變壓器的常見(jiàn)故障和預防手段

 變壓器是電力系統主要設備之一，它的安全可靠運行，對整個(gè)電網(wǎng)系統安全穩定起到關(guān)鍵性作用。 變壓器的常規性故障分析，以及預防措施，變壓器磁路方面造成故障的原因，還有空載合閘產(chǎn)生的電磁力會(huì )使繞組變形、外施電壓提高導致鐵損增大等。

故障原因分析

      A繞組方面的故障原因

1.電磁線(xiàn)曲率半徑小，短路振動(dòng)時(shí)會(huì )造成絕緣損壞。在繞組繞制時(shí)，絕緣紙包扁銅線(xiàn)或者絕緣紙包扁鋁線(xiàn)的棱曲率半徑較小，當變壓器的繞組因短路、突然接人電網(wǎng)而遭到電磁力沖擊和當變壓器在負荷下發(fā)生振動(dòng)時(shí)，導線(xiàn)的陡棱切斷絕緣會(huì )導致相鄰匝直接接觸而發(fā)生短路

2. 出口短路造成匝間短路或錯位。變壓器遭受出口短路時(shí)，會(huì )造成變壓器繞組的一匝或多匝之間短路放電，甚至造成導線(xiàn)錯位變形

3.絕緣紙繞制過(guò)松使導線(xiàn)匝間短路。矩形導線(xiàn)上包繞的絕緣紙如果達不到所要求的緊度，會(huì )產(chǎn)生絕緣紙在電磁線(xiàn)上隆起現象，這種變形有時(shí)會(huì )引起匝間短路，如果導線(xiàn)的棱曲率半徑較小，這種現象將會(huì )更嚴重。

4.  變壓器 繞組干燥或浸漬不良會(huì )造成匝間短路。如果繞組干燥不徹底或真空注油不好，則繞組會(huì )因為絕緣中的氣泡及水分而受潮，而這種現象在運行中會(huì )導致繞組匝間短路。

5.  螺旋繞組發(fā)生短路后極易損壞。當使用薄的帶狀導體在絕緣筒上立繞單螺旋或雙螺旋繞組時(shí)，由于這種繞組的機械強度低，加上線(xiàn)匝的覆蓋面位于絕緣筒表面的法線(xiàn)方向，當系統發(fā)生短路時(shí)，繞組極易損壞。

6. 機械壓力增加導致繞組絕緣強度降低。大多數繞組的機械強度隨機械壓力的增加而降低，當負荷發(fā)生迅速波動(dòng)，繞組遭受電或磁的沖擊時(shí)，繞組導線(xiàn)的膨脹和收縮將使匝間絕緣所承受的機械力交替地增大和減少，極易損壞繞組絕緣。

7.  變壓器 繞組油道過(guò)窄導致熱擊穿。多根并聯(lián)連續式繞組，如果油道過(guò)窄，將會(huì )在繞組內側產(chǎn)生過(guò)熱點(diǎn)，使導線(xiàn)絕緣產(chǎn)生脆化，引起匝間短路，同時(shí)導線(xiàn)中將流過(guò)極大的渦流，在繞組中產(chǎn)生過(guò)熱點(diǎn)，使繞組絕緣產(chǎn)生熱擊穿。

 8. 焊頭不好導致接頭處絕緣損壞。繞組內部導線(xiàn)的焊接質(zhì)量不佳，當變壓器承受大負荷時(shí)，繞組過(guò)熱，導致絕緣油局部炭化，接頭熱量傳導到繞組導線(xiàn)上，局部炭化導線(xiàn)絕緣，較終導致匝間短路。這樣的接頭遲早會(huì )造成繞組短路。

9. 安匝不平衡短路后造成繞組變形。當圓式繞組帶有分接頭時(shí)，安匝不平衡是不可避免的。當變壓器發(fā)生外部短路時(shí)，除了產(chǎn)生輻向力外，還產(chǎn)生作用于繞組上的軸向力，該軸向力引起端部線(xiàn)段變形。

10.  另外在繞組方面造成故障的原因還有過(guò)載運行造成繞組絕緣熱擊穿等。

B磁路方面的故障原因

1. 變壓器 穿芯螺桿絕緣損壞。夾緊鐵芯柱和鐵扼疊片的穿芯螺桿的絕緣件擊穿，引起鐵芯疊片局部短路，從而產(chǎn)生很大的局部渦流，該渦流會(huì )產(chǎn)生熱量，有時(shí)會(huì )燒毀整臺鐵芯

2. 鐵芯夾件絕緣損壞導致鐵損增加。鐵芯夾件及連接鐵芯結構的螺栓由于電磁力的作用而引起的振動(dòng)，將削弱鐵芯絕緣和鐵芯疊片之間的絕緣。同時(shí)，鐵扼與鐵扼夾件之間的絕緣也可能因此產(chǎn)生損壞，從而引起很大的循環(huán)渦流，也會(huì )增加變壓器的鐵損。

3. 變壓器 硅鋼片邊角毛刺造成局部短路。毛刺可使鐵芯疊片產(chǎn)生局部短路，由此產(chǎn)生的渦流會(huì )使鐵芯產(chǎn)生局部過(guò)熱。

4.  鐵芯疊片間雜物造成局部過(guò)熱。鐵芯疊片夾雜金屬物質(zhì)或鐵芯疊片產(chǎn)生微小的彎折，會(huì )引起強烈的局部渦流，從而使變壓器鐵芯產(chǎn)生局部過(guò)熱。

5.鐵芯疊片對接縫過(guò)大造成過(guò)熱。變壓器鐵芯上鐵扼采用對接結構，鐵芯芯柱與鐵扼之間的縫隙如果不正常，則可能會(huì )在對接縫隙處產(chǎn)生嚴重的渦流。強烈過(guò)熱除了會(huì )導致?lián)p耗增大、空載電流增大外，還會(huì )造成與縫隙相鄰的芯柱和鐵扼燒壞。

C結構件方面的故障原因

1. 壓緊裝置間的絕緣不好形成短路。變壓器有壓力調節裝置，繞組上的壓緊力應隨著(zhù)運行過(guò)程絕緣的收縮情況進(jìn)行調整，但必須采取適當的措施防止繞組壓緊裝置的任何部分或部件形成短路匝，壓緊裝置一般包括正反壓釘，壓釘外應套有絕緣套，壓釘與鋼板之間的絕緣應良好，且鋼板應開(kāi)口

2.氣體繼電器不動(dòng)作造成內部嚴重擊穿。由于氣體繼電器未充油或未校驗發(fā)生誤動(dòng)作，或拒動(dòng)作，油箱內發(fā)生故障時(shí)，造成變壓器嚴重擊穿。

3. 絕緣支持物不牢造成引線(xiàn)變形。當系統產(chǎn)生外部短路時(shí)，由于從繞組至接線(xiàn)端子的引線(xiàn)支撐不牢及拉得不緊，會(huì )引起引線(xiàn)變形和互相接觸。

4. 另外在結構件方面造成的故障原因還有套管表面臟污閃絡(luò )、末屏小套管放電故障等。

D絕緣方面的故障原因

1.  密封不嚴潮氣進(jìn)入導致絕緣性能下降。  變壓器沒(méi)有全密封或密封出現泄漏等，使潮氣進(jìn)入絕緣油中降低絕緣油的絕緣性能，從而引起繞組或引線(xiàn)對油箱或鐵芯構件擊穿。

 2. 絕緣材料搭配不合理。變壓器中經(jīng)常把介電常數不同的絕緣材料串聯(lián)使用，如果其搭配不合理，將會(huì )因電暈放電或過(guò)熱導致某種絕緣材料的損壞。

3. 絕緣油中雜質(zhì)形成導電“小橋”。變壓器絕緣油里面的懸浮物粒子在有電位差的裸導線(xiàn)之間形成導電“小橋”，引起電氣擊穿。

 4.過(guò)載運行導致絕緣油老化。變壓器長(cháng)時(shí)間的過(guò)載會(huì )引起絕緣油老化，油溫過(guò)高加快油泥、水分和酸的形成。

5.缺油使冷卻系統循環(huán)不良導致過(guò)熱。油面下降，不能保證油處于規定位置，從而導致變壓器冷卻系統循環(huán)受限而產(chǎn)生過(guò)熱。

6. 內部金屬粉塵導致絕緣擊穿。施工過(guò)程中在變壓器內部絕緣件表面或導電體外包絕緣紙表面上遺留有金屬材料粉塵，這些金屬粉塵對爬電距離會(huì )產(chǎn)生非常大的影響，較終會(huì )導致絕緣爬電放電。

7.地屏包扎不好導致邊緣擊穿。一次繞組和二次繞組間放置的地屏往往引起邊緣處產(chǎn)生電場(chǎng)強度集中，使得絕緣局部承受電場(chǎng)強度過(guò)大，使高壓繞組到地屏有擊穿點(diǎn)，從而導致鐵芯桿上的高壓繞組損壞。

8.另外在絕緣方面造成故障的原因還有絕緣成型件表面臟污導致放電、木制夾件干燥不好易形成“小橋”放電等。

       防范措施

      1優(yōu)化產(chǎn)品設計結構，加強全過(guò)程監造管理

   加強變壓器設計、選型、訂貨、驗收及投運的全過(guò)程管理。完善試驗與監造檢測過(guò)程，對220 kV及以上電壓等級的變壓器應赴廠(chǎng)監造和驗收。

      2加強變壓器繞組變形和局部放電檢測

      對66 kV及以上電壓等級變壓器投產(chǎn)前應用頻響法測試繞組變形，或做低電壓短路阻抗測試，并保留原始記錄。

      3加強空載損耗和負載損耗試驗的檢測

      由于制造變壓器的主要材料硅鋼片和銅價(jià)格較高，為防止個(gè)別變壓器制造廠(chǎng)家偷工減料，避免對電力系統的安全、經(jīng)濟運行帶來(lái)負面影響，必須加強對配電變壓器的空載損耗和負載損耗試驗的檢測。

      4加強老舊變壓器的絕緣監督工作

      對運行超過(guò)20年的變壓器要加強技術(shù)監督，特別是油色譜監督工作，結合電網(wǎng)改造應盡快更新淘汰老舊變壓器。

      5加強氣體繼電器和溫控器的校驗

      對新上氣體繼電器和溫控器要按照交接標準進(jìn)行試驗，運行后還要進(jìn)行定期校驗工作，當發(fā)現問(wèn)題后應查明原因并及時(shí)排除。

      在可采取的防范措施方面還有加強對套管將軍帽密封、末屏小套管檢查，加強紅外線(xiàn)監測工作等。

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