论文部分内容阅读
摘 要：变电器是电力设备运行中的一个关键设备，主要发挥着电能传输、转换、升降的关键任务。日常运行中，变压器的运行工况受负荷变化、外部环境温度、地震、保护配置等情况影响较大，变压器的一些隐性故障容易在过载、内部故障等情况时暴露出来，造成设备故障或烧毁。那么如何分析变压器的故障，如何通过有效的试验方法及早发现变压器的故障，正是本文研究的主要目的。
关键词：变压器；故障诊断
中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0103-01
引 言
大型变压器一般采用强迫油循环风冷冷却方式，油浸式变压器在电厂应用广泛。随着火电装机容量的不断加大，对变压器的运行可靠性也提出了更高的要求，还有风电、光伏、燃机、光热等新能源的飞速发展，也对以新能源为输出的变压器的运行提出了更高的要求。如何及时发现变压器故障，有效避免因变压器损坏造成损失或无法接带机组负荷，是摆在我们面前的一个迫切需要解决的问题。本文将对变压器的一般故障进行剖析，并着重从变压器的试验方法上论证变压器试验在变压器故障诊断中发挥的作用。
1 概 述
国家电投乌苏热电分公司为两台33万的火力发电机组，配置有两台主变，两台高厂变和一台启备变。日常运行中，变压器的运行与维护是电气专业工作的重点，变压器的巡视记录，保护动作台账，相关试验记录等为我们分析变压器故障，提供了很好的数据支持。同时结合变压器的相关试验数据分析，可以帮助我们及时发现变压器的异常，避免因变压器故障引发事故。
2 变压器常见故障分析
2.1 变压器油温异常
变压器在正常运行中，经常发生油温的异常变化，我厂油温共有三块油温表指示：分别是绕组温度表1塊，油面温度表2块，日常运行中，绕组温度大于油面温度，出现油温异常，根据日常的运行经验分析原因如下：①变压器负荷突变，冷却器未来得及启动或变压器长期过负荷运行；②变压器冷却系统故障：主要表现在两方面，一是控制系统异常，冷却器无法随变压器的启动自动运行或根据油温变化自动启动风扇。二是冷却器本身的问题，表现为冷却器脏污、漏油、回油不畅、潜油泵异常工作、冷却器散热面堵塞等；③变压器内部故障，匝间、绕组相间短路等；④变压器铁芯接地、夹件接地回路异常，形成两点接地，产生电流回路，油面发热，温度升高；⑤主变内部磁场不平衡，漏磁或涡流引起油温升高。
1.2 变压器油位异常
变压器油位计一般为当时环境温度下的油位指示，所以判断一个变压器油位的指示准确与否，环境温度是一个很重要的参考标准。具体原因分析如下：①变压器油温突变引起油位变化；②变压器因外部漏油，油位下降或因内部油路O型圈破损，变压器油枕油位持续升高甚至大量冒油；③变压器油路堵塞，在瓦斯继电器处也放不出油，判断为油循环破坏，油位无法代表真实油位；④油位计本身故障。
1.3 变压器声音异常
变压器正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声，如发出不连续或其他特殊的响声，则视为不正常。①变压器声音比平常尖锐，这时可结合电压表来综合判断。电网发生过电压，单相接地或电磁共振时，变压器过载运行，负荷变化大，又因谐波作用，瞬间会发出“哇哇”或“咯咯”的间歇声，监视测量仪表的指针发生摆动，音调高、音量大。②变压器声音比平时大且有明显的杂音，但电流、电压又无明显异常时，可能是紧固部件松动，导致硅钢片振动增大。③若变压器发出“吱吱”声，则有可能是变压器局部放电，如变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良等。④若变压器发出“嘶嘶”声，则是变压套管脏污，表面釉质脱落或有裂纹存在。
1.4 变压器渗漏油
变压器渗漏油是日常运行中比较常见的一个现象，自投产以来我厂先后发生2号主变潜油泵故障漏油，1号主变回油管路漏油试验，高备变充油套管法兰结合面漏油等，漏油原因分析如下：①外部故障漏油，因油箱焊缝问题，高压套管法兰漏油，潜油泵法兰漏油、外部油管漏油；②内部油路因O型圈破损油管内部漏油等。
2 变压器故障诊断实操分析
2.1 绝缘电阻试验
变压器的绝缘电阻试验是日常中厂用的检查项目，变压器停运时间1个月以上，投运前要对变压器绝缘进行测量，绝缘测量标准是用5000V摇表，对变压器相间、相对地进行绝缘测量，按1MΩ/1kV，一般变压器绝缘相对地为∞，相间为0，测绝缘时，注意环境温度、湿度、摇表的质量问题，对变压器类的设备还要注意及时放电。
2.2 泄露电流试验
这个试验平常做的相对较少，它和绝缘电阻试验相似，特点是试验电压相对较高，用微安表进行监视，它具有高灵敏性，专门用来检测变压器高压侧套管是否进水，高压侧套管有无裂纹等
2.3 交流耐压试验
变压器交流耐压试验是对被试变压器绕组连同套管一起，施加超过额定电压一定倍数的正弦工频交流试验电压，持续时间为1min的试验。其目的是，利用高于额定电压一定倍数的试验电压代替大气过电压和内部过电压来考核变压器的绝缘性能。此试验合格后，变压器才能投入运行。交流耐压试验是一项关键的试验，所以预防性试验规程中规定变压器为10kV及以下的在1～5年、66kV及以下的在大修后、更换绕组后和必要时都要进行交流耐压试验。
2.4 绕组变形试验
绕组变形是电力变压器安全运行的一大隐患。多台变压器的实际试验经验表明，绕组变形后，绝缘试验和油的试验都难于发现，表现为潜伏性故障。近几年来，对全国110kV的电力变压器事故统计分析表明，因绕组承受短路能力不够已成为电力变压器事故的首要内部原因，严重影响电力变压器的安全、可靠运行。
绕组变形试验主要有频率响应法、低电压电抗法、电容法，可有效发现变压器绕组变形情况。
3 结束语
变压器的油质、油温、油位的异常变化可能预示着变压器内部的一些故障。日常运行中要加强对变压器油质、油温、油位的监视，对变压器的声音变化也要心中有数，特别是在变压器瓦斯或差动保护动作后，更应加强对变压器的检查。利用机组大小修的机会，适时开展变压器相关试验，定期做好变压器的油质分析，做好铁芯，夹件接地部位的电流测试等工作，才能有效降低变压器故障的发生概率。
参考文献
[1]《电力变压器运行规程》（部颁DL/T572-95）.
[2]《变压器安装维护使用说明书》.特变电工有限公司.
收稿日期：2018-5-13
关键词：变压器；故障诊断
中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0103-01
引 言
大型变压器一般采用强迫油循环风冷冷却方式，油浸式变压器在电厂应用广泛。随着火电装机容量的不断加大，对变压器的运行可靠性也提出了更高的要求，还有风电、光伏、燃机、光热等新能源的飞速发展，也对以新能源为输出的变压器的运行提出了更高的要求。如何及时发现变压器故障，有效避免因变压器损坏造成损失或无法接带机组负荷，是摆在我们面前的一个迫切需要解决的问题。本文将对变压器的一般故障进行剖析，并着重从变压器的试验方法上论证变压器试验在变压器故障诊断中发挥的作用。
1 概 述
国家电投乌苏热电分公司为两台33万的火力发电机组，配置有两台主变，两台高厂变和一台启备变。日常运行中，变压器的运行与维护是电气专业工作的重点，变压器的巡视记录，保护动作台账，相关试验记录等为我们分析变压器故障，提供了很好的数据支持。同时结合变压器的相关试验数据分析，可以帮助我们及时发现变压器的异常，避免因变压器故障引发事故。
2 变压器常见故障分析
2.1 变压器油温异常
变压器在正常运行中，经常发生油温的异常变化，我厂油温共有三块油温表指示：分别是绕组温度表1塊，油面温度表2块，日常运行中，绕组温度大于油面温度，出现油温异常，根据日常的运行经验分析原因如下：①变压器负荷突变，冷却器未来得及启动或变压器长期过负荷运行；②变压器冷却系统故障：主要表现在两方面，一是控制系统异常，冷却器无法随变压器的启动自动运行或根据油温变化自动启动风扇。二是冷却器本身的问题，表现为冷却器脏污、漏油、回油不畅、潜油泵异常工作、冷却器散热面堵塞等；③变压器内部故障，匝间、绕组相间短路等；④变压器铁芯接地、夹件接地回路异常，形成两点接地，产生电流回路，油面发热，温度升高；⑤主变内部磁场不平衡，漏磁或涡流引起油温升高。
1.2 变压器油位异常
变压器油位计一般为当时环境温度下的油位指示，所以判断一个变压器油位的指示准确与否，环境温度是一个很重要的参考标准。具体原因分析如下：①变压器油温突变引起油位变化；②变压器因外部漏油，油位下降或因内部油路O型圈破损，变压器油枕油位持续升高甚至大量冒油；③变压器油路堵塞，在瓦斯继电器处也放不出油，判断为油循环破坏，油位无法代表真实油位；④油位计本身故障。
1.3 变压器声音异常
变压器正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声，如发出不连续或其他特殊的响声，则视为不正常。①变压器声音比平常尖锐，这时可结合电压表来综合判断。电网发生过电压，单相接地或电磁共振时，变压器过载运行，负荷变化大，又因谐波作用，瞬间会发出“哇哇”或“咯咯”的间歇声，监视测量仪表的指针发生摆动，音调高、音量大。②变压器声音比平时大且有明显的杂音，但电流、电压又无明显异常时，可能是紧固部件松动，导致硅钢片振动增大。③若变压器发出“吱吱”声，则有可能是变压器局部放电，如变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良等。④若变压器发出“嘶嘶”声，则是变压套管脏污，表面釉质脱落或有裂纹存在。
1.4 变压器渗漏油
变压器渗漏油是日常运行中比较常见的一个现象，自投产以来我厂先后发生2号主变潜油泵故障漏油，1号主变回油管路漏油试验，高备变充油套管法兰结合面漏油等，漏油原因分析如下：①外部故障漏油，因油箱焊缝问题，高压套管法兰漏油，潜油泵法兰漏油、外部油管漏油；②内部油路因O型圈破损油管内部漏油等。
2 变压器故障诊断实操分析
2.1 绝缘电阻试验
变压器的绝缘电阻试验是日常中厂用的检查项目，变压器停运时间1个月以上，投运前要对变压器绝缘进行测量，绝缘测量标准是用5000V摇表，对变压器相间、相对地进行绝缘测量，按1MΩ/1kV，一般变压器绝缘相对地为∞，相间为0，测绝缘时，注意环境温度、湿度、摇表的质量问题，对变压器类的设备还要注意及时放电。
2.2 泄露电流试验
这个试验平常做的相对较少，它和绝缘电阻试验相似，特点是试验电压相对较高，用微安表进行监视，它具有高灵敏性，专门用来检测变压器高压侧套管是否进水，高压侧套管有无裂纹等
2.3 交流耐压试验
变压器交流耐压试验是对被试变压器绕组连同套管一起，施加超过额定电压一定倍数的正弦工频交流试验电压，持续时间为1min的试验。其目的是，利用高于额定电压一定倍数的试验电压代替大气过电压和内部过电压来考核变压器的绝缘性能。此试验合格后，变压器才能投入运行。交流耐压试验是一项关键的试验，所以预防性试验规程中规定变压器为10kV及以下的在1～5年、66kV及以下的在大修后、更换绕组后和必要时都要进行交流耐压试验。
2.4 绕组变形试验
绕组变形是电力变压器安全运行的一大隐患。多台变压器的实际试验经验表明，绕组变形后，绝缘试验和油的试验都难于发现，表现为潜伏性故障。近几年来，对全国110kV的电力变压器事故统计分析表明，因绕组承受短路能力不够已成为电力变压器事故的首要内部原因，严重影响电力变压器的安全、可靠运行。
绕组变形试验主要有频率响应法、低电压电抗法、电容法，可有效发现变压器绕组变形情况。
3 结束语
变压器的油质、油温、油位的异常变化可能预示着变压器内部的一些故障。日常运行中要加强对变压器油质、油温、油位的监视，对变压器的声音变化也要心中有数，特别是在变压器瓦斯或差动保护动作后，更应加强对变压器的检查。利用机组大小修的机会，适时开展变压器相关试验，定期做好变压器的油质分析，做好铁芯，夹件接地部位的电流测试等工作，才能有效降低变压器故障的发生概率。
参考文献
[1]《电力变压器运行规程》（部颁DL/T572-95）.
[2]《变压器安装维护使用说明书》.特变电工有限公司.
收稿日期：2018-5-13