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          基于變壓器的運行維護和故障處理方案
          來源:電子工程世界 | 作者:不詳 | 發布時間:2011-06-10 | 瀏覽:4086次【 字體:

          電力變壓器在電廠有著很重要的作用,然而,由于其結構、工藝以及運行維護等多方面的原因,變壓器故障在電廠頻繁發生,大大影響了電廠的正常生產。因此,加強變壓器的定期維護,采取切實有效的措施防止變壓器故障的發生,對確保變壓器的安全穩定運行有重要的意義。

              1變壓器常見的故障現象分類及原因

              (1)變壓器本身出廠時就存在的問題。如端頭松動、墊塊松動、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不足等。

              (2)線路干擾。線路干擾在造成變壓器事故的所有因素中屬于最重要的。主要包括:合閘時產生的過電壓,在低負荷階段出現的電壓峰值,線路故障,由于閃絡以及其他方面的異,F象等。這類故障在變壓器故障中占有很大的比例。因此,必須定期對變壓器進行沖擊保護試驗,檢測變壓器抗勵磁涌流的強度。

              (3)由于使用不當造成的變壓器絕緣老化的速度加快。一般變壓器的平均壽命只有17.8年,大大低于預期為35~40年的壽命。

              (4)遭雷擊造成過電壓。

              (5)過負荷。過負荷是指變壓器長期處于超過銘牌功率工作狀態下的變壓器。過負荷經常會發生在發電廠持續緩慢提升負荷的情況下,冷卻裝置運行不正常,變壓器內部故障等等,最終造成變壓器超負荷運行。由此產生過高的溫度則會導致絕緣的過早老化,當變壓器的絕緣紙板老化后,紙強度降低。因此,外部故障的沖擊力就可能導致絕緣破損,進而發生故障。

              (6)受潮:如有洪水、管道泄漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。

              (7)沒有進行正確的維護。

              2變壓器運行中常見故障分析及處理措施

              (1)繞組的主絕緣和匝間絕緣故障。變壓器繞組的主絕緣和匝間絕緣是容易發生故障的部位。主要原因是:由于長期過負荷運行、或散熱條件差、或使用年限長,使變壓器繞組絕緣老化脆裂,抗電強度大大降低;變壓器多次受到短路沖擊,使繞組受力變形,隱藏著絕緣缺陷,一旦遇有電壓波動就有可能將絕緣擊穿;變壓器油中進水使絕緣強度大大降低而不能承受允許的電壓,造成絕緣擊穿;在高壓繞組加強段處或低壓繞組部位,由于絕緣膨脹,使油道阻塞,影響了散熱,使繞組絕緣由于過熱而老化,發生擊穿短路;由于防雷設施不完善,在大氣過電壓作用下,發生絕緣擊穿。

              (2)變壓器套管故障。主要是套管閃絡和爆炸,變壓器高壓側一般使用電容套管,由于套管瓷質不良或者有沙眼和裂紋,套管密封不嚴,有漏油現象;套管積垢太多等都有可能造成閃絡和爆炸。

              (3)鐵心絕緣故障。變壓器鐵芯由硅鋼片疊裝而成,硅鋼片之間有絕緣漆膜。由于硅鋼片緊固不好,使漆膜破壞產生渦流而發生局部過熱。同理,夾緊鐵心的穿心螺絲、圧鐵等部件,若絕緣損壞也會發生過熱現象。此外,若變壓器內殘留有鐵屑或焊渣,使鐵芯兩點或多點接地,都會造成鐵芯故障。

              (4)分接開關故障。

          變壓器分接開關是變壓器常見故障之一。由于開關長時間靠壓力接觸,會出現彈簧壓力不足,使開關連接部分的有效接觸面積減小,以及接觸部分鍍銀層磨損脫落,引起分接開關在運行中發熱損壞。分接開關接觸不良,經受不住短路電流的沖擊而造成分接開關燒壞而發生故障;在有載調壓的變壓器,分接開關的油箱與變壓器油箱一般是互不相通的。若分接開關油箱發生嚴重缺油,則分接開關在切換中會發生短路故障,使分接開關燒壞。

              (5)瓦斯保護故障。瓦斯保護是變壓器的主保護,輕瓦斯作用于信號,重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理辦法:第一,輕瓦斯保護動作后發出信號。其原因是:變壓器內部有輕微故障;變壓器內部存在空氣;二次回路故障等。運行人員應立即檢查,如未發現異,F象,應進行氣體取樣分析。第二,瓦斯保護動作跳閘時,可能變壓器內部產生嚴重故障,引起油分解出大量氣體,也可能二次回路故障等。出現瓦斯保護動作跳閘,應先投備用變,然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門,各焊接縫是否裂開,變壓器外殼是否變形;最后檢查氣體的可燃性。

              (6)變壓器自動跳閘的處理。當變壓器各側斷路器自動跳閘后,首先將跳閘斷路器的控制開關操作至跳閘后的位置,并迅速投入備用變壓器,調整運行方式和負荷分配,維持運行系統和設備處于正常狀態。再檢查保護動作情況,進行外部檢查。經檢查不是內部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動作等引起的,則可不經內部檢查即可投入送電。如屬差動、重瓦斯、速斷等主保護動作,應對該保護范圍內的設備進行全部檢查。在未查清原因前,禁止將變壓器投入運行。

              (7)變壓器著火也是一種危險事故。由于變壓器套管的破損或閃絡,使油在油枕油壓的作用下流出,并在變壓器頂蓋上燃燒;變壓器內部發生故障,使油燃燒并使外殼破裂等。因變壓器有許多可燃物質,不及時處理可能引起爆炸或使火災擴大。發生這類事故時,變壓器保護應動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開,應手動立即斷開斷路器,拉開可能通向變壓器電源隔離開關,并迅速投入備用變,恢復供電,停止冷卻設備的運行,進行滅火。變壓器滅火時,最好用泡沫式滅火器或者干粉滅火器,必要時可用沙子滅火。

              3變壓器的正常運行的巡視

              為了解變壓器的運行狀態,應定期檢查變壓器的運行情況,以便在變壓器有異常情況發生時能及早發現、及時處理。變壓器的巡視檢查項目有:第一,檢查變壓器聲音是否正常。第二,檢查油枕和充油套管的油位、油色是否正常,各部位有無滲漏油現象。第三,變壓器的上層油溫是否正常。變壓器冷卻方式不同,其上層油溫也不同,但上層油溫不應超過規定值。運行人員巡視檢查時,除應注意上層油溫不超過規定值以外,還應根據當時的負荷情況、環境溫度及冷卻裝置投入情況,與以往數據進行比較,以判明溫度升高的原因。第四,檢查變壓器套管是否清潔,有無破損、裂紋和放電痕跡。第五,檢查引線接頭接觸是否良好。各引線接頭應無變色、無過熱、發紅等現象。接頭接觸處的示溫片應無溶化現象。用紅外線測溫儀測試,接觸處溫度不得超過70℃。第六,檢查呼吸器是否正常完好,硅膠是否有變色現象,如果硅膠失效應及時更換。第七,防爆隔膜應完好無破裂。第八,變壓器的冷卻器應運行正常。投入的冷卻器數目是否正確,油和風扇運行是否正常,有無異音,油流指示器是否指示在“流動位置”。第九,檢查氣體繼電器。

          第十,檢查變壓器鐵芯接地線和外殼接地線,接地應良好,無斷線。第十一,檢查調壓分接頭位置是否正確。第十二,天氣有變化時,應重點進行特殊檢查。大風時,檢查引線有無劇烈擺動,變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物;大雪天,各部觸點在落雪后,不應立即融化或有放電現象;大霧天,各部有無火花放電現象等。

              4變壓器日常的維護工作

              變壓器日常的維護工作包括:第一,檢查套管和磁裙的清潔程度并及時清理,保持磁套管及絕緣子的清潔,防止發生閃絡。第二,冷卻裝置運行時,應檢查冷卻器進、出油管的蝶閥在開啟位置;散熱器進風通暢,入口干凈無雜物;檢查潛油泵轉向正確,運行中無異音及明顯振動;風扇運轉正常;冷卻器控制箱內分路電源自動開關閉合良好,無振動及異常聲音;冷卻器無滲漏油現象。第三,保證電氣連接的緊固可靠。第四,定期檢查分接開關,并檢查觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉動靈活性及接觸的定位。第五,每3年應對變壓器的線圈、套管以及避雷器進行檢測。第六,每年檢查避雷器接地的可靠性,避雷器接地必須可靠,而引線應盡可能短。旱季應檢測接地電阻,其值不應超過5Ω。第七,更換呼吸器的干燥劑和油浴用油。第八,定期試驗消防設施。

              5變壓器工作中需要注意的問題

              (1)滲漏處理。變壓器的滲漏分油側滲漏和氣側滲漏兩種,通常所說的滲漏油,是油箱(或套管)內的油向大氣中滲漏,屬于油側滲漏;大氣向油箱或套管內滲漏,則為氣側滲漏。凡是充有油的部分,均可能發生油側滲漏。油側滲漏的特征是滲漏處出現殘油痕跡,污染變壓器的外觀形象。當滲漏處的油壓大于油溶液(污染了的油)的滲透壓時,大氣中的水分、氣體和其他雜質不能侵入油箱內部;當滲漏處的油壓小于油溶液的滲透壓時,發生分子間的互相滲透,大氣中的水分、氣體和其他雜質便可能侵入油箱內部。氣側滲漏發生在變壓器內存有氣體的部位,如高壓套管穿纜銅管的上端、安全氣道的油面以上部分,帶油運輸變壓器頂部留的氣腔,儲油柜油室的上部,強油循環的負壓區,套管儲油柜的上部。氣側滲漏的特點是由于存留氣體的熱脹冷縮,在滲漏處進行“呼吸”。在吸進大氣時把大氣中的水分、氣體和其他雜質吸進油箱或套管的內部。特別是雨雪天氣,一次就可能吸進許多水分,引起絕緣局部受潮,使絕緣的耐壓強度下降,導致擊穿放電。由于氣體滲漏不像滲漏油那樣留有痕跡,肉眼不能發現,所以引發事故的幾率很大,后果特別嚴重。變壓器或套管的油紙絕緣,是被密封后與大氣隔離的絕緣。由于“它的電氣強度和大氣條件無關”,所以屬于“內部絕緣”。當發生氣側滲漏或油側滲漏,其電氣強度和大氣條件有關。因此變壓器或套管的滲漏,是對內部絕緣的一種破壞。滲漏引起的絕緣強度下降,甚至喪失,則是對內部絕緣更為嚴重的破壞。

              (2)膠袋密封油枕的維護。為了減緩變壓器油的氧化,在油枕的油面上放置一個隔膜或膠囊(又稱膠袋),膠囊的上口與大氣相通,而使油枕的油面與大氣完全隔離,膠囊的體積隨油溫的變化增大或減小。在油枕加油時,應注意盡量將膠囊外面與油枕內壁間的空氣排盡,否則,會造成假油位及瓦斯繼電器動作,故應全密封加油。油枕加油時,應注意油量及進油速度要適當,防止油速太快,油量過多時,可能造成防爆管噴油,壓力釋放器發信號或噴油。

              (3)凈油器的運行維護。在變壓器箱殼的上部和下部,各有一個法蘭接口,在此兩法蘭接口之間裝有一個盛滿硅膠或活性氧化鋁的金屬桶。

          其維護工作主要有:變壓器運行時,檢查凈油器上下閥門在開啟位置,保持油在其間的通暢流動。凈油器內的硅膠較長時間使用后應進行更換,換上合格的硅膠。凈油器投入運行時,先打開下部閥門,使油充滿凈油器,并打開凈油器上部排氣小閥,使其內空氣排出,當小閥門溢油時,即可關閉小閥門,然后打開凈油器上閥門。

              6結語

              變壓器能否正常運行不但取決于變壓器結構設計和制造工藝,而且與日常的運行、維護管理等方面有很大關系,變壓器故障對電網系統的運行危害極大,為避免事故的發生,應加強日常運行巡視管理和制訂有效的維護措施,以保證變壓器的安全穩定運行。

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