關(guān)于變壓器運行故障問(wèn)題探討

　　不間斷的變壓器供應已成為工業(yè)生產(chǎn)、防軍事、科技發(fā)展及人民生活中至關(guān)重要的因素。人們對能源不間斷供應的依賴(lài)性是非常重要的，但往往是直到廠(chǎng)房里的生產(chǎn)設備突然停止工作、大樓燈光突然全部熄滅、電梯被懸在樓層之間、甚至發(fā)生電力變壓器系統崩潰、發(fā)生大面積停電時(shí)才意識到各種變壓器，斷路器、布線(xiàn)及變壓器運行故障的重要性。
 

　　變壓器運行故障通常是伴隨著(zhù)電弧和放電以及劇烈燃燒而發(fā)生，隨后電力設備即發(fā)生短路或其他故障，輕則可能僅僅是機器停轉，照明完全熄滅，嚴重時(shí)會(huì )發(fā)生重大火災乃至造成人身傷亡事故。因此如何確保變壓器的安全運行受到了世界各的廣泛關(guān)注。

 

　　在中高速的現代化發(fā)展中，電力工業(yè)的安全運行起著(zhù)關(guān)鍵作用。本文對電力變壓器故障進(jìn)行分析，提出自己淺薄的見(jiàn)解僅供各位參考。

 

１、變壓器運行故障的分類(lèi)

 

１.1各類(lèi)型變壓器的故障

 

　　據不完全統計，電力系統所發(fā)生的故障中，電力變壓器發(fā)生故障造成的損失始終占電力系統事故損失的主導地位。

 

１.2不同用戶(hù)的變壓器運行故障

 

　　變壓器使用在不同的部門(mén)，故障率是不同的。為了分析變壓器發(fā)生故障的危險性，可將用戶(hù)劃分為１１個(gè)先立類(lèi)型：（１）水泥與采礦業(yè)；（２）化工、石油與天然氣：（３）電力部門(mén)：（４）食品加工；（５）醫療：（６）制造業(yè)；（７）冶金工業(yè)；（８）塑料；（９）印刷業(yè)；（１０）商業(yè)建筑；（１１）紙漿與造紙業(yè)。

 

　　根據有關(guān)資料報道：電力部門(mén)的風(fēng)險是較高的，冶金工業(yè)及制造業(yè)分別列在第二和第三位。

 

1.3變壓器的使用年限故障

 

　　根據變壓器設計規范，在“理想狀況下”變壓器的使用壽命可達３０—４０年，很明顯的是在實(shí)際中并非如此。根據有關(guān)資料分析，在１９７５年的統計中，故障時(shí)的變壓器平均壽命為9.4年。在１９８５年的統計中，變壓器平均壽命為14.9年。

 

　　在電力工業(yè)中變壓器的使用壽命應當給予特別地關(guān)注。我上個(gè)世紀５０年代到８０年代安裝的設備，按其設計與運行的狀況，現在大部分都已到了老化階段。故必須對已安裝變壓器的故障可能性給予特別的關(guān)注。

 

２、變壓器故障原因分析

 

　　盡管老化趨勢及使用不同，故障的基本原因仍然相同。多種因素都可能影響到絕緣材料的預期壽命，負責電氣設備操作的人員應給予細致地考慮。這些因素包括：誤用、振動(dòng)，過(guò)高的操作溫度、雷電或涌流、過(guò)負荷，對控制設備的維護不夠、清潔不良，對閑置設備的維護不夠，不恰當的潤滑以及誤操作等。變壓器故障的基本原因如下：

 

２.１雷擊

 

　　雷電波看來(lái)比以往的研究要少，這是因為改變了對起因的分類(lèi)方法?，F在，除非明確屬于雷擊事故，一般的沖擊故障均被列為“線(xiàn)路涌流”。

 

２.２線(xiàn)路涌流

 

　　線(xiàn)路涌流（或稱(chēng)線(xiàn)路干擾）在導致變壓器故障的所有因素中被列為先位。這一類(lèi)中包括合閘過(guò)電壓、電壓峰值、線(xiàn)路故障、網(wǎng)絡(luò )以及其他輸配（Ｔ&Ｄ）方面的異?，F象。這類(lèi)起因在變壓器故障中占有顯著(zhù)比例的事實(shí)表明：必須在沖擊保護或對自己有沖擊保護充分性的驗證方面給予更多的關(guān)注。

 

２.３制造工藝不良

 

　　在僅有很小比例的故障歸咎于工藝或制造方面的缺陷。例如出線(xiàn)端松動(dòng)或無(wú)支撐、墊塊松動(dòng)、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不足以及油箱中留有異物。

 

２.４絕緣老化

 

　　絕緣老化列在第二位。由于絕緣老化的因素，變壓器的平均壽命僅有17.8年，大大低于預期為３５—４０年的壽命。在１９８３年的統計中，發(fā)生故障時(shí)變壓器的平均壽命為２０年。

 

２.５過(guò)載

 

　　這一類(lèi)包括了變壓器運行故障確定是由過(guò)負荷導致的故障，僅指那些長(cháng)期處于超過(guò)銘牌功率工作狀態(tài)下的變壓器。過(guò)負荷經(jīng)常會(huì )發(fā)生在發(fā)電廠(chǎng)或用電部門(mén)持續緩慢提升負荷的情況下。較終造成變壓器超負荷運行，過(guò)高的溫度導致了絕緣的過(guò)早老化。當變壓器的絕緣老化后，紙絕緣強度降低。因此，外部故障的沖擊力就可能導致絕緣破損，進(jìn)而發(fā)生故障。

 

２.６　受潮

 

受潮這一類(lèi)別包括由洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配合侵入油箱以及絕緣油中存在水分。

 

２.７維護不良

 

　　保養不夠被列為第四位導致變壓器故障的因素。這一類(lèi)包括未裝控制或裝的不正確、冷卻劑泄漏、污垢淤積以及腐蝕。

 

２.８破壞及人為損壞

 

　　這一類(lèi)變壓器運行故障通常確定為明顯的故意破壞行為，被盜、搬運過(guò)程中損壞。

 

２.９連接松動(dòng)

 

　　連接松動(dòng)也可以包括在維護不足一類(lèi)中，這一類(lèi)包括了在電氣連接方面的制造工藝以及保養情況，其中的一個(gè)問(wèn)題就是不同性質(zhì)金屬之間不當的配合，盡管這種現象近幾年來(lái)有所減少。另一個(gè)問(wèn)題就是螺栓連接間的緊固不恰當。

 

３、變壓器維護建議

 

　　根據以上統計分析結果，用戶(hù)可制訂一個(gè)維護、檢查和試驗的計劃。這樣不但將顯著(zhù)地減少變壓器運行故障的發(fā)生以及不可預計的電力中斷，而且可大量節約經(jīng)費和時(shí)間。因為一旦發(fā)生事故，不僅修理費用以及停工期的花費巨大，重繞線(xiàn)圈或重造一臺大型的電力變壓器需要６到１２個(gè)月的時(shí)間。因而，以下建議及良好維護制度將有助于變壓器獲得較大的使用壽命。

 

３.１安裝及運行

 

　?。ǎ保┐_保負荷在變壓器的設計允許范圍之內。在油冷變壓器中需要仔細地監視頂層油溫。

 

　?。ǎ玻┳儔浩鞯陌惭b地點(diǎn)應與其設計和建造的標準相適應。若置于戶(hù)外，確定該變壓器適于戶(hù)外運行。

 

　?。ǎ常┍Ｗo變壓器不受雷擊以及外部損壞危險。

 

３.２對油的檢驗

 

　　變壓器油的介電強度隨著(zhù)其中水分的增加而急劇下降。油中萬(wàn)分之一的水分就可使其介電強度降低近一半。除小型配電變壓器外，所有變壓器的油樣應經(jīng)常作擊穿試驗及界質(zhì)損耗試驗，以確保正確地檢測水平并通過(guò)過(guò)濾將其去除。

 

　　應進(jìn)行油中故障氣體的分析。應用變壓器油中８種故障氣體在線(xiàn)監測儀，連續測定隨著(zhù)變壓器中故障的發(fā)展而溶解于油中氣體的含量，通過(guò)對氣體類(lèi)別及含量的分析則可確定故障的類(lèi)型。每年都應作油的物理性能試驗以確定其絕緣性能，試驗包括介質(zhì)的擊穿強度、酸度、界面張力等等。

 

３.３經(jīng)常維護

 

　?。ǎ保┍３执商坠芗敖^緣子的清潔。

 

　?。ǎ玻┰谟屠鋮s系統中，檢查散熱器有無(wú)滲漏、生銹、污垢淤積以及任何限制油自由流動(dòng)的機械損傷。

 

　?。ǎ常┍ＷC電氣連接的緊固可靠。

 

　?。ǎ矗┒ㄆ跈z查分接開(kāi)關(guān)。并檢驗觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉動(dòng)靈活性及接觸的定位。

 

　?。ǎ担┟咳陸獙ψ儔浩骶€(xiàn)圈、套管以及避雷器進(jìn)行介質(zhì)的檢測。

 

　?。ǎ叮┟磕隀z驗避雷接地的可靠性。接地必須可靠，而引線(xiàn)應盡可能短。旱季應檢測接地電阻，其值不應超過(guò)５歐。

 

　?。ǎ罚紤]將在線(xiàn)檢測系統用于較關(guān)鍵的變壓器上。目前市場(chǎng)上有多種在線(xiàn)檢測系統，供應商將不同的探測器與傳感器加以組裝，并將其與數據采集裝置相連。同時(shí)提供了通過(guò)調制解調器實(shí)現遠距離通訊的功能。美ＳＥＲＶＥＲＯＮ公司的ＴＲＵＥＧＡＳ油中８種故障氣體在線(xiàn)監測儀就是極好的選擇。此系統監測真實(shí)故障氣體含量，結合“專(zhuān)家系統”論斷將無(wú)害情況與危險事件加以區分，保證變壓器的安全運行。

 

４、結束語(yǔ)

 

　　變壓器是電網(wǎng)中的重要設備之一。雖配有避雷器、差動(dòng)、接地等多重保護，但由于內部結構復雜、電場(chǎng)及熱場(chǎng)不均等諸多因素，變壓器運行故障事故率仍然很高。中在上個(gè)世紀７０年代的１０年中，１１０ＫＶ及以上變壓器的年平均絕緣事故率約為17.66臺次，惡性事故重大損失也時(shí)有發(fā)生。因此借鑒外經(jīng)驗，利用先進(jìn)在線(xiàn)監測設備，加強狀態(tài)維護模式，以使電力供應更加安全可靠。

北京創(chuàng )聯(lián)匯通變壓器廠(chǎng)家專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)各類(lèi)電力變壓器，產(chǎn)品均通過(guò)CE,ISO9001等認證，性能穩定,經(jīng)久耐用。