分析變壓器發(fā)熱故障與處理
變壓器發(fā)熱故障會使變壓器油分解,所以通過變壓器油色譜分析可以來判斷變壓器內(nèi)部是否存在故障。但是變壓器內(nèi)部的熱源從哪而來?根據(jù)變壓器的工作原理,變壓器內(nèi)發(fā)熱主要源自磁回路引起的發(fā)熱(鐵損)、電回路引起的發(fā)熱(銅損)、以及其他原因的發(fā)熱(附加損耗)
從下面這幾個方面分析故障原因及處理方法。
一,多種原因的發(fā)熱
除了以上磁回路和電回路故障會引起發(fā)熱外,外部散熱裝置非正常運行也會引起變壓器發(fā)熱。主要包括:
(1)風(fēng)扇工作不正常,導(dǎo)致主變壓器不能風(fēng)冷散熱,出現(xiàn)熱性故障。
(2)漏硅膠造成堵塞,使油循環(huán)不良,引起主變壓器高溫過熱。
(3)變壓器內(nèi)部殘留的異物不僅可能造成繞組匝間短路,引起局部過熱,而且也可能在異物中形成環(huán)流,引起局部過熱。
二,變壓器電流回路發(fā)熱主要原因
1 引線故障
引線接頭(將軍帽)過熱也是多發(fā)性故障,例如,將軍帽螺扣配合不良,造成過熱。引線分流故障多發(fā)生在套管上,一方面電流較大,另一方面引線大多不是直順套管方向進入導(dǎo)管,因此,未包任何絕緣的引線與導(dǎo)管接觸,造成分流,產(chǎn)生熱故障。 引線斷股也能引起熱故障,如某變壓器中性點套管內(nèi)的引線有兩股燒斷、三股燒傷,其原因是檢修過程中,更新該中性點套管時引線(銅辮子)向上拉比較別勁,使引線外層半途繞白布帶脫落,裸辮子引線與套管內(nèi)的銅管內(nèi)壁相碰,發(fā)生分流、放電、過熱。
2 導(dǎo)線質(zhì)量不良
導(dǎo)線本身的質(zhì)量不良,也會導(dǎo)致過熱現(xiàn)象。其主要原因是某些導(dǎo)線的銅和銀的含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)限額,另外,導(dǎo)線截面尺寸偏差不同,也會導(dǎo)致繞組直流電阻差異,使得繞組局部發(fā)熱
3分接開關(guān)故障
在有載調(diào)壓變壓器中,在頻繁的調(diào)動中會造成觸頭之間的機械磨損,電腐蝕和觸頭污染,電流的熱效應(yīng)會使彈簧的彈性變?nèi)?,從而使動、靜觸頭之間的接觸壓力下降。動、靜觸頭壓力減小,會使觸頭之間接觸電阻增大,從而導(dǎo)致觸頭之間的發(fā)熱量增大。
4連接不緊
測試實踐表明,引線與套管導(dǎo)桿或分接開關(guān)之間連接不緊,都可能導(dǎo)致連接處電阻過大,引起發(fā)熱。
三,變壓器磁路發(fā)熱的主要原因
1鐵芯多點接地
如果變壓器鐵芯不接地時,高低壓繞組之間、低壓繞組與鐵芯之間、鐵芯與大地(變壓器油箱)之間都存在寄生電容。當(dāng)變壓器鐵芯與變電站的接地系統(tǒng)可靠連接,鐵芯與大地之間的寄生電容電流就被短路,使鐵芯處于零位,這時在地線中流過帶電繞組對鐵芯的電容電流,對于三相變壓器來說,由于三相對稱,三相電壓對稱所以三相繞組對鐵芯的電容電流之和幾乎等于零【2】。所以,變壓器鐵芯需要一點接地。當(dāng)變壓器鐵芯或與其他金屬構(gòu)件有兩點或或兩點以上接地時,則接地點就會形成閉合回路,造成環(huán)流,該電流會引起局部過熱,導(dǎo)致油分解,還可能使接地片熔斷,或燒壞鐵芯,使變壓器不能繼續(xù)運行。
2變壓器漏磁
變壓器繞組中的磁通包括主磁通和漏磁通,無論主磁通還是漏磁通,可以分為軸向分量和徑向分量。軸向分量分布較簡單,沿繞組高度變化較小。徑向分量沿繞組高度分布復(fù)雜,由它引起渦流損耗分布很不均勻,且隨變壓器容量變化而變化,不僅隨繞組的軸向高度變化,也隨繞組的徑向尺寸變化,其最大值出現(xiàn)在端部附近。由于變壓器的內(nèi)繞組離鐵芯近,漏磁的徑向值高于外繞組。若變壓器繞組為低、中、高排列,則低壓繞組的徑向漏磁高。在大型變壓器中,由于漏磁密度高,所以產(chǎn)生的雜散損耗很大,有時可達數(shù)百千瓦,導(dǎo)致局部過熱現(xiàn)象。
四,變壓器內(nèi)部發(fā)熱故障處理
1變壓器過熱故障的診斷
氣相色譜分析是診斷變壓器過熱故障的重要方法。實踐表明,在局部過熱的情況下,變壓器油中含有大量的CH4和C2H4,故障涉及固體絕緣時,油中還含有大量的CO和CO2,基于此特性,可以用氣體圖像法和三比值法來判斷故障的性質(zhì)。診斷時,將三比值法與四比值法【3】相結(jié)合,可區(qū)分過熱故障發(fā)生在磁回路還是電回路。此外,測量直流電阻可以對導(dǎo)電回路熱性故障做進一步判斷。
2處理對策
根據(jù)引起過熱故障的不同原因采用不同的的處理對策。
(1)由于繞組結(jié)構(gòu)等原因引起的低壓繞組過熱,易將變壓器的低壓繞組改為雙螺旋結(jié)構(gòu)。
(2)正確連接引線和分接開關(guān),上緊螺帽,避免松動發(fā)熱。
(3)對冷卻器組管堵塞引起的過熱故障,應(yīng)定期用壓縮空氣或水清洗冷卻管組。
(4)為防止漏磁引起的過熱故障,可在變壓器油箱內(nèi)壁及繞組鋼托板上加裝磁屏蔽。
(5)為避免引線和套管銅管靠接后出現(xiàn)過熱,可采取以下措施:
a,不改變目前引線絕緣包扎方式,而只在每臺產(chǎn)品試裝時,準(zhǔn)確裁接引線電纜的長度,做到引線長度與套管準(zhǔn)確裝配。
b,改變引線電纜的絕緣包扎方式,保持引線電纜絕緣的完整,不允許有絕緣松脫露銅的現(xiàn)象。
五,空載發(fā)熱
空載發(fā)熱是變壓器絕緣壞或變壓器輸入電壓高了,絕緣壞需要重繞線圈,輸入電壓高需要降低輸入電壓或增加線圈圈數(shù)如果電壓正常,帶上負荷發(fā)熱是負荷重了,減輕負荷可以降溫。無法減輕負荷,可以用風(fēng)扇降溫如果是小變壓器,原來是正常的,檢查整流裝置和負荷,可能有整流管、電容等短路,電流變大發(fā)熱。
六,國家標(biāo)準(zhǔn)(油浸變壓器)頂部油溫一般調(diào)整在85℃,如果超過85℃,要分析原因:
1、如果是因為室溫過高,負荷過重等慢慢上升,可以超過85℃繼續(xù)運行,但較高不能超過95℃(這時變壓器中心鐵芯或繞組是105℃,會嚴(yán)重損壞絕緣,縮短使用壽命或燒毀變壓器);
2、變壓器超過85℃運行時,變壓器頂部油溫與室溫溫差不能超過55℃,如果超過,可能是嚴(yán)重超負荷、電壓過低、電流過大、內(nèi)部有故障等,繼續(xù)運行會嚴(yán)重損壞絕緣,縮短使用壽命或燒毀變壓器。
七,概述
變壓器內(nèi)部故障原因主要有磁回路引起的發(fā)熱(鐵損)、電回路引起的發(fā)熱(銅損)以及其他原因的發(fā)熱(附加損耗),針對不同原因引起的發(fā)熱現(xiàn)象,應(yīng)用氣相色譜分析和直流電阻法診斷變壓器發(fā)熱故障的性質(zhì),查找發(fā)熱的部位,采取相應(yīng)的處理措施,就可以有效處理變壓器發(fā)熱故障,提高變壓器安全運行的可靠性。
想了解更多干式變壓器知識,可以直接電話咨詢北京創(chuàng)聯(lián)匯通電氣!
熱點關(guān)注
- 河南創(chuàng)聯(lián)匯通干式變壓器其他特點
- 河南創(chuàng)聯(lián)匯通干式變壓器的節(jié)能優(yōu)勢
- 河南創(chuàng)聯(lián)匯通干式變壓器型號及特點
- 干式變壓器的維護周期和保養(yǎng)要點
- 干式變壓器的詳細參數(shù)、適用場景、功耗、優(yōu)點及購買指南
- 變壓器S22系列:詳細參數(shù)解析與應(yīng)用指南
- 干式變壓器 vs. 油浸式變壓器:全面比較與選擇指南
- SC(B)H17/19系列干式三相非晶合金電力變壓器:價格分析與購買指南
- SC(B)H17/19系列干式三相非晶合金電力變壓器:參數(shù)配置與應(yīng)用指南
- 干式變壓器:現(xiàn)代電力系統(tǒng)的節(jié)能選擇
- 油浸式變壓器:高效能與安全性的結(jié)合
- SH15-MRD系列非晶合金地埋式變壓器
- 購買一臺10kv箱式變壓器多少錢?