電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷

變壓器油故障及油中溶解氣體分析變壓器故障油色譜分析

第一節(jié)：變壓器故障變壓器故障分類

運(yùn)行變壓器常見故障的劃分方法通常有：

1：按變壓器本體可分為內(nèi)部故障和外部故障。

內(nèi)部故障：即把油箱內(nèi)發(fā)生的各相繞組間的相間短路、繞組的匝間短路、繞組或引線與箱體接地等。外部故障：油箱外部發(fā)生的套管閃絡(luò)、引出線間的相間短路等故障。2：按變壓器結(jié)構(gòu)可分為繞組故障、鐵芯故障、油質(zhì)故障、附件故障。變壓器故障分類3：按回路可分為電路故障、磁路故障、油路故障；4：按故障發(fā)生的部位可分為絕緣故障、鐵芯故障、分接開關(guān)故障、套管故障等。變壓器故障分類實(shí)際上，變壓器的各種故障都可能危及內(nèi)絕緣的安全，因此，各種外部叢內(nèi)部原因引發(fā)或直接造成的變壓器內(nèi)部故障，按性質(zhì)又可分為熱故障和放電故障。變壓器故障分類

放電性故障電弧放電：多發(fā)生在線圈匝間、層間和段間的絕緣擊穿、引線斷裂、對(duì)地閃絡(luò)、分接開關(guān)飛弧等部位。電弧放電屬于較嚴(yán)重的放電現(xiàn)象，這種放電現(xiàn)象大多非常突然，表現(xiàn)劇烈，多引起氣體繼電器的動(dòng)作發(fā)跳閘信號(hào)?；鸹ǚ烹姡憾喑霈F(xiàn)在引線及導(dǎo)線連接處、引線接觸(包括開關(guān)弧觸頭)不良處、懸浮導(dǎo)體對(duì)地間、鐵心接地不良處等裸金屬部位?；鸹ǚ烹妼儆谥械确烹姮F(xiàn)象。這種放電主要特點(diǎn)是間歇性放電，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不斷發(fā)生，會(huì)頻繁引起氣體繼電器的產(chǎn)氣報(bào)警。

放電性故障局部放電：多發(fā)生在油中氣泡、氣隙，絕緣件的夾層、空穴處，懸浮金屬導(dǎo)體周圍、強(qiáng)電場(chǎng)中導(dǎo)電體和接地處金屬部件尖角部位、強(qiáng)電場(chǎng)中受潮的絕緣體內(nèi)。

放電性故障放電性故障局部放電的主要特點(diǎn)是低能量、低密度，外部表現(xiàn)不明顯，但作用時(shí)間長(zhǎng)，H2、CH4等特征氣體會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，因此通過油色譜分析可以有效地診斷局部放電故障。變壓器過熱故障是常見的多發(fā)性故障，他對(duì)變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命帶來嚴(yán)重威脅。變壓器運(yùn)行時(shí)有空載損耗和負(fù)載損耗產(chǎn)生，這些損耗發(fā)自于變壓器繞組、鐵心和金屬結(jié)構(gòu)件中；損耗轉(zhuǎn)化為熱量后，一部分用來提高繞組、過熱故障鐵心及結(jié)構(gòu)件本身的溫度，另一部分熱量向周圍介質(zhì)(如絕緣物，變壓器油等)散出，使發(fā)熱體周圍介質(zhì)的溫度逐漸升高，再通過油箱和冷卻裝置對(duì)環(huán)境空氣散熱。當(dāng)各部分的溫過熱故障差達(dá)到能使產(chǎn)生的熱和散出的熱平衡時(shí)，即達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)，各部件的溫度不再變化；反之，在變壓器中任何一個(gè)部位，如果其發(fā)熱量大于預(yù)期值或散熱量小于預(yù)期值，不能達(dá)到發(fā)熱過熱故障和散熱在規(guī)定的限值內(nèi)平衡這就發(fā)生了過熱現(xiàn)象。由于過熱引起的事故、障礙和缺陷，統(tǒng)稱為過熱故障。過熱故障過熱故障按發(fā)生部位可分為內(nèi)部過熱故障和外部過熱故障。內(nèi)部過熱故障包括繞組、鐵心，油箱、夾件、拉板、無載分接開關(guān)、連接螺栓及引線等部件；過熱故障外部過熱故障包括套管、冷卻裝置、有載分接開關(guān)的驅(qū)動(dòng)控制裝置以及其他外部組件，根據(jù)變壓器過熱故障性質(zhì)可分為以發(fā)熱異常為主的發(fā)熱異常型過熱故障和以散熱異常為主的散熱異常型過熱故障，過熱故障而發(fā)熱異常型過熱故障又可分為電流(主要指環(huán)流和渦流)異常型過熱故障和電阻異常型過熱故障。過熱故障按溫度高低分為：低溫過熱(150℃以下)、中低溫過熱(150℃～300℃)、中溫過熱(300℃～700℃)和高溫過熱(700℃以上)150℃以下的低溫過熱通常是由應(yīng)急性過負(fù)荷造成絕緣導(dǎo)線過熱引起的過熱故障150℃以上的中低溫、中溫、高溫過熱的表現(xiàn)形式是局部過熱現(xiàn)象，主要發(fā)生的部位是在分接開關(guān)觸頭間接觸不良、鐵心存在兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地、過熱故障載流裸電導(dǎo)體的連接或焊接不良、鐵心片間短路、鐵心被異物短路、緊固件松動(dòng)、漏磁環(huán)流集中部位、冷卻油道阻塞部位等。按過熱部位分為：裸金屬過熱和固體絕緣過熱兩類過熱故障1.鐵心三過熱三故障變壓三器鐵三心局三部過三熱是三一種三常見三故障三，通三常是三由于三設(shè)計(jì)三、制三造工三藝等三質(zhì)量三問題三和其三他外三界因三素引三起的三鐵心三多點(diǎn)三接地三或短三路而三產(chǎn)生三。變?nèi)龎浩魅Ｈ\(yùn)行三時(shí)，三充當(dāng)三電極三的各三繞組三、引三線與三油箱三間將三產(chǎn)生三不均三勻的三電場(chǎng)三，鐵三心和三夾件三等金三屬結(jié)三構(gòu)件三就處三于該三電場(chǎng)三中，三由于三他們?nèi)幦奈蝗貌蝗?。一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱因此三，所三具有三的懸三浮電三位也三各不三相同三，當(dāng)三兩點(diǎn)三之間三的懸三浮電三位達(dá)三到能三夠擊三穿其三間的三絕緣三時(shí)，三便產(chǎn)三生火三花放三電。三這種三放電三可使三變壓三器油三分解三，長(zhǎng)三此下三去，三會(huì)逐三漸損三壞變?nèi)龎浩魅腆w三絕緣三，導(dǎo)三致事三故發(fā)三生。一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱2．繞三組過三熱故三障變壓三器繞三組過三熱故三障可三分為三發(fā)熱三異常三型過三熱故三障、三散熱三異常三型過三熱故三障和三異常三運(yùn)行三過熱三故障三。一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱3．引三線分三流故三障由于三引線三安裝三工藝三問題三，使三高壓三套管三的出三線電三纜與三套管三內(nèi)的三銅管三相碰三，運(yùn)三行或三檢修三過程三中，三接觸三部位三受力三摩擦三，會(huì)三導(dǎo)致三引線三絕緣三層損三傷或三半迭三繞白三布帶三脫落三，引三起裸三銅引三線直三接與三銅管三內(nèi)壁三及均三壓球三接觸三，一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱形成三由銅三管壁三和引三線組三成的三交鏈三磁通三的閉三合回三路，三由此三產(chǎn)生三引線三分流三和環(huán)三流，三使電三纜銅三線燒三斷、三燒傷三，使三銅管三熔成三凹形三坑等三。一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱4．鐵三心拉三板過三熱故三障大型三變壓三器鐵三心拉三板，三是為三保證三器身三整體三強(qiáng)度三而普三遍采三用的三重要三部件三，通三常采三用低三磁鋼三材料三，由三于他三處于三鐵心三與繞三組之三間的三高漏三磁場(chǎng)三區(qū)域三中，一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱因此三，易三于產(chǎn)三生渦三流損三耗過三分集三中，三嚴(yán)重三時(shí)會(huì)三造成三局部三過熱三，其三影響三因素三涉及三鐵心三拉板三材料三、幾三何結(jié)三構(gòu)形三式與三尺寸三、漏三磁場(chǎng)三源等三。一、三直環(huán)三流或三渦流三在導(dǎo)三體和三金三屬三結(jié)構(gòu)三件中三引起三的過三熱5．渦三流集三中引三起的三油箱三局部三過熱對(duì)于三大型三變壓三器或三高阻三抗變?nèi)龎浩魅?，由三于其三漏磁三?chǎng)很三強(qiáng)，三若繞三組平三衡安三匝設(shè)三汁不三合理三或漏三磁較三大的三油箱三壁或三夾件三等結(jié)三構(gòu)件三不采三取屏三蔽措三施或三磁鋼三板錯(cuò)三用成三普通三鋼板三，使三漏磁三場(chǎng)感三應(yīng)的三渦流三失控三，引三起油三箱或三夾件三等的三局部三過熱三。二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱1.分接三開關(guān)三動(dòng)．三靜觸三頭接三觸不三良（1）無三勵(lì)磁三分接三開關(guān)三的動(dòng)三觸頭三片數(shù)三少用三了三三分之三一，三由于三接觸三電流三增加三，分三接開三關(guān)在三運(yùn)行三中燒三損。（2）有三載分三接開三關(guān)或三無勵(lì)三磁分三接開三關(guān)，三由于三操作三機(jī)構(gòu)三的缺三陷、三固定三觸頭三的支三架變?nèi)位蛉龎壕o三彈簧三失效三，二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱造成三動(dòng)觸三頭和三靜觸三頭間三的接三觸不三良，三甚至三接觸三不上三，使三其觸三頭表三面腐三蝕、三氧化三，或三觸頭三之間三的接三觸電三阻增三大，三引起三分接三開關(guān)三燒壞三。二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱（3）在三有載三調(diào)壓三變壓三器中三，特三別是三跳崖三頻繁三、負(fù)三荷電三流較三大的三變壓三器，三會(huì)造三成觸三頭之三間的三機(jī)械三磨損三、電三腐蝕三和觸三頭污三染，三電流三的熱三效應(yīng)三會(huì)使三彈簧三刀彈三性變?nèi)酰龔亩箘?dòng)三、靜三觸頭三之間三的接三觸壓三力下三降。二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱2．引三線接三頭連三接不三良(1三)低壓三繞組三引出三線與三大電三流套三管的三連接三螺栓三壓接三接頭三，由三于壓三緊程三度不三足，三造成三接觸三電阻三大，三引起三接線三片及三套管三導(dǎo)流三片燒三損；二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱(2三)高壓三繞組三引出三線的三接線三頭沒三有與三高壓三套管三的導(dǎo)三電頭(將軍三帽)擰緊三，由三于接三觸電三阻大三，引三起接三線頭三和導(dǎo)三電頭三燒焊三在一三起，三或引三線頭三與引三出線三的焊三劑融三化，三使引三線脫三落；二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱(3三)在銅三鋁連三接接三頭間三加過三渡接三頭或三過渡三板，三由于三過渡三元件三本身三的電三阻大三，引三起過三渡元三件本三身以三及被三連接三的接三觸面三燒損三；(4三)分接三引線三與繞三組的三引線三接頭三焊接三質(zhì)量三不良三，引三起分三接引三線在三焊接三處燒三斷。二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱3．處三于漏三磁場(chǎng)三中的三金屬三結(jié)構(gòu)三件之三間的三連接三螺栓三過熱三現(xiàn)象(1三)當(dāng)變?nèi)龎浩魅F心三拉板三和夾三件均三為低三磁鋼三板(2三0M三n2三3A三1)時(shí)，三由低三壓引三線漏三磁場(chǎng)三在鐵三心拉三板與三夾件三腹板三之間三的導(dǎo)三磁鋼三連接三螺栓三中，二、三金屬三部件三之間三接觸三不良三引起三的過三熱產(chǎn)生三的環(huán)三流或三渦流三的集三膚效三應(yīng)使三接觸三不緊三實(shí)的三螺栓三邊緣(如螺三紋、三螺帽三與腹三板接三觸面三鄰近三位置)出現(xiàn)三局部三燒黑三、燒三焦現(xiàn)三象。(2三)變壓三器漏三磁場(chǎng)三在上三，下三節(jié)油三箱連三接螺三栓中三引起三的過三熱．三、三散熱三或冷三卻效三果差三引起三的過三熱1.散熱三或冷三卻效三果差三易產(chǎn)三生散三熱異三常型三過熱三故障三，就單三位面三積的三熱負(fù)三荷而三言，三雖然三仍處三在正三常范三圍之三內(nèi)，三但由三于散三熱條三件被三改變?nèi)蚯と?，三可引三起局三部過三熱：三繞組三油道三堵塞三。三、三散熱三或冷三卻效三果差三引起三的過三熱近年三來，三各制三造廠三為降三低變?nèi)龎浩魅龘p耗三，通三常在三繞組三設(shè)汁三制造三中采三用換三位導(dǎo)三線，三當(dāng)扁三線絞三編和三匝絕三緣包三扎不三緊實(shí)三或因三振動(dòng)三引發(fā)三繞組三導(dǎo)體三松動(dòng)三時(shí)，三會(huì)使三采用三換位三導(dǎo)線三的油三浸變?nèi)龎浩魅谶\(yùn)三行一三段時(shí)三間后三發(fā)生三“漲三包”三，三、三散熱三或冷三卻效三果差三引起三的過三熱段間三油道三堵塞三、油三流不三暢，三匝絕三緣得三不到三充分三冷卻三，使三之嚴(yán)三重老三化，三以至三發(fā)黃三、變?nèi)?，三在長(zhǎng)三期電三磁振三動(dòng)下三，絕三緣脫三落，三局部三露銅三，最三終形三成匝三間(段間)短路三，導(dǎo)三致變?nèi)龎浩魅裏龘p三事故三。三、三散熱三或冷三卻效三果差三引起三的過三熱2．冷三卻裝三置風(fēng)三道堵三塞及三其他三問題(1三)長(zhǎng)期三運(yùn)行三的變?nèi)龎浩魅?，由三于冷三卻裝三置缺三少維三護(hù)和三清理三，使三風(fēng)冷三卻器三散熱三管的三翅片三間或三散熱三器風(fēng)三道縫三隙積三滿灰三塵、三樹葉三、昆三蟲等三雜物三，引三起風(fēng)三道堵三塞，三風(fēng)扇三氣流三無法三吹到三散熱三管上三，散三熱效三率降三低將三致使三變壓三器的三溫度三不斷三升高三。三、三散熱三或冷三卻效三果差三引起三的過三熱(2三)冷卻三器的三冷卻三容量三不足三或誤三操作三將電三源接三反或三起動(dòng)三風(fēng)扇三設(shè)定三值錯(cuò)三誤，三造成三頂層三油溫三度過三高。(3三)由于三水冷三卻器三銅管三開裂三或冷三卻器三法蘭三密封三不良三，在三油泵三的抽三力下三易使三變壓三器上三部呈三負(fù)壓三狀態(tài)三，導(dǎo)三致變?nèi)龎浩魅M(jìn)水三，使三器身三受潮三而引三發(fā)故三障。三、三散熱三或冷三卻效三果差三引起三的過三熱3．漏三硅膠三使油三循環(huán)三不良由于三凈油三器過三濾網(wǎng)三不嚴(yán)三密，三出現(xiàn)三較大三縫隙三，經(jīng)三過長(zhǎng)三期運(yùn)三行使三硅膠三大量三進(jìn)入三油箱三，阻三擋了三油的三循環(huán)三通路三，使三油循三環(huán)不三良，三引起三變壓三器高三溫過三熱。四、三異常三運(yùn)行三或誘三發(fā)因三素引三起的三過熱當(dāng)變?nèi)龎浩魅倪\(yùn)三行條三件與三設(shè)計(jì)三時(shí)所三依據(jù)三的性三能參三數(shù)標(biāo)三準(zhǔn)不三同時(shí)三或由三于某三種不三良原三因使三品性三能改三變時(shí)三，可三使變?nèi)龎浩魅a(chǎn)生三障礙三，嚴(yán)三重時(shí)三引起三過熱三或其三他故三障。四、三異常三運(yùn)行三或誘三發(fā)因三素引三起的三過熱過負(fù)三載運(yùn)三行由于三變壓三器的三正常三運(yùn)行三受季三節(jié)或三周圍三環(huán)境三溫度三和負(fù)三載變?nèi)齽?dòng)的三影響三，因三此，三為了三合理三地利三用變?nèi)龎浩魅芰θ瑔稳兛既龖]變?nèi)龎浩魅懪迫系娜~定三容量三是不三夠的三，必三須考三慮變?nèi)龎浩魅倪^三負(fù)載三能力三。四、三異常三運(yùn)行三或誘三發(fā)因三素引三起的三過熱所謂三變壓三器的三過負(fù)三載能三力，三就是三指在三用電三曲線三和冷三卻介三質(zhì)條三件所三決定三的運(yùn)三行條三件下三，能三夠經(jīng)三常維三持本三身的三自然三壽命三而使三變壓三