電力設(shè)備在線監(jiān)測與故障診斷

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、對地閃絡(luò)、分接開關(guān)飛弧等部位。電弧放電屬于較嚴重的放電現(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作發(fā)跳閘信號?；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。這種放電主要特點是間歇性放電，在較長時間內(nèi)不斷發(fā)生，會頻繁引起氣體繼電器的產(chǎn)氣報警。

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、強電場中導(dǎo)電體和接地處金屬部件尖角部位、強電場中受潮的絕緣體內(nèi)。

放電性故障放電性故障局部放電的主要特點是低能量、低密度，外部表現(xiàn)不明顯，但作用時間長，H2、CH4等特征氣體會持續(xù)增長，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，他對變壓器的安全運行和使用壽命帶來嚴重威脅。變壓器運行時有空載損耗和負載損耗產(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環(huán)境空氣散熱。當各部分的溫過熱故障差達到能使產(chǎn)生的熱和散出的熱平衡時，即達到了穩(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、鐵心存在兩點或多點接地、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、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.鐵心過否熱故障變壓器鈴鐵心局牙部過熱長是一種窄常見故赤障，通鏟常是由屬于設(shè)計閘、制造脆工藝等但質(zhì)量問尸題和其羽他外界右因素引款起的鐵茂心多點錦接地或宰短路而布產(chǎn)生。顫變壓器嗽正常運綢行時，命充當電注極的各患繞組、五引線與糞油箱間柴將產(chǎn)生貍不均勻松的電場鮮，鐵心棒和夾件樹等金屬翼結(jié)構(gòu)件貌就處于侍該電場宅中，由姑于他們突所處的爐位置不框同，。一、馬直環(huán)殘流或春渦流避在導(dǎo)拒體和鐘金祥屬功結(jié)構(gòu)魚件中盆引起胡的過之熱因此，減所具有伯的懸浮蝴電位也儲各不相描同，當纏兩點之宇間的懸檔浮電位緣瑞達到能栽夠擊穿茅其間的毛絕緣時炕，便產(chǎn)世生火花股放電。忽這種放兵電可使已變壓器膏油分解爪，長此估下去，棉會逐漸級損壞變求壓器固浴體絕緣暮，導(dǎo)致肥事故發(fā)亂生。一、乎直環(huán)罵流或格渦流夠在導(dǎo)遙體和負金麗屬鎖結(jié)構(gòu)彈件中短引起案的過項熱一、直欺環(huán)流或饞渦流在復(fù)導(dǎo)體和伙金約屬嘴結(jié)構(gòu)件凡中引起賴的過熱2．繞漢組過勉熱故援障變壓器擔繞組過錘熱故障嶼可分為田發(fā)熱異佳常型過疏熱故障核、散熱謎異常型錘過熱故勉障和異集常運行但過熱故被障。一、標直環(huán)際流或緊渦流個在導(dǎo)哀體和庭金寇屬愈結(jié)構(gòu)葛件中眾引起嚴的過跡熱3．引線蝕分流故板障由于引嶺線安裝完工藝問識題，使蒜高壓套輝管的出柳線電纜趙與套管滴內(nèi)的銅伸管相碰懼，運行芒或檢修若過程中志，接觸爆部位受薪力摩擦吉，會導(dǎo)注致引線慰絕緣層剝損傷或息半迭繞彩白布帶提脫落，迫引起裸貞銅引線榴直接與拋銅管內(nèi)蛇壁及均要壓球接沃觸，一、直房誠環(huán)流或污渦流在萬導(dǎo)體和女金哪屬虎結(jié)構(gòu)件辟中引起茄的過熱形成戴由銅介管壁弓和引綱線組鍵成的填交鏈會磁通薯的閉許合回帽路，震由此偷產(chǎn)生拳引線食分流邊和環(huán)悔流，凡使電溫纜銅目線燒執(zhí)斷、售燒傷增，使熱銅管交熔成男凹形巨坑等濁。一、直距環(huán)流或傘渦流在鞠導(dǎo)體和趁金換屬千結(jié)構(gòu)件銷中引起搭的過熱4．鐵蕩心拉畫板過久熱故炎障大型簡變壓嘆器鐵迎心拉善板，蛙是為網(wǎng)保證答器身驢整體殃強度響而普舌遍采淡用的餡重要客部件毅，通患常采廳用低舊磁鋼旦材料鋼，由塌于他計處于昂鐵心鮮與繞霜組之浙間的筒高漏攝磁場到區(qū)域螺中，一、直壩環(huán)流或鼻渦流在新導(dǎo)體和陜金遙屬災(zāi)結(jié)構(gòu)件維中引起駕的過熱因此緣瑞，易杏于產(chǎn)機生渦帆流損苗耗過幫分集喪中，筑嚴重謝時會綢造成蛋局部茅過熱暮，其悼影響浴因素齒涉及炊鐵心摘拉板躲材料易、幾眾何結(jié)直構(gòu)形禾式與忌尺寸悠、漏判磁場捎源等親。一、直鄰環(huán)流或盒渦流在翻導(dǎo)體和崖金轎屬移結(jié)構(gòu)件擴中引起組的過熱5．渦茂流集按中引濟起的濃油箱戀局部輔過熱對于大悶型變壓氣器或高淘阻抗變復(fù)壓器，擇由于其分漏磁場爐很強，農(nóng)若繞組驗平衡安群匝設(shè)汁刪不合理攀或漏磁第較大的遣油箱壁怒或夾件脊等結(jié)構(gòu)城件不采斑取屏蔽破措施或別磁鋼板富錯用成嚇普通鋼藏板，使涌漏磁場育感應(yīng)的身渦流失踏控，引估起油箱旨或夾件婆等的局爸部過熱甜。二、旗金屬衰部件扎之間織接觸導(dǎo)不良唱引起鏟的過陸熱1.分接胳開關(guān)蒸動．苗靜觸級頭接鈴觸不愈良（1）無晌勵磁基分接哀開關(guān)繪的動曠觸頭街片數(shù)戲少用侮了三勢分之珠一，嘩由于套接觸帽電流縣增加齡，分磚接開露關(guān)在朱運行聯(lián)中燒失損。（2）有載疤分接開煎關(guān)或無嚇勵磁分趕接開關(guān)返，由于語操作機癥構(gòu)的缺銜陷、固繁定觸頭沒的支架遞變形或各壓緊彈雜簧失效收，二、金偏屬部件綁之間接刺觸不良犯引起的訂過熱造成動瞎觸頭和賴靜觸頭記間的接炮觸不良湊，甚至辣接觸不輸上，使米其觸頭拋表面腐殲蝕、氧性化，或朗觸頭之績間的接立觸電阻惠增大，猾引起分莖接開關(guān)浮燒壞。二、金貼屬部件別之間接丹觸不良賴引起的脊過熱（3）在護有載踐調(diào)壓喜變壓低器中泛，特立別是誦跳崖泉頻繁枝、負匙荷電怖流較趙大的和變壓宇器，民會造聲成觸籍頭之屑間的四機械娘磨損聯(lián)、電饒腐蝕轉(zhuǎn)和觸直頭污別染，瞞電流殘的熱提效應(yīng)鑼會使輩彈簧陜刀彈忠性變奶弱，鞏從而兩使動和、靜漆觸頭胡之間浴的接竄觸壓肺力下鍵降。二、金拘屬部件麥之間接賊觸不良徹引起的掌過熱2．引描線接猾頭連享接不誓良(1污)低壓兆繞組悅引出莫線與顫大電娛流套窄管的鋼連接魚螺栓馳壓接卻接頭株，由潛于壓牽緊程綠度不療足，摩造成榮接觸鎖電阻愚大，艱引起然接線辣片及劑套管梅導(dǎo)流剛片燒觸損；二、金笛屬部件祖之間接囑觸不良特引起的閉過熱(2)高壓繞浴組引出籍線的接鋸線頭沒段有與高急壓套管袖的導(dǎo)電蜂頭(將軍帽)擰緊，題由于接關(guān)觸電阻墊大，引漆起接線食頭和導(dǎo)排電頭燒垃焊在一幫起，或牢引線頭的與引出榴線的焊績劑融化克，使引生線脫落惑；二、金歇屬部件頓之間接謠觸不良凡引起的畝過熱(3)在銅鋁梯連接接翻頭間加鑒過渡接臘頭或過供渡板，諷由于過訓(xùn)渡元件尸本身的兇電阻大糕，引起細過渡元戒件本身堡以及被礦連接的世接觸面遭燒損；(4項)分接引博線與繞檔組的引村線接頭站焊接質(zhì)助量不良貴，引起鼻分接引擔線在焊螺接處燒側(cè)斷。二、金氧屬部件受之間接匯觸不良劈燕引起的切過熱3．處賊于漏材磁場藏中的筋金屬貫結(jié)構(gòu)黃件之安間的秘連接刺螺栓必過熱往現(xiàn)象(1掀)當變脅壓器劉鐵心主拉板饞和夾倡件均催為低榴磁鋼逼板(2伍0M炕n2弟3A魯1)時，葵由低孤壓引勝線漏井磁場軟在鐵蟲心拉捎板與戲夾件給腹板度之間航的導(dǎo)縫磁鋼惑連接犬螺栓巖中，二、金方屬部件賺之間接拿觸不良致引起的愁過熱產(chǎn)生的馬環(huán)流或僅渦流的蘋集膚效輪應(yīng)使接旱觸不緊厲實的螺況栓邊緣(如螺紋愈、螺帽職與腹板會接觸面封鄰近位梁置)出現(xiàn)局圍部燒黑雷、燒焦奧現(xiàn)象。(2)變壓器網(wǎng)漏磁場樸在上，赤下節(jié)油仆箱連接租螺栓中許引起的饞過熱．三、散鐘熱或冷跨卻效果輛差引起避的過熱1.散熱或健冷卻效愛果差易蜂產(chǎn)生散長熱異常毒型過熱捷故障，就單茅位面泥積的塵熱負沾荷而乖言，代雖然胳仍處煌在正深常范衰圍之犯內(nèi)，醋但由巾于散利熱條軋件被漢改變老或扦掉常，先可引鏈起局工部過婆熱：宗繞組域油道婆堵塞蜘。三、且散熱饅或冷抬卻效溉果差扇引起疲的過氣熱近年來愚，各制急造廠為閣降低變脆壓器損柿耗，通常常在繞塊組設(shè)汁床制造中蹄采用換般位導(dǎo)線寺，當扁穴線絞編竭和匝絕禍緣包扎川不緊實景或因振欺動引發(fā)推繞組導(dǎo)譜體松動磨時，會章使采用引換位導(dǎo)誼線的油到浸變壓書器在運依行一段磁時間后降發(fā)生“縣漲包”坡，三、散堆熱或冷浪卻效果堪差引起寧的過熱段間油與道堵塞般、油流賽不暢，脊匝絕緣哈得不到遵充分冷拴卻，使順之嚴重雖老化，渡以至發(fā)火黃、變酬脆，在唉長期電仗磁振動聯(lián)下，絕苗緣脫落鉆，局部跪露銅，騎最終形確成匝間(段間)短路堂，導(dǎo)誕致變破壓器距燒損粱事故窩。三、散擠熱或冷何卻效果隊差引起牧的過熱2．冷討卻裝趙置風(fēng)威道堵紋塞及螺其他哀問題(1)長期運給行的變雅壓器，服由于冷庫卻裝置協(xié)缺少維殿護和清聰理，使牧風(fēng)冷卻朱器散熱值管的翅群片間或漿散熱器仰風(fēng)道縫彼隙積滿搏灰塵、采樹葉、灑昆蟲等錯雜物，灑引起風(fēng)羞道堵塞腳，風(fēng)扇淹氣流無咬法吹到年散熱管兼上，散以熱效率斃降低將誦致使變頸壓器的撥溫度不促斷升高傅。三、冤散熱忠或冷游卻效鹿果差匪引起第的過拌熱(2)冷卻谷器的宏冷卻哥容量進不足硬或誤貍操作拴將電雅源接類反或叮起動粒風(fēng)扇庭設(shè)定妨值錯憲誤，線造成樣頂層葵油溫渠度過掉高。(3)由于水召冷卻器黎銅管開草裂或冷恢卻器法上蘭密封窗不良，數(shù)在油泵援的抽力框下易使拌變壓器揀上部呈融負壓狀首態(tài)，導(dǎo)額致變壓同器進水米，使器辛身受潮惰而引發(fā)忠故障。三、基散熱窯或冷醋卻效綁果差間引起滴的過枕熱3．漏硅遮膠使油浪循環(huán)不江良由于捐凈油閘器過塞濾網(wǎng)鋤不嚴頌密，束出現(xiàn)艦較大編縫隙鐵，經(jīng)對過長圣期運動行使欣硅膠馬大量赴進入虧油箱匹，阻熟擋了韻油的烏循環(huán)耽通路酒，使叔油循頁環(huán)不申良，呢引起羨變壓潮器高偷溫過透熱。四、取異常軟運行檔或誘倍發(fā)因探素引粒起的援過熱當變袋壓器且的運賭行條浩件與娛設(shè)計桃時所慮依據(jù)宰的性粗能參炮數(shù)標葛準不偉同時際或由閃于某烘種不再良原喪因使石品性強能改胞變時進，可芹使變鍛壓器壇產(chǎn)生朵障礙勸，嚴示重時捆引起彎過熱脊或其某他故倚障。四、晴異常富運行啟或誘更發(fā)因桃素引針起的斯過熱過負裹載運套行由于變者壓器的沈正常運撓行受季韻節(jié)或周擇圍環(huán)境恩溫度和歉負載變壯動的影化響，因槐此，為笨了合理踢地利用羞變壓器怎能力，周單純考站慮變壓姥器銘牌鋒上的額乳定容量宣是不夠鬧的，必岸須考慮涼變壓器輛的過負勵載能力似。四、悼異常胡運行透或誘度發(fā)因販素引背起的堵過熱所謂變積壓器的臣過負載檢能力，桿就是指銜在用電級曲線和日冷卻介獸質(zhì)條件防所決定全的運行億條件下頑，能夠程經(jīng)常維狀持本身拒的自然喘壽命而礎(chǔ)使變壓沙器正常亦運行的漫最大負守載。四、異截常運行喝或誘發(fā)眠因素引米起的過倆