變壓器的常見故障與對策分析報告

1、 畢業(yè)論文中文摘要在供配電系統(tǒng)中，變壓器占有著很重要的地位，因此，提高變壓器工作的可靠性對于保證安全供電具有非常重要的意義。然而，近年來由于大部分變壓器使用年限較久,加之不少變壓器長年累月運行在較惡劣的環(huán)境中，變壓器出現的安全事故頻頻發(fā)生，而且呈現不斷上升的趨勢，嚴重影響著生產的安全、可靠、長周期運行。為此，本文就將通過對變壓器的常見故障進行分析，并且提出相應的處理措施，以此來保證變壓器的正常、安全運行。關鍵詞：變壓器；故障；對策 畢 業(yè) 論 文引 言電力系統(tǒng)的安全運行關系到國民經濟建設以及人們的正常生活，因此對電力設備的運行可靠性的要求在不斷地提高。在現代電氣設備的運行和維護中，變壓器是輸變

2、電系統(tǒng)中最重要的設備之一。 變壓器是利用電磁感應定律把一種電壓等級的交流電能轉換成同頻率的另一種電壓等級的交流電能。變壓器作為電力系統(tǒng)重要的變電設備，擔負著電壓變換和電能傳輸任務，其運行狀態(tài)將直接影響到供電的可靠性和整個系統(tǒng)的正常運行。變壓器一旦發(fā)生事故，造成的直接和間接經濟損失都是難以估量的。因此對變壓器的常見故障進行分析，并提出一些具體的、行之有效的方法來解決變壓器的故障，是我國當前電力企業(yè)所面臨的重要任務之一。 一、變壓器的常見故障分析·變壓器的故障主要分為部和外部兩種故障。部故障指變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障，主要靠瓦斯和差動保護動作切除變壓器；外部故障指油箱外部絕緣套管及其

3、引出線上發(fā)生的各種故障，一般情況下由差動保護動作切除變壓器。速動保護（瓦斯和差動）無延時動作切除故障變壓器，設備是否損壞主要取決于變壓器的動穩(wěn)定性。而在變壓器各側母線及其相連間隔的引出設備故障時，若故障設備未配保護（如低壓側母線保護）或保護拒動時，則只能靠變壓器后備保護動作跳開相應開關使變壓器脫離故障。因后備保護帶延時動作，所以變壓器必然要承受一定時間段的區(qū)外故障造成的過電流，在此時間段變壓器是否損壞主要取決于變壓器的熱穩(wěn)定性。因此，變壓器后備保護的定值整定與變壓器自身的熱穩(wěn)定要求之間存在著必然的聯(lián)系。根據生產和日常生活實踐，通過總結，我們可以將變壓器的常見故障歸結為以下四類： 1.1繞組故障

4、 繞組故障主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產生這些故障的原因有以下幾點。 1、在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。2、在運行中因散熱不良或長期過載，繞組有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。3、制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。4、繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。5、絕緣油混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。 由于上述種種原因，在運行中一旦發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時的故障現象是變壓器過熱油溫增高，電源側電流略有增大，各相直流

5、電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作；嚴重時差動保護或電源側的過流保護也會動作。發(fā)現匝間短路應及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。 1.2分接開關故障 常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有： (1)連接螺絲松動；(2)帶負荷調整裝置不良和調整不當；(3)分接頭絕緣板絕緣不良； (4)接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足；(5)油的酸價過高，使分接開關接觸面被腐蝕。 1.3鐵芯故障 鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的，其后果可能使穿心螺桿

6、與鐵芯迭片造成兩點連接，出現環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀。也可能造成鐵芯迭片局部短路，產生渦流過熱，引起迭片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油劣化。 運行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。 1.4瓦斯保護故障 瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。瓦斯保護動作的原因分析及處理方法如下： 1、輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是：變壓器部有輕微故障；變壓器部存在空氣；二次回路故障等

7、。運行人員應立即檢查，如未發(fā)現異常現象，應進行氣體取樣分析。2、瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器部發(fā)生嚴重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現瓦斯保護動作跳閘，應先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。 變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經檢查不是部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動作等引起的，則可不經部檢查即可投入送電。如差動保護動作，應對該保護圍的設備進行全部檢查。 此外，變壓器著火也是一種危險事故，因變壓器有許多可燃物質，處理不及時可能發(fā)生爆炸或使火災擴大。變壓器著火的主要

8、原因是：套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出并在頂蓋上燃燒；變壓器部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。發(fā)生這類事故時，變壓器保護應動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開，應用手動來立即斷開斷路器，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關，停止冷卻設備，進行滅火。變壓器滅火時，最好用泡沫式滅火器，必要時可用砂子滅火。 二、處理變壓器常見故障的對策分析 2.1變壓器在運行中要時刻檢查 變壓器在運行的過程當中，要時刻對其進行關注和檢查，主要是檢查變壓器上層油溫是否超過允許圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據，還應根據以往運行經驗及在上述

9、情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，以此來判斷變壓器部是否有故障 。變壓器在運行過程當中的檢查主要應當做到以下幾方面。 1、檢查變壓器上層油溫是否超過允許圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據，還應根據以往運行經驗及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，來判斷變壓器部是否有故障。 2、檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油面應符合周圍溫度的標準線，如油面過低應檢查變壓器是否漏油等。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況，是否有部故

10、障。 3、檢查變壓器的聲音是否正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如果聲音有所改變，則應當對其細心檢查，并迅速匯報值班調度員并請檢修單位處理。變壓器的聲音異常主要表現在以下幾點：（1）.部有較高且沉著的“嗡嗡”聲，則可能是過負荷運行，可根據變壓器負荷情況鑒定并加強監(jiān)視。 （2）.部有短時“哇哇”聲，則可能是電網中發(fā)生過電壓，可根據有無接地信號，表計有無擺動來判定。 （3）.變壓器有放電聲，則可能是套管或部有放電現象，這時應對變壓器作進一步檢測或停用。（4）.變壓器有水沸聲，則為變壓器部短路故障或接觸不良，這時應立即停用檢查。 （5）.變壓器有爆裂聲，則為變壓器

11、部或表面絕緣擊穿，這時應立即停用進行檢查。 （6）.其他可能出現“叮當”聲或“嚶嚶”聲，則可能是個別零件松動，可以根據情況處理。 4、檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常。工作、備用電源及油泵應符合運行要求等等。 5、在遇到天氣有變化時，應重點進行特殊檢查。大風時，檢查引線有無劇烈擺動，變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物；大雪天，各部觸點在落雪后，不應立即熔化或有放電現象；大霧天，各部有無火花放電現象等等。 2.2變壓器的大修 變壓器的大修周期一般在投入運行后5年和以后每間隔10 年再大修一次。箱沿焊接的全密封變壓器或制造廠另有規(guī)定者，若經過試驗與檢查并結合運行情況，判定

12、有部故障或本體嚴重滲漏時，才進行大修。在電力系統(tǒng)中運行的主變壓器當承受出口短路后，經綜合診斷分析，可考慮提前大修。運行中的變壓器，當發(fā)現異常狀況或經試驗判明有部故障時，應提前進行大修；運行正常的變壓器經綜合診斷分析良好，經總工程師批準，可適當延長大修周期。 變壓器的大修項目有：吊開鐘罩或吊出器身檢修；線圈、引線及磁( 電) 屏蔽裝置的檢修；鐵芯、鐵芯緊固件( 穿心螺桿、夾件、拉帶、綁帶等) 、壓釘、連接片及接地片的檢修； 油箱及附件的檢修，包括套管、吸濕器等；冷卻器、油泵、水泵、風扇、閥門及管道等附屬設備的檢修；安全保護裝置的檢修；油保護裝置的檢修；測溫裝置的校驗，瓦斯繼電器的校驗；操作控制箱

13、的檢修和試驗；無勵磁分接開關和有載分接開關的檢修；全部密封膠墊的更換和組件試漏；必要時對器身絕緣進行干燥處理；變壓器油處理或換油； 清掃油箱并進行噴涂油漆； 大修后的試驗和試運行，可結合變壓器大修一起進行的技術改造項目，如油箱機械強度的加強，器身部接地裝置改為外引接地，安全氣道改為壓力釋放閥，高速油泵改為低速油泵，油位計的改進,，儲油柜加裝密封裝置，氣體繼電器加裝波紋管接頭。 變壓器大修前的準備工作主要有，查閱歷年大小修報告及絕緣預防性試驗報告，了解絕緣狀況。 查閱運行檔案了解缺陷、異常情況，了解事故和出口短路次數，變壓器的負荷。根據變壓器狀態(tài)，編制大修技術、組織措施，并確定檢修項目和檢修方案

14、；變壓器大修應安排在檢修間進行。當施工現場無檢修間時，需做好防雨、防潮、防塵和消防措施，清理現場及其他準備工作；大修前進行電氣試驗，測量直流電阻、介質損耗、絕緣電阻及油試驗；準備好備品備件及更換用密封膠墊。 2.3變壓器的小修 變壓器應當每年進行一次小修。變壓器的小修項目主要包括：處理已發(fā)現的缺陷；放出儲油柜積污器中的污油；檢修油位計,調整油位；檢修冷卻裝置: 包括油泵、風扇、油流繼電器, 必要時吹掃冷卻器管束；檢修安全保護裝置: 包括儲油柜、壓力釋放閥( 安全氣道) 、氣體繼電器等；檢修油保護裝置；檢修測溫裝置:包括壓力式溫度計、電阻溫度計( 繞組溫度計) 、棒形溫度計等；檢修調壓裝置、測量

15、裝置及控制箱, 并進行調試；檢查接地系統(tǒng)；檢修全部閥門和塞子, 全面檢查密封狀態(tài), 處理滲漏油；清掃油箱和附件, 必要時進行補漆； 清掃外絕緣和檢查導電接頭( 包括套管將軍帽)；按有關規(guī)程規(guī)定進行測量和試驗。變壓器附件和檢修包括純瓷套管檢修；充油套管檢修；油紙電容型套管檢修；散熱器檢修；更換密封膠墊, 進行復裝；儲油柜檢修；安全保護裝置的檢修；凈油器的檢修；磁力油位計的檢修。綜上，通過對變壓器在運行中進行細致地檢查，及時發(fā)現并解決變壓器存在的問題。此外，通過定時對變壓器進行大修和小修，就能夠及時發(fā)現并妥當地處理變壓器存在的安全隱患。這些對策的運用，都有利于處理變壓器的常見故障，有利于變壓器的安

16、全運行。結束語我們處于一個信息的時代，各種高新技術都在飛速地向前發(fā)展著，如何把新的技術運用到各個領域，永遠都是時代的主題。隨著科學技術的發(fā)展，變壓器管理一直是能量管理的一個重要環(huán)節(jié)，如何正確處理變壓器的常見故障，如何防患于未然，如何確保變壓器的安全運行都是我們長期關注的焦點所在。參考文獻：l 1葉東.電機學M.:科學技術,1995.l 2有才.變壓器實用改造與修理技術M.:科學技術,1991.l 3王文喜,許世輝.變壓器檢修M.:中國電力,2002.l 4家禮.變壓器故障診斷與修理M.:機械工業(yè).1998.l 5華北電業(yè)管理局組編. 變電運行技術問答M.:中國電力, 2000.l 6宋峰青. 變頻技術M . 中國勞動保障, , 2004.l 7王照安, 君, 進軍. 諧波抑制和元功功率補償M. 機械工業(yè), 1998.l 8吳守咸, 藏英杰. 電氣傳動的脈寬調制技術應用M. 機械工業(yè), 1998.l 9王大川,明新.并聯(lián)電容器的運行維護J.電力,2007,5.l 10雨，溫熙森設備故障信息融合問題的思考J交通學院學報，1999，2.致 時間飛逝，轉眼間我已經結束了我的大學生活，回憶過去的點點滴滴，有太多需要感的人，正是因為有了你們，我的大學生活才如此豐富多彩。本文在選題及研究過程中得到盧華老師的親切關懷和悉心指導下完成的。她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹的治學精神