變壓器的常見(jiàn)故障與對(duì)策分析報(bào)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(duì)于保證安全供電具有非常重要的意義。然而，近年來(lái)由于大部分變壓器使用年限較久,加之不少變壓器長(zhǎng)年累月運(yùn)行在較惡劣的環(huán)境中，變壓器出現(xiàn)的安全事故頻頻發(fā)生，而且呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì)，嚴(yán)重影響著生產(chǎn)的安全、可靠、長(zhǎng)周期運(yùn)行。為此，本文就將通過(guò)對(duì)變壓器的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并且提出相應(yīng)的處理措施，以此來(lái)保證變壓器的正常、安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞：變壓器；故障；對(duì)策 畢 業(yè) 論 文引 言電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人們的正常生活，因此對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行可靠性的要求在不斷地提高。在現(xiàn)代電氣設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)中，變壓器是輸變

2、電系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一。 變壓器是利用電磁感應(yīng)定律把一種電壓等級(jí)的交流電能轉(zhuǎn)換成同頻率的另一種電壓等級(jí)的交流電能。變壓器作為電力系統(tǒng)重要的變電設(shè)備，擔(dān)負(fù)著電壓變換和電能傳輸任務(wù)，其運(yùn)行狀態(tài)將直接影響到供電的可靠性和整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。變壓器一旦發(fā)生事故，造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失都是難以估量的。因此對(duì)變壓器的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并提出一些具體的、行之有效的方法來(lái)解決變壓器的故障，是我國(guó)當(dāng)前電力企業(yè)所面臨的重要任務(wù)之一。 一、變壓器的常見(jiàn)故障分析變壓器的故障主要分為部和外部?jī)煞N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(dòng)保護(hù)動(dòng)作切除變壓器；外部故障指油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生

3、的各種故障，一般情況下由差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作切除變壓器。速動(dòng)保護(hù)（瓦斯和差動(dòng)）無(wú)延時(shí)動(dòng)作切除故障變壓器，設(shè)備是否損壞主要取決于變壓器的動(dòng)穩(wěn)定性。而在變壓器各側(cè)母線及其相連間隔的引出設(shè)備故障時(shí)，若故障設(shè)備未配保護(hù)（如低壓側(cè)母線保護(hù)）或保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，則只能靠變壓器后備保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)相應(yīng)開(kāi)關(guān)使變壓器脫離故障。因后備保護(hù)帶延時(shí)動(dòng)作，所以變壓器必然要承受一定時(shí)間段的區(qū)外故障造成的過(guò)電流，在此時(shí)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(hù)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(jù)生產(chǎn)和日常生活實(shí)踐，通過(guò)總結(jié)，我們可以將變壓器的常見(jiàn)故障歸結(jié)為以下四類(lèi)： 1.1繞組故障 繞組故障主

4、要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開(kāi)焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點(diǎn)。 1、在制造或檢修時(shí)，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。2、在運(yùn)行中因散熱不良或長(zhǎng)期過(guò)載，繞組有雜物落入，使溫度過(guò)高絕緣老化。3、制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)械強(qiáng)度不能經(jīng)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(guò)熱。5、絕緣油混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過(guò)大，使油的酸價(jià)過(guò)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(shí)處理。 由于上述種種原因，在運(yùn)行中一旦發(fā)生絕緣擊穿，就會(huì)造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時(shí)的故障現(xiàn)象是變壓器過(guò)熱油溫增高，電源側(cè)電流略有增大，各相直流電阻不平衡，

5、有時(shí)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(hù)動(dòng)作；嚴(yán)重時(shí)差動(dòng)保護(hù)或電源側(cè)的過(guò)流保護(hù)也會(huì)動(dòng)作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應(yīng)及時(shí)處理，因?yàn)槔@組匝間短路常常會(huì)引起更為嚴(yán)重的單相接地或相間短路等故障。 1.2分接開(kāi)關(guān)故障 常見(jiàn)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(dòng)；(2)帶負(fù)荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當(dāng)；(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(jià)過(guò)高，使分接開(kāi)關(guān)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與鐵芯迭片造

6、成兩點(diǎn)連接，出現(xiàn)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(chǎn)生渦流過(guò)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(yùn)行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測(cè)量各相繞組的直流電阻并進(jìn)行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進(jìn)行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測(cè)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(hù)故障 瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，輕瓦斯作用于信號(hào)，重瓦斯作用于跳閘。瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因分析及處理方法如下： 1、輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后發(fā)出信號(hào)。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。運(yùn)行人員應(yīng)

7、立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行氣體取樣分析。2、瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，可能變壓器部發(fā)生嚴(yán)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(xiàn)瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)先投入備用變壓器，然后進(jìn)行外部檢查。檢查油枕防爆門(mén)，各焊接縫是否裂開(kāi)，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。 變壓器自動(dòng)跳閘時(shí)，應(yīng)查明保護(hù)動(dòng)作情況，進(jìn)行外部檢查。經(jīng)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(dòng)作等引起的，則可不經(jīng)部檢查即可投入送電。如差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)對(duì)該保護(hù)圍的設(shè)備進(jìn)行全部檢查。 此外，變壓器著火也是一種危險(xiǎn)事故，因變壓器有許多可燃物質(zhì)，處理不及時(shí)可能發(fā)生爆炸或使火災(zāi)擴(kuò)大。變壓器著火的主要原因是：套管

8、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(lèi)事故時(shí)，變壓器保護(hù)應(yīng)動(dòng)作使斷路器斷開(kāi)。若因故斷路器未斷開(kāi)，應(yīng)用手動(dòng)來(lái)立即斷開(kāi)斷路器，拉開(kāi)可能通向變壓器電源的隔離開(kāi)關(guān)，停止冷卻設(shè)備，進(jìn)行滅火。變壓器滅火時(shí)，最好用泡沫式滅火器，必要時(shí)可用砂子滅火。 二、處理變壓器常見(jiàn)故障的對(duì)策分析 2.1變壓器在運(yùn)行中要時(shí)刻檢查 變壓器在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，要時(shí)刻對(duì)其進(jìn)行關(guān)注和檢查，主要是檢查變壓器上層油溫是否超過(guò)允許圍。由于每臺(tái)變壓器負(fù)荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運(yùn)行中的變壓器不能以上層油溫不超過(guò)允許值為依據(jù)，還應(yīng)根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及在上述情況下與上次

9、的油溫比較。如油溫突然增高，則應(yīng)檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，以此來(lái)判斷變壓器部是否有故障 。變壓器在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中的檢查主要應(yīng)當(dāng)做到以下幾方面。 1、檢查變壓器上層油溫是否超過(guò)允許圍。由于每臺(tái)變壓器負(fù)荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運(yùn)行中的變壓器不能以上層油溫不超過(guò)允許值為依據(jù)，還應(yīng)根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應(yīng)檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，來(lái)判斷變壓器部是否有故障。 2、檢查油質(zhì)，應(yīng)為透明、微帶黃色，由此可判斷油質(zhì)的好壞。油面應(yīng)符合周?chē)鷾囟鹊臉?biāo)準(zhǔn)線，如油面過(guò)低應(yīng)檢查變壓器是否漏油等。油面過(guò)高應(yīng)檢查冷卻裝置的使用情況，是否有部故障。 3、檢

10、查變壓器的聲音是否正常。正常運(yùn)行時(shí)一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如果聲音有所改變，則應(yīng)當(dāng)對(duì)其細(xì)心檢查，并迅速匯報(bào)值班調(diào)度員并請(qǐng)檢修單位處理。變壓器的聲音異常主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）.部有較高且沉著的“嗡嗡”聲，則可能是過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，可根據(jù)變壓器負(fù)荷情況鑒定并加強(qiáng)監(jiān)視。（2）.部有短時(shí)“哇哇”聲，則可能是電網(wǎng)中發(fā)生過(guò)電壓，可根據(jù)有無(wú)接地信號(hào)，表計(jì)有無(wú)擺動(dòng)來(lái)判定。（3）.變壓器有放電聲，則可能是套管或部有放電現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)對(duì)變壓器作進(jìn)一步檢測(cè)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(shí)應(yīng)立即停用檢查。（5）.變壓器有爆裂聲，則為變壓器部或表面絕緣擊穿，這時(shí)應(yīng)立即停用進(jìn)行檢查。（6）

11、.其他可能出現(xiàn)“叮當(dāng)”聲或“嚶嚶”聲，則可能是個(gè)別零件松動(dòng)，可以根據(jù)情況處理。 4、檢查套管是否清潔，有無(wú)裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應(yīng)正常。工作、備用電源及油泵應(yīng)符合運(yùn)行要求等等。 5、在遇到天氣有變化時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行特殊檢查。大風(fēng)時(shí)，檢查引線有無(wú)劇烈擺動(dòng)，變壓器頂蓋、套管引線處應(yīng)無(wú)雜物；大雪天，各部觸點(diǎn)在落雪后，不應(yīng)立即熔化或有放電現(xiàn)象；大霧天，各部有無(wú)火花放電現(xiàn)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(yùn)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(jīng)過(guò)試驗(yàn)與檢查并結(jié)合運(yùn)行情況，判定有部故障或本體嚴(yán)重滲漏時(shí)，才進(jìn)行大修。在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的主變

12、壓器當(dāng)承受出口短路后，經(jīng)綜合診斷分析，可考慮提前大修。運(yùn)行中的變壓器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常狀況或經(jīng)試驗(yàn)判明有部故障時(shí)，應(yīng)提前進(jìn)行大修；運(yùn)行正常的變壓器經(jīng)綜合診斷分析良好，經(jīng)總工程師批準(zhǔn)，可適當(dāng)延長(zhǎng)大修周期。 變壓器的大修項(xiàng)目有：吊開(kāi)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(fēng)扇、閥門(mén)及管道等附屬設(shè)備的檢修；安全保護(hù)裝置的檢修；油保護(hù)裝置的檢修；測(cè)溫裝置的校驗(yàn)，瓦斯繼電器的校驗(yàn)；操作控制箱的檢修和試驗(yàn)；無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)和有載分接開(kāi)關(guān)的檢修；全部密封膠

13、墊的更換和組件試漏；必要時(shí)對(duì)器身絕緣進(jìn)行干燥處理；變壓器油處理或換油； 清掃油箱并進(jìn)行噴涂油漆； 大修后的試驗(yàn)和試運(yùn)行，可結(jié)合變壓器大修一起進(jìn)行的技術(shù)改造項(xiàng)目，如油箱機(jī)械強(qiáng)度的加強(qiáng)，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(jì)的改進(jìn),，儲(chǔ)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(zhǔn)備工作主要有，查閱歷年大小修報(bào)告及絕緣預(yù)防性試驗(yàn)報(bào)告，了解絕緣狀況。 查閱運(yùn)行檔案了解缺陷、異常情況，了解事故和出口短路次數(shù)，變壓器的負(fù)荷。根據(jù)變壓器狀態(tài)，編制大修技術(shù)、組織措施，并確定檢修項(xiàng)目和檢修方案；變壓器大修應(yīng)安排在檢修間進(jìn)行。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)檢修間時(shí)，需做好

14、防雨、防潮、防塵和消防措施，清理現(xiàn)場(chǎng)及其他準(zhǔn)備工作；大修前進(jìn)行電氣試驗(yàn)，測(cè)量直流電阻、介質(zhì)損耗、絕緣電阻及油試驗(yàn)；準(zhǔn)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(yīng)當(dāng)每年進(jìn)行一次小修。變壓器的小修項(xiàng)目主要包括：處理已發(fā)現(xiàn)的缺陷；放出儲(chǔ)油柜積污器中的污油；檢修油位計(jì),調(diào)整油位；檢修冷卻裝置: 包括油泵、風(fēng)扇、油流繼電器, 必要時(shí)吹掃冷卻器管束；檢修安全保護(hù)裝置: 包括儲(chǔ)油柜、壓力釋放閥( 安全氣道) 、氣體繼電器等；檢修油保護(hù)裝置；檢修測(cè)溫裝置:包括壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)( 繞組溫度計(jì)) 、棒形溫度計(jì)等；檢修調(diào)壓裝置、測(cè)量裝置及控制箱, 并進(jìn)行調(diào)試；檢查接地系統(tǒng)；檢修全部閥門(mén)和塞子

15、, 全面檢查密封狀態(tài), 處理滲漏油；清掃油箱和附件, 必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漆； 清掃外絕緣和檢查導(dǎo)電接頭( 包括套管將軍帽)；按有關(guān)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行測(cè)量和試驗(yàn)。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(jìn)行復(fù)裝；儲(chǔ)油柜檢修；安全保護(hù)裝置的檢修；凈油器的檢修；磁力油位計(jì)的檢修。綜上，通過(guò)對(duì)變壓器在運(yùn)行中進(jìn)行細(xì)致地檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決變壓器存在的問(wèn)題。此外，通過(guò)定時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)行大修和小修，就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并妥當(dāng)?shù)靥幚碜儔浩鞔嬖诘陌踩[患。這些對(duì)策的運(yùn)用，都有利于處理變壓器的常見(jiàn)故障，有利于變壓器的安全運(yùn)行。結(jié)束語(yǔ)我們處于一個(gè)信息的時(shí)代，各種高新技術(shù)都在飛速地

16、向前發(fā)展著，如何把新的技術(shù)運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，永遠(yuǎn)都是時(shí)代的主題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變壓器管理一直是能量管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如何正確處理變壓器的常見(jiàn)故障，如何防患于未然，如何確保變壓器的安全運(yùn)行都是我們長(zhǎng)期關(guān)注的焦點(diǎn)所在。參考文獻(xiàn)：l 1葉東.電機(jī)學(xué)M.:科學(xué)技術(shù),1995.l 2有才.變壓器實(shí)用改造與修理技術(shù)M.:科學(xué)技術(shù),1991.l 3王文喜,許世輝.變壓器檢修M.:中國(guó)電力,2002.l 4家禮.變壓器故障診斷與修理M.:機(jī)械工業(yè).1998.l 5華北電業(yè)管理局組編. 變電運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答M.:中國(guó)電力, 2000.l 6宋峰青. 變頻技術(shù)M . 中國(guó)勞動(dòng)保障, , 2004.l 7王照安, 君, 進(jìn)軍. 諧波抑制和元功功率補(bǔ)償M. 機(jī)械工業(yè), 1998.l 8吳守咸, 藏英杰. 電氣傳動(dòng)的脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用M. 機(jī)械工業(yè), 1998.l 9王大川,明新.并聯(lián)電容器的運(yùn)行維護(hù)J.電力,2007,5.l 10雨，溫熙森設(shè)備故障信息融合問(wèn)題的思考J交通學(xué)院學(xué)報(bào)，1999，2.致 時(shí)間飛逝，轉(zhuǎn)眼間我已經(jīng)結(jié)束了我的大學(xué)生活，回憶過(guò)去的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，有太多需要感的人，正是因?yàn)橛辛四銈?，我的大學(xué)生活才如此豐富多彩。本文在選題及研究過(guò)程中得到盧華老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)