張金輝
(河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院,河南 焦作 454001)
作為構(gòu)成電力網(wǎng)絡(luò)的最重要電氣設(shè)備之一,電力變壓器可以按照不同方式分為很多不同種類,比如電力變壓器、組合式變壓器、油浸式變壓器、整流變壓器等等。在我們的生產(chǎn)生活中,地面工廠、煤礦的變電所普遍應(yīng)用油浸式變壓器,針對(duì)這種情況,本文就著重針對(duì)油浸式變壓器的常見故障及處理方法開展探討。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用,我們對(duì)油浸式變壓器在使用過(guò)程中常見的一些現(xiàn)象和故障,已經(jīng)可以通過(guò)直觀的表象進(jìn)行判斷,并可以迅速解決,這大大減少了故障的范圍,減少了廠礦的經(jīng)濟(jì)損失。
通過(guò)總結(jié),本文按照故障表現(xiàn)分為以下幾個(gè)方面。
油浸式正常運(yùn)行時(shí)會(huì)有一定的聲音,但當(dāng)聲音很大并且嘈雜時(shí),就有可能是油浸式的鐵芯出了問(wèn)題。比如,緊固鐵芯的螺釘偶爾會(huì)出現(xiàn)松動(dòng),這時(shí)檢測(cè)表的顯示沒有問(wèn)題,絕緣油的各種狀態(tài)也基本沒有變化,但繼續(xù)通電下去會(huì)對(duì)鐵芯及繞組造成傷害,所以應(yīng)該立刻對(duì)變壓器斷電,查找松動(dòng)位置,緊固部件[1]。
聲音中偶爾包含有爆炸音,聲音較大而且時(shí)斷時(shí)續(xù),則應(yīng)該是絕緣油由于雜質(zhì)、氣泡等原因被導(dǎo)通,油浸式的絕緣發(fā)生了擊穿現(xiàn)象。
運(yùn)行中夾有咕嘟咕嘟的水沸騰的聲音,可能是繞組出現(xiàn)了重大的故障,繞組持續(xù)高熱進(jìn)而引起了變壓器油發(fā)生氣化。分接觸頭的觸電連接不利,區(qū)域嚴(yán)重發(fā)熱或者變壓器匝間短路,皆可引起此類雜音。為了避免事故擴(kuò)大,要立刻停運(yùn)變壓器,開展排查檢修。
如果在正常的運(yùn)行聲響之外伴有"吱吱"的放電聲音,那么油浸式外殼和套管有可能出現(xiàn)外部的局部放電。在昏暗的環(huán)境或者夜里,能夠看到電暈現(xiàn)象或藍(lán)紫色火花。如發(fā)生類似現(xiàn)象,要清理套管表面的污穢,再涂上硅油或硅脂。并且要停止變配電,排查帶電器件的對(duì)地絕緣是否合格。
如發(fā)生連續(xù)且規(guī)則的擦動(dòng)和碰撞音,也許是靜電產(chǎn)生放電的聲音或者是鐵芯震動(dòng)引起的機(jī)械碰撞,這時(shí),如果溫度等儀表無(wú)變化,那么這種現(xiàn)象是運(yùn)行異常,但不耽誤正常工作,能夠繼續(xù)工作到檢修周期維修,不用停電影響生產(chǎn)。
當(dāng)變壓器負(fù)載和散熱條件一定時(shí),環(huán)境溫度是恒定的,與相同條件下的溫度相比較高,并有增加的趨勢(shì),而且變壓器的溫度異常,和超極限溫度上升也是一個(gè)變壓器故障的表現(xiàn)[2]。
引起溫度異常升高的原因有:
①變壓器匝間、層間、股間短路;
②變壓器鐵芯局部短路;
③因磁通過(guò)飽和或者渦流而產(chǎn)生的外殼和油箱過(guò)熱;
④長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)渡超負(fù)荷,故障引起的超負(fù)荷;
⑤散熱條件惡化等。
變壓器在工作過(guò)程中溫度出現(xiàn)不正常,必須立刻排查其原因,然后運(yùn)用合適的技術(shù)手段進(jìn)行處理,使溫度下降到合適水平;若查明溫度變化是內(nèi)部故障導(dǎo)致的,則必須立刻斷電,進(jìn)行相關(guān)維護(hù)。
油浸式變壓器發(fā)生短路會(huì)引起發(fā)熱和電弧擊穿,電弧高熱會(huì)使絕緣油迅速老化,如果二次保護(hù)不能迅速關(guān)斷故障電源,故障持續(xù)發(fā)展會(huì)引起油箱內(nèi)部氣化壓力不斷增加,壓力過(guò)大進(jìn)而破壞了箱體使得油氣從故障處噴出,進(jìn)而引起噴油爆炸。噴油爆炸由以下幾種常見故障引起[3]:
3.1 絕緣損壞:繞組短路等局部過(guò)熱會(huì)破壞其絕緣性能;油箱進(jìn)水會(huì)導(dǎo)致絕緣油受潮進(jìn)而降低絕緣性能;雷擊、操作等過(guò)電壓都會(huì)損壞絕緣甚至引起短路。
3.2 斷線產(chǎn)生電弧:分接頭、繞線組等接觸不良會(huì)使阻值變大,進(jìn)而引起溫度升高,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)造成斷線,斷線處產(chǎn)生的電弧可以使絕緣油氣化,如果不能盡快處理故障,甚至?xí)鸨ㄊ鹿省?/p>
3.3 調(diào)壓分接開關(guān)故障:調(diào)壓的分接頭在高壓繞組中串聯(lián),和線圈一起通過(guò)負(fù)載電流和短路電流,會(huì)導(dǎo)致分接開關(guān)觸頭發(fā)熱,引起電弧并著火,使調(diào)壓段線圈短路。
絕緣油的滲漏在變電所日常工作中屬于常見現(xiàn)象,但是只要箱體內(nèi)的絕緣油保持在規(guī)定油位之上,就可以繼續(xù)保持正常工作,等待檢修期過(guò)濾補(bǔ)油。如果變壓器受到外力或老化嚴(yán)重,滲漏油不斷加重,油箱油位不斷降低,就會(huì)使鐵芯、繞組暴露在空氣中,油箱內(nèi)溫度升高;調(diào)壓觸頭和引線暴露油位之外,減弱了絕緣水平,導(dǎo)致電弧擊穿放電,嚴(yán)重的話甚至?xí)鸶邷乇?。因此,?yīng)該立刻對(duì)變壓器斷電,進(jìn)行加油和對(duì)漏油點(diǎn)的維護(hù)。
引起變壓器漏油的原因有:焊接處密封不嚴(yán);運(yùn)行中受到震動(dòng);外力沖撞;油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。
變壓器的外殼、套管長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,會(huì)受到環(huán)境制約,形成積垢,使絕緣性能大大減弱,空氣濕度較大時(shí),尤其是霧天或雨天的時(shí)候會(huì)形成污閃放電,進(jìn)而引起油浸式高壓側(cè)接地或相間短路。此外,變壓器套管受外力、電動(dòng)力、熱應(yīng)力等影響受損也能導(dǎo)致閃絡(luò)。異物掉落在外殼上,比如樹枝風(fēng)箏線等落在箱蓋上也會(huì)引起擊穿放電或相間短路。
1999年2月25日凌晨1點(diǎn)40分,烏魯木齊的中石油化工廠附屬熱電廠的三號(hào)發(fā)電單元的變壓器發(fā)生污閃放電,并且因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)處置不當(dāng)而引發(fā)著火事故,設(shè)備的直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)到了1900多萬(wàn)。
上述事故的起因就是變壓器高壓側(cè)的瓷套管因?yàn)榉e垢引發(fā)閃絡(luò),并且在故障當(dāng)天連續(xù)出現(xiàn)三次閃絡(luò),因?yàn)樘幚聿划?dāng)而引起了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)這次事故我們了解到套管閃絡(luò)放電的危害,明確了防污閃工作的重要性。對(duì)于防污閃工作,除了必須做好霧霾天氣變壓器維護(hù)和雨雪天氣變壓器維護(hù)外,還要通過(guò)增強(qiáng)配套絕緣硬件進(jìn)而保證設(shè)備安全運(yùn)行。
通過(guò)上述內(nèi)容,對(duì)油浸式變壓器常見的故障表現(xiàn)和解決方法進(jìn)行了闡述。但上述針對(duì)變壓器的噪聲、油溫、油位、外表等其他表現(xiàn)對(duì)油浸式變壓器故障的判斷,僅僅是最直觀、最初步的現(xiàn)場(chǎng)推測(cè)。因?yàn)椋儔浩鞯膬?nèi)部故障不僅是單一方面的直觀反映,牽涉到了很多方面的因素制約,有些故障會(huì)出現(xiàn)假象和偽裝。工作現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題時(shí)必須要對(duì)故障進(jìn)行多方面的綜合分析,條件允許的情況下進(jìn)行全面的特性試驗(yàn),只有這樣才可以準(zhǔn)確地判斷出故障地點(diǎn)和原因,并對(duì)故障進(jìn)行分析,找出最全面合理的處理方法。
[1]劉娜.電力變壓器的故障處理及分析[J].才智,2012(9):41-45.
[2]羅進(jìn)福.配電變壓器常見故障分析及處理[J].寧夏電力,2011(1):49-51.
[3]何金奎.配電變壓器常見故障分[J].中國(guó)設(shè)備工程,2005(11):35-36.