变压器的不正常运行和故障处理-Word-文档

变压器的不正常运行和故障处理变压器与其它电气设备相比，它的故障较少，这是因为它没有转动部分，而且元件都浸在油中，有一个可靠的工作条件。所以只要对变压器的运行加强监视，做好经常性的维护工作，及时消除设备缺陷，定期进行检修和预防性试验，变压器的事故是可以避免的。但是变压器在运行中，由于运行人员操作不当，检修质量不良，设备缺陷没有及时消除，运行方式不合理等，也可能会引起事故。如变压器一旦发生事故，就会影响训分用户的用电，延长变压器的修理时间，影响正常运行。为了确保变压器的安全可靠运行，一方面应采用有效的反事故措施，将事故消灭在萌芽状态，防止事故发生，另一方面对己发生事故的变压器，应根据事故现象，正确判断事故原因和性质，以便迅速而正确地处理事故，防止事故的扩大。若有备用变压器，应尽可能将备用变压器投入运行，退出故障的变压器。变压器运行中的不正常现象变压器在运行中。由于运行不当或处理事故的初期阶段，可能出现以下几种不正常现象。1．变压器有强烈而不均匀的噪音时，则有两种可能性；一种是由于铁心夹紧螺栓长期限受振动松动；另一种可能由于变压器端电压超过了允许值，至于变压器内部有爆裂声，亦有两种可能性；一种是线圈或引出线对外壳的电气距离不够等而造成闪络放昌；另一种是铁心接地线断裂，由于感应作用，铁心对地具有高压电，会引起铁心对地间断放电，放电的电弧可能损坏变压器的绝缘。2．变压器严重漏油、缺油引起的事故（1）变压器油面降到油位表监视线以下时，无法对油位的变化和颜色进行监视。（2）油位降到变压器顶盖以下时，就增加了油和空气的接触面，油就会因氧化和吸叫空气中的水分而降低绝缘强度，空气的侵入还会破坏线圈的绝缘，使铁件产生锈蚀。（3）油位再降低时，变压器的导线部分对地和相互之间绝缘估降低，在过电压时，就可能造成相间或对地击穿放电。当电压分接头板露出油面时，分接头板还可能产生爬弧放电。（4）当油位严重降低，以至低到使变压器的散热器管上口也露出油面时，变压器油就不能正常循环对流，变压器的温度就要升高，使变压器的使用年限缩短，甚至烧毁变压器。配电值班人员如发现油位过低而油位计内看不见油位时，应设法加油。在缺油不太严重，即在夜间看不到油位，而在白天能看到油位时，则应继续加强观察后再作处理。在大型油循坏水冷却的变压器中，若发现油位降低，应立即查明原因，检查水中是否有油花，以防止油中渗水而危及变压器的绝缘，因为既然油渗水内，水便有可能渗入油内。从以上分析得知，变压器在运行中，一定要保持正常油位，所以运行人员必须经常检查油位计的指示。在油位过高时（如夏季），应设法放油，在油位过低时（如冬季），应设法加油，以维持正常油位，保证变压器的安全运行。3．在正常冷却条件和相同负荷下，变压器的温度不断升高，则说明变压器内部有故障，应将变压器退出运行处理。4．油色变化过甚；油内出现碳质；油的酸价增高；闪光点降低；绝缘强度降低；这都说明油质急剧下降，很容易引起绕组与外壳间发生击穿事故。5．发现在套管上有大的碎片和裂纹，可表面有放电及电弧的闪络痕迹时，尤其在闪络时，会引起套管的击穿，因为这时发热很剧烈，套管表面膨胀不均，甚至会使套管爆炸，应立即更换。6．变压器着火，此时则将变压器从电网切断后用消防设备进行灭火。在灭火时，须遵守《电气消防规程》的有关规定。7．变压器油枕或防爆管喷油。油枕喷油或防爆管膜破裂喷油表示变压器的内部己有严重损伤。喷油使油面降低到油位指示计的最低限度时，可能会引起瓦斯保护动作，使变压器两侧断路器自动跳闸。如瓦斯保护因故没有动作而使油面低于顶盖时，则引出线绝缘降低，造成变压器内部有“吱吱”的放电声，且在变压器顶盖下形成空气层，造成油质劣化，此时，应切断变压器的电源，以防止事故扩大。8．变压器自动跳闸时，如有备用变压器，应将备用变压器投入，然后停用工作变压器，以检查变压器自动跳闸的原因。若无备用变压器时，则须查明属何种保护动作及在变压器跳闸时有何种外部现象。若检查结果证明变压器跳闸不是由于内部故障引起，而是由于过负荷、外部短路或保护装置二次回路故障所造成的，则变压器可不经外部检查而重新投入运行。若检查时发现有内部故障征象，则应进行内部检查。若因差动保护动作而跳闸，应对差动保护范围内的电气设备如套管、电缆头、油温、油色等进行检查，待故障消除后，再行送电。9．变压器事故过负荷。如变电所或系统发生事故时，为保证对重要用户的连续供电，允许变压器在短时间内过负荷运行，这称为事故过负荷，但电力工作人员应对事故迅速进行处理，以消除事故负荷。事故过负荷会引起变压器绕组的绝缘温度超过允许值，使绝缘的老化速度比正常工作条件下快得多，因而会缩短变压器的使用年限。但考虑到事故发生机会少，以及变配电所内的变压器平时以相当大的欠负荷状态运行，所以短时间的事故过负荷不会引起绝缘的显著损害。变压器事故过负荷的数值和时间，应按制造厂的规定执行。如无制造厂的规定资料时，对于自冷和风冷的油浸变压器，允许的事故过负荷可参照表1-1变压器允许的过负荷百分数及时间表1-1过负荷的百分数（%）允许时间（min）室外变压器室内变压器3012060603015701581007.54（二）变压器的故障及处理根据统计资料表明，小容量的变压器故障机会要比大容量的变压器多，而变压器中最常发生故障为线圈部分，它的损坏率约占整个故障的60～70%。其次是套管的损坏；雨水的侵入油箱；调压开关的失灵；绝缘油的劣化等等，至于铁心和其他零件事故则占较小的数字。大容量变压器之事故所以较少，材料质量也较好。根据事故分类，变压器可分为电路故障、磁路故障、绝缘油的故障、结构方面的故障四个部分，现分述如下：1．电路故障（1）线圈的损坏绝缘老化目前，运行中的变压器的绕组都是将铜或铝导线外面包以绝缘绕制而成的。这类绝缘大都属于A级绝缘，其最高动行温升为65℃，若超过此温度运行，绝缘材料便很快变脆，使之产生裂纹，甚至用手指用力擦时，绝缘会成碳片碎落下来，所以线圈稍受振动或线圈间略有相对摩擦便容易损坏，形成匝间或层间短路。为了防止因绝缘老化而引起事故，必须严格认真地掌握变压器的负荷与温度，不允许随便过负荷，以免发生事故。制造工艺上存在的缺点线圈绕制时不太紧密，木锤拍击过重，易使线圈绝缘受伤。绕线时待绕导线边绝与绕好线圈边缘相互擦伤，绝缘受到损伤。线圈绕好后绝缘末烘干等均为减低线圈的机械强度，削弱绝缘性能，都能形成线圈事故。所以绕线圈一定严格按照工艺标准进行。线圈层间短路这类事故大多数发生在小型变压器（320kVA及以下）的初级线圈中，因为小型变压器的高压线圈大多是用多层圆筒式和段型线圈，一般段型线圈层间电压自数十伏至二、三百伏。多层圆筒式线圈则数百伏到千余伏。在运行过程中，变压器绝缘逐年老化，一旦遇有操作或大气过电压，系统短路故障，或者线圈间之振动摩擦，都能引起层间短路。导线表面不平滑有尖粒等物导线在制造过程中，拉线因工作不周使导线有隙缝，夹筋形成尖端，在包扎绝缘时可能使绝缘破裂的损伤，又在绕好线圈压缩整形时亦能损及邻近的绝缘，容易造成匝间及层间事故。即使绝缘当时末损伤，但在高电压等级的线圈上因为有尖端尖粒的存在容易发生电晕，久而久之使绝缘老化而形成事故。绝缘受潮事故潮湿空气与变压器中的绝缘油相接触，绝缘油容易吸收水分，当变压器油中有水分后，不但降低了绝缘油强度，而且使绝缘材料受潮，使电气性能迅速降低，产生绝缘闪络或击穿的危险，形成事故。在检修过程中，将变压器的器身吊出油箱时间过长，绝缘材料吸收了空气中水分之后迅速降低绝缘性能，在运行中使绝缘击穿或闪络的机会增加产生事故，所以在变压器运行和检修规程中有埠定，变压器器身在空气中停放时间35kV及以下的变压器不可超过24h，110kV及以上的变压器不可超过16h，否则必需经过烘干处理。过电压引起的故障过电压一般有雷击过电压和操作过电压两类，这两类过电压引起变压器损坏事故大多是线圈的主绝缘、匝间、层间和相间绝缘的击穿。大气过电压所造成的线圈损坏，对中性点接地的变压器其损坏处大多为进线线圈部分，约为线圈长度1/5之范围内。对中性点不接地的变压器，为线圈二端和中部均有损坏的机会。为了保护变压器线圈的绝缘，应选择适当避雷器来作保护，要使变压器的冲击水平大于避雷器的剩余电压，一般取变压器冲击水平为剩余电压的1:1倍。系统操作等过电压所引起变压器事故较少，对结构良好的变压器朗少有在操作时造成绝缘损坏事故，但对绝缘老化的变压器在系统操作、弧光接地、线路断线、负荷剧变的情况下，常有发生绝缘损坏故障。系统短路在变压器的次级回路上发生短路时，各级线圈中将有比额定电流大10～20倍的电流流过。由于线圈中大电流的经过与线圈的漏磁场相互作用结果，便产生了很大的机械应力。这个机械应力可以分解成两个不同方向的分力，一个是与线圈的轴平行（亦即是轴向力），一个是与线圈的轴垂直（亦既是幅向力）。当变压器在制造时末能将线圈很好压紧，则在短路故障发生后常遇到线圈上下两端向上下轭铁伸张；使线圈严重变形而损坏。当导线截面积较小，短路时所产生的幅向力大于线圈的抗纺张力，则导线会变形和裂断，线圈外层的导线便向四周崩散。振动或撞击在运行中或合闸操作时，由于励磁电流之涌入会产生轴向力，使线圈上下推动，变压器在运输过程中受到振动或撞击，引起在轭铁上或支架上的螺栓帽脱落，当送电时由于励磁电流之涌入而使线圈二端推出变形，绝缘受到了损坏造成故障。所以对新投入运行的变压器，事先要吊心检查，避免投入运行后造成事故。线圈相间短路事故之形成大多是相间距离太近而双末在相间放置绝缘隔板，当油的绝缘降低或者遇到过电压的袭击，故障便随着发生，但亦有因一相线圈故障而扩大造成相同故障的。经常拉合闸变压器容易损坏绝缘当变压器合闸时由于励磁电流的涌入，一般均大大超过正常的励磁电流，有时甚至超过额定电流，使线圈受到很大的机械应力，线圈容易变形而损坏。当变压器空载时，在高压侧拉闸，等于切断一个高感抗线圈一样，在切断电源时磁场很快消失，于是在线圈中由于磁场迅速变化产生了很高电压，这容易使变压器绝缘的薄弱处击穿造成变压器损坏。所以平时对变压器拉闸不能过多，避免使变压器绝缘受伤，造成不必要损失。（2）引线故障引线连接不良引线连接处焊得不牢，引线与铜接头处焊得不透彻，或者焊锡末灌满，铜接头上螺栓末拧紧，弹簧垫圈或螺栓帽末放，均能引起接触不良局部发热而使接触熔毁。应加强大小修时的施工质量和经常性检查，避免上述故障的发生。引线对油箱的距离太近线圈两端的引线须与油箱和铁心保持一定的距离，否则引起闪络而产生故障时有发生。在考虑引线对地距离时，应注意到引线可能由于摇摆或振动使距离缩小的因素，亦应注意导线剧烈摇动后不能恢复到原来位置，使距离减小而形成故障。（3）套管的损坏套管不合标准和装置不适当由于套管在箱外和箱内对地距离较短，当遇过电压或瓷瓶积垢时便易于起闪络。有的因油箱内的绝缘下降使瓷瓶暴露在空气中，引线与油箱盖顶距离较近所以容易闪络引成故障。漏水套管常发生漏水的地方有：A．套管的法兰处，因套管与法兰的胶合一般所用的是黄粉与甘油及镁水泥，这些材料日久难免风化变质，产生漏水和渗油。B．套管顶训的衬垫和螺栓缝处，当套管内铜梗螺栓拧得不紧和衬垫质量不好，使接缝不密合而产生漏水。C．复合式套管衬垫压得不紧，容易在衬垫处漏水而引起内部表面烧毛。为防止套管处漏水应采取以下措施：用压板将瓷瓶压紧，在瓷瓶顶部可采用铜帽与铜梗搭螺栓拧紧，再用焊锡焊牢。从而可以消灭漏水引起的故障。套管损伤使套管损伤原因有多种，例如在拧紧法兰片时螺栓拧得不均匀，而使套管碎裂，亦有因变压器安装时不留神而碰伤。亦有在安装杆顶时工作人员为了工作的方便，将脚立在变压器的引线上，因人体较重使套管裂断。发上的损伤可能当时末曾发觉，但日后便形成故障。外来动物的影响投入运行的变压器，温度较高，鸟、蛇、鼠、猫之类动物常常喜欢借此取暧或做巢，特别是杆架上的变压器，由于此类动物的接近，使露在箱外唯一的带电部分（套管）容易引起短路故障。套管内侧梗断裂由于小容量的变压器中铜梗较细，在铜梗中若有砂眼，无论在制造装配时或在运