聽音辨別配電變壓器常見故障

1、聽音辨別配電變壓器常見故障摘要：配電變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一，是電力傳輸過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，配電變壓器故障時所發(fā)出的聲音能夠直觀的體現(xiàn)出故障的位置，通過對變壓器鐵芯、過勵磁、絕緣層擊穿、絕緣油過熱、配電變壓器套管以及缺相產(chǎn)生故障的原因進行講解,分析了故障產(chǎn)生的原因，了解設(shè)備故障時所發(fā)出聲音的原因、性質(zhì)以及特性，便于維修人員通過配電變壓器發(fā)出聲音從原理上分析出故瞳的性質(zhì)，進而進行有目的的檢修，提高工作效率,減少維修時間。關(guān)鍵詞：配電變壓器聲音故障配電變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，是用來將某一數(shù)值的交流電壓（電流）變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓（電流）的設(shè)備。配電變壓器主要用來對

2、電壓（電流）進行轉(zhuǎn)換，是電力系統(tǒng)與用戶之間的紐帶，是電力傳輸過程中可缺少的重要環(huán)節(jié)，在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，如果說人類離不開電，那么使用電就離不開配電變壓器。配電電壓器一旦出現(xiàn)故障，后果是及其嚴重的，將會直接或間接的影響到工業(yè)建設(shè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展，以及人們的日常生活，而且有時會造成災難性的損失1。1配電變壓器常見故障起因配電變壓器主要故障的起因可以分為外部因素與內(nèi)部因素兩種，外部主要是指由于外力引起配電變壓器發(fā)生的故障，常見的有雷電引起的故障、輸配電短路引起的故障、長期過負荷運行引起的故障以及長期過電壓引起的故障。內(nèi)部因素主要是指因材料、工藝設(shè)計等引起的故障，另外配電

3、電壓器的附件質(zhì)量問題引起的故障也是引起配電變壓器故障的主要因素，這里的配電變壓器的配件主要包括氣體繼電器、有載分接開關(guān)、壓力釋放器以及溫度計等。配電變壓器在運轉(zhuǎn)時由于交流電的作用，帶動設(shè)備產(chǎn)生震動，會發(fā)出一種具有固有頻率并呈現(xiàn)一定規(guī)律性的聲音，這種聲音就像一首樂曲，有著它獨特的音色和節(jié)奏，當配電變壓器發(fā)生故障時，有些故障會在運轉(zhuǎn)聲音上體現(xiàn)出來。一個優(yōu)秀的配電變壓器維修員就像一個樂隊的指揮，能夠通過變壓器聲音的強弱、節(jié)奏的高低、音色的變化、音量的大小以及是否有雜音判斷出配電變壓器是否運轉(zhuǎn)正常，是否出現(xiàn)了故障，并進一步對故障的原因作出判斷。1.1 變壓器鐵芯的故障引起的聲音我們知道鐵芯是變壓器中主

4、要的磁路部分，通常由含硅量較高，厚度為0.35或0.5mm,表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成，鐵芯為鐵芯柱和鐵甑兩部分,鐵芯柱套有繞組;鐵姬用來閉合磁路，鐵芯的基本結(jié)構(gòu)形式分為心式殼式兩種。有時夾件或壓緊鐵芯所用的獴釘發(fā)生了松動，這時配電變壓器外部參數(shù)一般沒有明顯改變，絕緣油的外觀、溫度以及油位都與正常時無明顯差別，外部的儀表指示一般也為正常，但設(shè)備的運轉(zhuǎn)聲音變的大而嘈雜，這主要是由于部件松動，相互之間摩擦振動引起的噪音，此時應(yīng)該停止配電變壓器的運行，進行進一步的檢查，防止設(shè)備部件松動，引起更大的故障。有時鐵芯上遺留的螺帽等小零件或有小金屬異物等掉入配電電壓變壓器內(nèi)部時，變壓器會發(fā)出&

5、quot;叮叮當當"的敲擊聲以及"吱啦吱啦"的像磁鐵吸動小墊片的響聲2。1.2 過勵磁引起的聲音當發(fā)生過勵磁時，設(shè)備聲音增大，而且尖銳，這是由于電源電壓過高，引起配電變壓器過勵磁引起的。我們知道勵磁電流超過額定勵磁電流時就叫過勵磁，變壓器的電壓是由鐵芯上的繞組通過電流后而產(chǎn)生的，具關(guān)系為U=4.44fNBSo其中繞組匝數(shù)N和鐵芯截面積S都是常數(shù)，令k=1/(4.44NS),則工作磁通密度B=KU/f,即電壓升高或頻率降低都會引起過勵磁；另一方面大型變壓器的工作磁通密度B=1.71.8T/m2,飽和磁通密度為B=1.92.0T/m2,非常接近。而對發(fā)電機來說，當其電

6、壓與頻率比U/f>l時，也要遭受過勵磁的危害，且它的允許過勵磁倍數(shù)還要低于變壓器的允許過勵磁倍數(shù)。過勵磁對于發(fā)電機和變壓器都會產(chǎn)生不利影響，最明顯的反應(yīng)就是電壓會明顯升高，發(fā)電機鐵芯飽W,鐵損增加，使鐵芯溫度上升，此時并網(wǎng)無功增加，定子電流增加。造成過勵磁的原因有以下幾方面：發(fā)電機變壓器低頻運行會造成過勵磁，這一般是發(fā)電機啟動轉(zhuǎn)子在低速預熱時，將電壓升至額定值引起的；由于誤操作，在發(fā)電機一變壓器組與系統(tǒng)并列之前，誤加大勵磁電流；切除發(fā)電機過程中，發(fā)電機解列減速，若滅磁開關(guān)拒動，使發(fā)電機遭受!嬲引起過勵磁。電壓與頻率上升，但頻率升高慢引起配電變壓器過勵磁。這是由于電壓上升快，頻率上升慢(慣

7、性不一樣)引起的。13絕緣層擊穿引起的聲音當聽到配電變壓器的聲音很大，而且沒有規(guī)律性的時候，可以考慮配電變壓器的器身絕緣層是否被擊穿了。變壓器主絕緣材料為油紙絕緣結(jié)構(gòu)型式,它具有體積效應(yīng),隨看油體積的增加，擊穿電場下降,另外，隨施加電壓時間的增加，擊穿電壓下降。配電變壓器的器身絕緣層被擊穿時發(fā)出的聲響類似爆炸聲，當聽到這種聲音時，應(yīng)該停止設(shè)備運轉(zhuǎn)進行檢修。1.4 絕緣油過熱發(fā)出的聲音我們知道，繞組是配電變壓器的重要組成部分，在工作時會放出大量的熱量，為了降低溫度，分散熱量，在配電變壓器種含有大量的用于降溫的絕緣油，當繞組出現(xiàn)故障，或者設(shè)備內(nèi)的開關(guān)等接觸不良時都會使配電變壓器局部過熱,進而使絕緣

8、油無法及時散熱，導致油溫過高、氣化，這時配電變壓器發(fā)出的聲音中會夾雜看絕緣油氣化發(fā)出的聲音，這種聲音類似熱水沸騰時的"咕嚕"、"咕嚕"的氣泡溢出聲，另外變壓器匝間短路等其它局部發(fā)熱都會引起絕緣油過熱而發(fā)出這種聲音，當聽到這種聲音時，應(yīng)該停止設(shè)備運轉(zhuǎn)進行檢修3。1.5 配電變壓器套管故障引起的聲音配電變壓器套管是變壓器載流元件之一，它將變壓器內(nèi)部高、低壓引到外部，起到引線對i也絕緣的作用，同時擔負著固定引線的作用，在設(shè)備運行時，通過負載電流，當配電變壓器外部發(fā)生短路時則通過短路電流。當配電變壓器的高壓套管臟污，表面軸質(zhì)脫落或裂損時，會發(fā)生表面閃絡(luò)，聽到&q

9、uot;嘶"、"嘶"或"啪"、"啪"的聲音。這是由于套管采用油紙電容芯子做主絕緣、穿纜式載流方式以及采用多組壓力彈簧產(chǎn)生的軸向壓緊力來套管實現(xiàn)的整體連接和主密封。由于電動力的作用，套管導電桿內(nèi)壁與接頭螺栓的長期摩擦容易將接頭螺栓頭處的絕緣磨穿，套管的導電桿與露出的金屬爨桿內(nèi)壁接觸而產(chǎn)生分流，引線和內(nèi)銅管接觸，銅管、引線、防雨罩緊密接觸形成一個復合的導體，內(nèi)銅管表面必會有一部分負荷電流通過，造成接觸部位發(fā)熱。由于空心'導電桿內(nèi)絕緣油的流動性和散熱性差,熱量累積使與接頭相對應(yīng)處電容套管內(nèi)的電容屏間的油紙絕緣老化擊穿，導致

10、局部電場畸變，從而引起電容屏間絕緣進一步擊穿，隨著被擊穿的電容屏數(shù)目的增加，在電容屏間形成了暢通的放電通道，導致油質(zhì)劣化，產(chǎn)生瓦斯氣體，積聚的大量熱量沖破套管的密封圈進入主變壓器本體，由于套管中電容屏擊穿數(shù)目較多，套管無法承受工作電壓，套管的零屏對中間法蘭形成貫穿性的對地放電現(xiàn)象，強大的短路電流使油質(zhì)迅速劣化產(chǎn)生大量氣體，主變壓器重瓦斯保護、主變壓器差動保護和發(fā)電機差動保護動作。如果設(shè)備繼續(xù)運行就會產(chǎn)生大量的氣體使套管下瓷套爆裂成碎片，主變壓器發(fā)出巨響。此時打開變壓器鐘罩檢查，可能會發(fā)現(xiàn)相套管高壓引出線接頭處燒黑、變壓器油變黑，油箱加強筋多處開裂，其箱底W相處有大量碎瓷片，變壓器箱底有許多黑色

11、碳化物、瓷片和絕緣紙片等雜物，高壓引出線及圍屏均被黑色碳泥污染、相線圉圍屏下部有很多樹枝狀放電痕跡，W相圍屏變黑、受污染等現(xiàn)象。另外如果是套管的問題,在夜晚及光線昏暗的時候能夠看到套管放電產(chǎn)生的藍色或紫色的小火花，當發(fā)現(xiàn)套管表面出現(xiàn)問題時，要及時清理套管表面的污垢，保持套管的清潔，同時涂上硅脂或硅油等涂料，另外也要檢查鐵芯接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求，當配電變壓器的鐵芯接地線斷路時，由于放電變壓器會發(fā)出"嘩"、"嘩"的聲音。1.6 缺相時的響聲變壓器缺相會造成少一相電壓；單相用電設(shè)備接在此相上會不能工作，三相的電力設(shè)備會減少輸出，三相電機則會因

12、為缺相而毀壞。當配電變壓器發(fā)生缺相時，第二相不通，送上第二相無聲，送上第三相時才會有聲音；或者第三相不通，響聲不發(fā)生變化，和二相時一樣。發(fā)生缺相的原因大致有三方面：由于運輸不慎，加上高壓引線較細，造成配電變壓器振動斷線；電源缺一相電；變壓器高壓保險絲熔斷造成缺相。對于這種情況，我們應(yīng)采用自下而上的查找方法；首先要檢查變壓器下口是否缺相，如果缺相，接著檢查變壓器上口是否缺相，如果缺相,可能是熔斷器的單相熔斷，如果熔斷器沒有問題，接著檢查進線線路是否缺相，如果還缺相，可檢查在同一線路上的其它用戶是否缺相，直到查到斷相點為止。此時，應(yīng)盡快將可能造成損壞的設(shè)備停運，查找缺相原因，等缺相故障排除后，再全

13、面恢復生產(chǎn)。2變壓器安裝及維修注意事項2.1 優(yōu)選地點，合理安裝配電變壓器的安裝地點的選擇非常重要，因為配電變壓器具有高電壓的特性，具有一定的危險性，因此，安裝地點要選擇利于維修、便于維護的地點，同時也要盡量遠離居民區(qū)及雷電易發(fā)地點，以利于工作人員定期維護,及時維修。2.2 合理選擇配電變壓器的容量變壓器的容量是在符合統(tǒng)計的基礎(chǔ)上確定的，過去缺乏科學的分析計算，大都依靠經(jīng)驗來確定，主要是根據(jù)用電戶數(shù)來大概的選擇相應(yīng)的配電變壓器容量，為了保證變壓器的安全運行又往往會選擇相對大一些容量的配電變壓器。我們知道，變壓器的容量越大，相應(yīng)的所造成的損失就會越大，這樣的結(jié)果就是配電變壓器經(jīng)常欠載運行這不僅僅

14、增加了一次性的設(shè)備投入，而且增加了空載損耗，造成能源浪費。當然也有選擇容量小的情況，這種情況會引起配電變壓器超負荷運行，過載或過電流運行會導致設(shè)備過熱，甚至燒毀的情況的發(fā)生，造成了很大的經(jīng)濟損失。因此合理選擇配電變壓器的容量就顯得十分重要，既不能選擇國小容量造成配電變壓器過負荷燒壞，也不能造成容量過大形成能源及經(jīng)濟上的浪費。2.3 加強防護，避免事故配電變壓器屬于事故易發(fā)設(shè)備,在安裝時就要做好安全防護工作，將事故盡量遏制在萌芽階段。科學配置配電變壓器高低壓熔斷器熔體，配電變壓器高低壓熔斷器熔體是在電壓突變時對配電變壓器進行保護的裝置，對于容量在100kV.A以下的變壓器應(yīng)該配置2.0-3.0倍

15、額定電流的熔絲體；對于容量在100kV.A以上的變壓器應(yīng)該配置1.5-2.0倍額定電流的熔體；而對于低壓側(cè)熔絲應(yīng)按額定電流稍大一點配置。加裝高低壓絕緣罩，防止自然災害及外力引起的破壞。加裝避雷裝置。雷電會對I己電變壓器造成極大的危害，對配電變壓器高低均應(yīng)加裝避雷裝置，要確保避雷裝置的質(zhì)量，對于故障的避雷裝置要及時更換，每年的雷雨季節(jié)，要提前對避雷裝置進行檢查，禁止使用不合格的產(chǎn)品。定期測量配電變壓器接地電阻。配電變壓器經(jīng)長期運行會產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，當氧化現(xiàn)象嚴重時，接地電阻增大，再加上地埋接地體銹蝕、斷裂,造成中性點電位偏移，當雷擊或過電壓時，易引發(fā)事故。所以對于lOOkV.A以下配電變壓器接地電阻不大于10Q,100kV.A以上配電變壓器接地電阻不大于4。，配電變壓器的接地電阻一定要嚴格按照規(guī)定執(zhí)行。配電變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一，雖然現(xiàn)在技術(shù)不斷進步，保護設(shè)施越來越完善，但由于結(jié)構(gòu)復雜、電場不均及氣候等諸多因素，仍然需要經(jīng)常維護、維修。配電變壓器發(fā)出的聲音僅僅是內(nèi)部故障的一方面直觀反映，它所涉及的因素眾多，不能一概而論，有時甚至會出現(xiàn)假象，以上幾條僅是通過聲音對配電變壓器常見故障的一些簡單判斷，只能作為現(xiàn)場直觀初步判斷的基礎(chǔ)，具體情況還需要具