油位標(biāo)志線。根據(jù)這3條線可以判斷是否需要加油和放油。若氣溫在20℃,油面高于20C的油位線時(shí)，則表示油多了，應(yīng)通知檢修人員放油，使油位降低到該油位線上；若在同一溫度下，油面低于20℃的油位線時(shí)，則表示油少了，應(yīng)通知檢修人員加油。運(yùn)行中變壓器加油應(yīng)采用真空注人法，否則加油或放油時(shí)應(yīng)將重瓦斯保護(hù)退出。如因大量漏油使油位迅速降低，低至瓦斯繼電器以下或繼續(xù)下降時(shí)，應(yīng)立即停用變壓器。變壓器套管油位隨氣溫的影響變化較大，不得滿油和缺油，否則也應(yīng)放油或加油。(3)油色的變化過甚如今，電力變壓器使用的油主要有45號(hào)、25號(hào)以及10號(hào)幾個(gè)牌子，新油呈現(xiàn)天藍(lán)色或者亮黃色，而運(yùn)轉(zhuǎn)之后就會(huì)出現(xiàn)淺紅色。平日要多檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)油色變?yōu)榘瞪?，降低了透明度，或者聞到了酸味、焦味，就要從電力變壓器中抽樣進(jìn)行化驗(yàn)。化驗(yàn)項(xiàng)目包含了擊穿電壓、酸值、腐蝕性硫、閃點(diǎn)、水分、氧化安定性以及水溶性堿和酸等，一旦不符合標(biāo)準(zhǔn)，就顯示出油質(zhì)降低了，很容易產(chǎn)生出線圈對(duì)地放電，應(yīng)該馬上停止運(yùn)行，換好油之后才能再次投人到運(yùn)行中去。(4)溫度異常一旦變壓器上層的油溫上升到85℃,就要對(duì)溫度計(jì)指示進(jìn)行檢查，檢查整個(gè)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行的情況;如果沒問題，且可能是負(fù)載過大或者三相負(fù)載不平衡，必須要采用相應(yīng)處理措施。如若多檢查的幾個(gè)項(xiàng)目都正常，但是變壓器的溫度仍然繼續(xù)上升，這就要考慮到變壓器內(nèi)部是不是存在故障，比如油路堵塞、繞組短路等，就必須立即停電進(jìn)行修理。(5)油枕噴油或者防爆管噴油一旦發(fā)現(xiàn)油枕噴油或者防爆管出現(xiàn)薄膜破碎噴油，這就表明變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷，因此就必須要及時(shí)切斷變壓器電源，防止因瓦斯保護(hù)動(dòng)起來導(dǎo)致變壓器的兩側(cè)斷路器發(fā)生跳閘。如果瓦斯保護(hù)并沒有動(dòng)作起來，而油面比箱蓋還低