一、概述
電力變壓器發(fā)生故障,可能是因運行中油的色譜分析異?;蜉p瓦斯保護動(dòng)作,也可能是因預防性試驗結果超標。變壓器較可能發(fā)生的故障(缺陷)有:冷卻器等附件泄漏或損壞、本體受潮;過(guò)熱性與放電性故障等。通過(guò)各種測試手段與分析判斷后,主要是查找故障(缺陷)的部位。除對附件,如冷卻器、套管等仔細檢查外,對變壓器本體的檢查主要有兩種方法:放油進(jìn)油箱檢查與吊罩檢查。放油進(jìn)箱檢查省時(shí)省力,是優(yōu)先要考慮的檢查步驟。實(shí)踐證明,直梳電阻不合格,油中的烴氣體達數百ppm或乙炔。在變壓器內往往有明顯跡象。放油進(jìn)箱檢查,若看到這些痕跡,可吊罩檢古與進(jìn)行相應的處理。
二、冷卻器泄漏與損壞
(1)、水冷卻器泄漏,水漏入油系統中,對變壓器的危害極大。風(fēng)冷卻器在油泵入口側為負壓區,容易吸入空氣,雖沒(méi)有漏水的危害嚴重,但對超高壓(220kV及以上)變壓器仍有較大的破壞作用。風(fēng)冷卻吸入空氣,會(huì )使輕瓦斯保護連續發(fā)信號,油中色譜分析雖無(wú)明顯癥候,但瓦斯氣中的氫氣含量明顯增高,說(shuō)明空氣在變壓器中的高電場(chǎng)區已有分解。如遇數十分鐘到數小時(shí)一次的輕瓦斯保護連續的動(dòng)作,應考慮將變壓器退出運行,查找漏氣部位,并進(jìn)行脫氣處理。
(2)、強迫油循環(huán)、風(fēng)冷卻或水冷卻器的油泵因連續運轉也會(huì )發(fā)生故障。例如油泵軸承磨損,電機燒壞等,將對變壓器油的色譜分析有一定干擾作用應仔細區別。
三、變壓器本體受潮
由于水冷卻器漏水、油枕或防爆筒呼吸結露與套管帽漏水等原因,都可能使變壓器本體受潮。如果吊罩檢查時(shí),懷疑受潮,可對懷疑部位的引線(xiàn)進(jìn)行局部的tgδ測量。特別對套管穿纜引線(xiàn)根部受潮情況難以判定時(shí),可在被測量引線(xiàn)處,外包10cm寬的鋁箔,鋁箔加電壓2~3kV,引線(xiàn)接QS1.電橋的Cx進(jìn)行tgδ測量,正常的tgδ應在1%~2%,絕緣受潮時(shí)可達10%以上。
四、過(guò)熱性故障(缺陷)
目前采用油的色譜分析方法判斷過(guò)熱性故障已比較成熟。變壓器內的過(guò)熱性故障可能出現在以下3個(gè)部位。
1、導電回路過(guò)熱
分接開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良,靜觸頭與引線(xiàn)開(kāi)焊;大電流接線(xiàn)鼻開(kāi)焊或接觸不良;多股引線(xiàn)與銅(鋁)板焊接不良,少散股開(kāi)焊等。這些故障通過(guò)繞組直流電阻測量也可發(fā)現。不太大的直流電阻突變(例如小于1%)都可使油中色譜分析異常、并且見(jiàn)到痕跡。
2、鐵心多點(diǎn)接地
變壓器鐵心在運行中,各硅鋼片間的電壓是主磁通引起的感應電勢。鐵心兩側(高、低壓側)有幾十到幾百伏電壓。通常鐵心在低壓側引出接地。如果有金屬異物(如銅鐵絲,焊渣與鐵銹等),在鐵心高壓側形成接地,即多點(diǎn)接地。硅鋼片間的感應電勢通過(guò)“多點(diǎn)接地”,發(fā)生較大電流,對鐵心硅鋼片有燒損作用,并使油色譜分析呈過(guò)熱性故障癥候。有時(shí),鐵心穿螺絲絕緣不良,或其接地的鋼座套過(guò)長(cháng)觸及硅鋼片也會(huì )形成“多點(diǎn)接地”故障。在鐵心外接地線(xiàn)上串入電阻,使接地電流控制在0.1A以下,可大大減輕對鐵心的燒損作用,有時(shí)會(huì )使不穩定接地消失。
3、局部過(guò)熱
大型變壓器負荷電流的漏磁通,可能在油箱或內部其他鐵構件上發(fā)生局部過(guò)熱。有的變壓器用鋁板構成對油箱壁的磁屏蔽。鋁板與油箱壁接觸不良,曾多次發(fā)生局部過(guò)熱缺陷。如果變壓器油色譜分析呈現過(guò)熱性缺陷,繞組直流電阻與鐵心絕緣良好,應考慮到存在這類(lèi)局部過(guò)熱缺陷,排油進(jìn)箱折查往往能發(fā)現痕跡。
五、放電性故障{缺陷)
1、絕緣損傷性放電
這種放電對變壓器固體絕緣(紙)的損壞嚴重,對變壓器的安全運行影響極大。油色譜分析呈一定量的乙炔(數個(gè)到數十ppm),不大的總烴含量、氫氣與一氧化碳氣體上升。通過(guò)局部放電測試,可發(fā)現有較大的放電量(1000pc以上)。
圍屏樹(shù)枝狀放電是當前220kV三相變壓器多見(jiàn)的絕緣損壞故障,在相間圍屏的中部,也是220kV線(xiàn)端處,有樹(shù)枝狀放電痕跡,支撐周?chē)拈L(cháng)墊塊上有燒痕,圍屏紙板表面或夾層中有樹(shù)枝狀放電痕跡。產(chǎn)生這種放電的外部原因是受潮或進(jìn)入氣泡,內部原因是相間距離過(guò)小,在高場(chǎng)強處有長(cháng)墊塊觸及圍屏(短路了油隙)等。制造廠(chǎng)對此已有相應的改進(jìn)措施,對已運行的變壓器,應更換有效放電痕跡的圍屏與墊塊,將相同長(cháng)墊塊(繞組中部)鋸短等,并應采取措施防止進(jìn)氣與受潮。
目前國產(chǎn)500kV變壓器發(fā)生事故都與油流帶電有關(guān)。冷卻油泵使變壓器油流過(guò)快,會(huì )在紙絕緣上形成負電荷,再加上交流電場(chǎng)的作用,極易發(fā)生油流放電,在紙板上有樹(shù)枝狀放電痕跡,這屬于設備制造的問(wèn)題。運行部門(mén)不要盲目增加冷卻器的投運臺數,防止油流速過(guò)高,從而發(fā)生油流放電問(wèn)題。此外,高電壓引線(xiàn)絕緣的根部受力斷裂,以及穿纜引線(xiàn)在進(jìn)入套管均壓球處扭結或斷裂,也會(huì )引起強烈局部放電,損傷絕緣。
變壓器內金屬異物(如銅鐵屑、鐵銹、焊渣等)殘留在繞組與絕緣上,會(huì )引起鐵心對地絕緣不良,造成樹(shù)枝狀放電與絕緣擊穿,必須引起高度重視。
2、懸浮放電
變壓器內所有金屬部件必須有固定的電他或接地,否則會(huì )發(fā)生電位懸浮放電。懸浮放電一般不涉及油介質(zhì),因此油色譜分析中的CO氣體不會(huì )明顯增長(cháng),主要表現為乙炔氣體在幾到幾十ppm之間,有時(shí)還引起輕瓦斯發(fā)信號。常見(jiàn)的懸浮放電部位有:套管均壓球(松動(dòng))、無(wú)載分接開(kāi)關(guān)拔釵、油箱壁硅鋼片磁屏蔽以及其他不接地的金屬部件(例如支撐無(wú)載分接開(kāi)關(guān)的不接地螺栓與電屏蔽等);
3、其他放電
充油管沒(méi)排氣使套管導桿與瓷套內壁無(wú)油而放電。有的變壓器繞組縱絕緣強度低,在外部過(guò)電壓(包括中性點(diǎn)放電間隙動(dòng)作時(shí)的過(guò)電壓)下匝層間擊穿放電,這些在過(guò)電壓下的擊穿放電由于跳閘迅速,故障點(diǎn)不易發(fā)現。又要繼電保護跳閘且油色譜分析有異常,應堅持查故障點(diǎn),就會(huì )查出缺陷。個(gè)別變壓器內部棵引線(xiàn)與接地部位距離過(guò)小,在外部過(guò)電壓下會(huì )發(fā)生電弧放電。
華意電力專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)高壓電氣試驗設備及各類(lèi)儀器儀表!我們24小時(shí)盡全力為您服務(wù):400-060-1718,了解更多訪(fǎng)問(wèn)華意電力官網(wǎng):m.shlinjisuoju.com
歡迎關(guān)注微信公眾號:華意電力