单元制培训用技三变压器的检查与分析(石)ppt课件.ppt

模块1变压器的工作原理 1 变压器的定义 电磁感应原理 把一种电压等级的交流电能变换为同频率的另一种电压等级交流电能的静止电气设备 2 变压器的用途 变换电压 还能变换电流和阻抗 但不能变换能量 只能传递能量或信号 变压器在电力系统中起着传输 分配电能的重要作用 当远距离传输大功率电能时 可以用变压器升高电压 减小电流 以降低输电线路损耗 节省输电线材 在用户处 还可以用变压器降低电压等级以满足配电和安全用电的需要 此外 变压器还广泛应用于电气测量 自动控制 金属冶炼 焊接及其他方面 3 变压器的基本工作原理 一次侧 二次侧 铁芯 N1 N2 电源 负载 可见 只要改变线圈的匝数 就能达到改变电压的目的 简述 变压器利用电磁感应原理 借助具有不同匝数的原 副绕组之间的磁耦合作用 改变原 副边电压 电流 而不改变频率 从而实现交流电能传递的目的 其中 若 模块2变压器的分类 1 按用途分 电力变压器 调压变压器 仪用变压器 矿用变压器 试验用变压器及特殊变压器 整流 电焊 脉冲变压器 2 按相数分 单相变压器和三相变压器和多相变压器 3 按线圈数 双线圈变压器 三线圈变压器和自耦变压器 4 按铁心结构 心式变压器和壳式变压器 5 按冷却方式分 干式变压器 油浸式变压器 油浸自冷 油浸风冷 油浸水冷 强迫油循环冷却和强迫油循环导向冷却 和充气式变压器等 如 充SF6的中小变压器 6 按容量分 小型变压器 630KVA以下中型变压器 800 6300KVA大型变压器 8000 63000KVA特大型变压器 80000KVA及以上 模块3变压器的基本结构 电力变压器主要有两类 1 干式变压器 容量较小 防火防爆性能好 无污染 免维护 2 油浸式变压器 容量大 单位容量造价低 运行维护复杂 下面以油浸式变压器为例 简介变压器的基本结构 一 油浸式变压器的基本结构 器身 铁芯绕组 铭牌 安全气道 储油柜 气体继电器 油箱 高压套管 低压套管 分接开关 一 铁心 作用 构成变压器的主磁路 兼作器身骨架 材料 0 23 0 35mm厚表面涂有绝缘漆膜的硅钢片迭装而成的闭合框体 结构 心式 壳式 渐开线式 成型卷片式 铁心结构 心式 结构简单 工艺性好 广泛采用壳式 机械强度好 但制造复杂 耗材多 心式 壳式 二 绕组 作用是变压器的电路部分 通过电磁感应实现交流电能的传递 材料一般用绝缘材料包裹的铜线或铝线绕成 线圈在铁心上排列方式 同心式 为了适应不同容量和电压等级的需要 又分为圆筒式 连续式 螺旋式和纠结式 交迭式 主要用于电焊变压器和电炉变压器 要求每相至少有两个匝数不同绕组 特例 隔离变压器 为便于线圈和铁心绝缘 低压绕组靠近铁心柱在里面 高压绕组在外面 同时也便于分接开关制作 绕组绝缘 1 主绝缘 绕组与铁芯之间 绕组与油箱之间 高低压绕组之间以及相间绝缘 2 纵绝缘 层间绝缘 匝间绝缘和段间绝缘 油箱及变压器油 钟罩式油箱 大型变压器 筒式油箱 其他变压器 变压器油的作用 一是绝缘 二是冷却 其他附属部件1 油枕 储油柜 2 安全气道 防爆管 3 瓦斯继电器 轻瓦斯和重瓦斯4 绝缘套管 单一绝缘套管 纯瓷 树脂 复合绝缘套管 充油 充胶 充气 电容式套管 油纸电容式 胶纸电容式 5 调压装置 有载调压和无励磁调压 模块4变压器的冷却方式简述 变压器运行时产生的各种损耗全部转变为热量 将使变压器的温度升高 加速其绝缘材料老化 缩短变压器的使用寿命 为保证变压器长期安全运行 需要对变压器实施冷却 电力变压器常用冷却方式 一 油浸自冷式 7500KVA及以下 二 油浸风冷式 10000KVA以上 三 强迫油循环冷却 50000KVA以上 四 强迫油循环导向冷却 巨型变压器 1 型号 表明变压器的基本类别和特点 由字母和数字组成 耦合方式 自耦 O 一般不标 相数 三相 S 单相 D 冷却方式 油风 F 油自 油水 S 迫风 FP 迫油水 SP G 干 绕组数 双 三 S 调压方式 有载 Z 无载 绕线材料 铜 铝 L 额定容量 KVA 高压绕组额定电压 KV 模块5变压器的铭牌数据 2 额定值 额定功率 铭牌规定在额定使用条件下所输出的视在功率 单位 VA或KVA国际标准容量系列为R10系列即 1 258925650 63 80 100 125 160 200315 400500 6308001000125016002000 额定电压 指变压器长时间运行所承受的工作电压 单位 V或KV 规定加在一次侧的电压 单位 V或KV 一次侧加额定电压 二次侧空载时的端电压 单位 V或KV 额定电流 变压器额定容量下允许长期通过的电流 单位 A或KA 线电压 线电流 变压器的铭牌参数 2 额定值 续 单相变压器的关系式 额定频率 我国工频 50Hz 三相变压器的关系式 对于双线圈变压器一 二次侧的额定容量相等 温升 变压器某部分的温度与周围冷却介质温度之差 常用绝缘材料的分级 我国油浸电力变压器大都采用A级绝缘 干式变压器采用E级以上绝缘 A级绝缘使用材料为浸渍处理过的有机材料 如 棉纱 丝 纸 木材 沥青等 周围环境温度为40 变压器极限温度为105 绕组平均温度比油温高10 为防止油质劣化 规定上层油温 95正常情况下使绝缘油不过速氧化 上层油温 85强迫油冷的 上层油温 75 联接组别 反映三相变压器对称运行时 表示高 低压线圈的连接方式及高 低压侧对应线电动势 或线电压 之间的相位关系的表示式 我国标准联接组别有 Yd11YNd11Yyn0YNy0Yy0常用 Yd11YNd11Yyn0江苏Dyn11 铭牌上的其他参数 变压器效率变压器接线图阻抗电压 一般用百分数表示 即 从运行角度考虑 希望它小一些 以减少变压器输出电压的波动 从限制短路电流的角度考虑 则希望它大一些 中小型变压器为4 10 5 大型变压器为12 5 17 5 干式变 非晶变 卷铁芯变简介 一 干式变压器 干式变压器是指铁芯和绕组不浸在绝缘液体中的变压器 在结构上可分为以固体绝缘包封绕组和不包封绕组 铁心选用优质冷轧晶粒取向硅钢片 硅钢片本身的磁滞振动小 设计时合理选择磁通密度 保证正常工作电压下有一定的裕度 在系统电压为1 1UN时不出现磁饱和 应用 整体铁芯 工艺 合理控制铁芯夹紧力 使整个铁芯成为一个牢固的整体 保证了铁芯具有良好的垂直度和平整度 有效地降低了噪音 线圈1 高压绕组用铜线 低压绕组用铜线或铜箔绕制 玻璃纤维毡填充包绕 真空状态下用不加填料的环氧树脂浇注 固化后形成坚固的圆筒形整体 机械强度高 局部放电小 可靠性高 2 阻燃 防爆 不污染环境 缠绕线圈的玻璃纤维等绝缘材料具有自熄特性 热值小 不会因短路产生自持性火灾 高热下树脂不会产生有毒有害气体 3 线圈不吸潮 铁心夹件有特殊的防蚀保护层 可在100 相对湿度和其他恶劣环境中运行 间断运行无须去潮处理 4 线圈内外侧树脂层薄 散热性能好 温控系统温控系统由温度控制器和安装在产品热点位置的铂电阻测温传感器构成 温度控制器具有温度显示和控制的功能 对变压器的各相温度巡回显示和控制 若由于过载运行或故障引起变压器绕组温度过高 温度控制器能发出报警信号 当绕组温度超过安全值时能自动跳闸 采用强迫风冷时则由温度控制器根据绕组温度高低自动启停风机 风机 防护外壳防护外壳的防护登记为IP20和IP23 IP20可以防止直径大于12mm的固体异物进入壳体 IP23外壳除具有IP20的防护功能外 还可以防止与垂直位置成60度角范围以内淋水进入壳体 外壳由铝合金 不锈钢 冷轧板以及敷铝锌板表面喷塑外壳 易于拆卸 并可根据用户的不同要求配套各种形式的低压出线 1 干式变压器安装地点的海拔高度不超过1000m 环境温度不高于400C 如果海拔高度超过1000m 环境温度高于400C 应按GB6450标准和有关规定作适当的定额调整 2 一般安装在自然通风良好和清洁干燥的场所 如果安装在地下室或其它通风不良的地方 应考虑强制通风的问题 一 干式变压器的使用条件 1 具有难燃性 自熄性 由于变压器事故引起火灾 造成人身伤亡和重大经济损失事故还是不少的 为了消除火源希望变压器本身具有难燃和自熄的特性 干式变压器不易发生火灾 自然就不易因火灾而爆炸 防火消防措施简单 可分散安装在负荷中心 能充分靠近用电点 二 干式变压器的特点 2 损耗低 变压器是电力系统中重要的电气设备 提高变压器效率对节约电能的消耗有重大意义 干式变压器设计时选用优质冷轧晶粒取向硅钢片 采用450全斜接缝铁芯 钢带扎紧等一系列工艺 使铁芯损耗大幅度下降 节能效果好 运行经济 3 机械强度高 正常运行的变压器由于二次侧突然短路 虽然短路的瞬变过程很短 但巨大的冲击电流所产生的电磁力以及线圈的急剧发热很可能使变压器损坏 因此变压器的结构必须具备承受短路电流冲击的能力 干式变压器线圈由于采用环氧树脂浇注结构 机械强度很高 能保证在各种恶劣条件下正常运行 4 绝缘性能好 由于环氧树脂具有良好的耐湿性 且绕组经过绕注后 与空气无直接接触 特性稳定 电气绝缘性能好 通常使用干式变压器的地方 大楼 地铁 机场 港口 一般不直接与架空线路相连 因此大气过电压影响比油浸式变压器要小 对绝缘的影响主要考虑操作过电压 另外 对任何防护等级的干式变压器 都可配置风冷系统 以提高短时过载能力 确保安全运行 5 噪声低 变压器噪声主要由硅钢片的磁势伸缩引起的 它由2倍电源频率基频和包括高次谐波分量叠加而成 环氧树脂变压器线圈压紧 定位采用硅橡胶缓冲结构 线圈在噪声发生体铁芯柱周围起了隔声壁的作用 从而使变压器的振动和噪声得到改善 1 环氧树脂干式变压器 环氧树脂是一种早就广泛应用的化工原料 它不仅是一种难燃 阻燃的材料 而且具有优越的电气性能 已逐渐为电工制造业所采用 用环氧树脂浇注或浸渍作包封的干式变压器即称为环氧树脂干式变压器 2 气体绝缘干式变压器 气体绝缘变压器为在密封的箱壳内充以SF6气体代替绝缘油 利用SF6气体作为变压器的绝缘介质和冷却介质 它具有防火 防爆 无燃烧危险 绝缘性能好 与油浸变压器相比重量轻 防潮性能好 对环境无任何限制 运行可靠性高 维护简单等优点 缺点是过载能力稍差 气体绝缘变压器的结构特点1 气体绝缘变压器的工作部分 铁芯和绕组 与油浸变压器基本相同 2 为保证气体绝缘变压器有良好的散热性能 气体绝缘变压器需要适当增大箱体的散热面积 一般气体绝缘变压器采用片式散热器进行自然风冷却 3 气体绝缘变压器测量温度方式为热电偶式测温装置 同时还需要装有密度继电器和真空压力表 4 气体绝缘变压器的箱壳上还装有充放气阀门 3 H级绝缘干式变压器 近年来除了常用的环氧树脂真空浇注型干式变压器外 又推出了一种采用H级绝缘干式变压器 用作绝缘的NOMEX纸具有非常稳定的化学性能 可以连续耐压2200C高温 在起火情况下 具有自熄能力 即使完全分解 亦不会产生烟雾和有毒气体 电气强度高 介电常数较小 NOMEX 高熔点芳香族聚酰胺 可用于制宇航服或消防服 非晶态合金铁芯变压器 在变压器的运行费用中除维护费外 其中能量损耗费占了很大的比例 特别是变压器的空载损耗 铁芯损耗 占了能量损耗的主要部分 为了降低变压器的空载损耗 采用高导磁率的软磁材料 将非晶态合金应用于变压器 制成非晶态合金变压器 非晶态合金引起的磁化性能的改善 其B H磁化曲线很狭窄 因此其磁化周期中的磁滞损耗就会大大降低 又由于非晶态合金带厚度很薄 并且电阻率高 其磁化涡流损耗也大大降低 据实测 非晶态合金铁心的变压器与同电压等级 同容量硅钢合金铁心变压器相比 空载损耗要低75 80 空载电流可下降80 左右 非晶态合金铁心配电变压器应用中的几个问题 1 非晶态合金铁心变压器的空载特性在变压器寿命期内 特性稳定 有较高的可靠性 加制成全密封型 即可实现免维修 2 非晶态合金铁心变压器最突出的特点是比硅钢片铁心变压器的空载损耗和空载电流降低很多 所以非晶态合金铁心变压器适合用于峰谷差大的用电负荷 3 由于非晶态合金具有薄 硬 脆 对应力敏感等特性 所以 在变压器结构设计 制造 运行时必须采取措施 降低和减少对铁心影响的应力 如运输 搬动 安装等 以保持其优越的空载特性 1 空载损耗小 负载损耗小 空载电流小 2 高可靠性 温升低 噪音低 3 体积小 重量轻 设计合理美观 4 卷铁芯为整体式结构 铁芯柱的截面近似圆形 无缝隙 卷铁芯变压器的特点 5 采用高品质 晶粒取向高导磁冷轧硅钢片 由一条曲线滑 宽度变化连续的硅钢带绕制而成 6 全密封取消了储油柜 油的体积变化由波纹片弹性调节 S11卷铁芯变压器的技术特点S11型变压器卷铁芯打破了传统的叠片式铁芯结构 卷铁芯变压器是一种低噪音环保型 高效节能的配电变压器 与传统叠片式变压器相比较 有以下七个显著特点 硅钢片连续卷制 铁芯无接缝 大大减少了磁阻 空载电流减少了60 80 提高了功率因数 降低了电网线损 改善了电网的供电品质 连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性 空载损耗降低20 35 卷铁芯经退火工艺后 其导磁性能可恢复到机加工前的原有水平 卷铁芯结构成自然紧固状态 无需夹件紧固 避免了因铁芯加紧力所带来的铁芯性能恶化 损耗增加 卷铁芯自身是一个无接缝的整体 且结构紧凑 在运行时的噪音水平降低到30 45dB 保护了环境 因此 很适合于建筑物内和生活区安装使用 卷铁芯节约加工材料 硅钢片无横剪工序 边角废料少 材料利用率比S9型叠铁芯变压器高 在同容量下 铁芯重量大约下降10 左右 节约了原材料 性能价格比有较大提高 卷铁芯生产加工机械化程度高 生产效率比叠片铁芯生产率提高约2倍 卷铁芯变压器的缺点 一是铁芯退火工艺要求较高 二是铁芯卷绕和线圈绕制需要专用设备 三是铁芯和绕组维修较困难 目前国内采购的卷铁芯变压器主要是315kVA及以下容量 小结 电力变压器是依据电磁感应原理进行交流电能传递的静止电器 变压器一 二次绕组是靠铁芯中的交变磁通联系起来 利用一 二次匝数不等实现变压的 变压器的基本结构部件是铁芯和绕组 忽略变压器内部损耗 一次绕组的输入功率等于二次绕组的输出功率 三相变压器铭牌上的额定电压和电流均为线值 第二讲变压器运行与维护 一 变压器的运行监视 监视并记录变压器控制盘上的仪表 用目测法观察储油柜 充油套管内的油位 油色及透明度 用耳测法听变压器的运行噪声是否正常 观察吸湿器内的变色硅胶颜色 干噪硅胶应呈深蓝色 监视变压器箱壳 充油套管及冷却装置有无渗漏油现象 监视冷却系统的运转情况是否正常 变压器的运行维护 音响应正常 油位应在油位线上 外壳清洁 无渗漏现象 油温应正常 不应超过85 负荷正常 引线不应过松 过紧 接触良好 有气体继电器时查其油位是否正常 二 变压器的日常检查项目 三 变压器的的特殊巡视检查项目 大风时检查变压器附近应该没有被风吹动飞起的杂物 防吹落在变压器上 注意引线的摆动情况 瓦斯继电器盖子防雨罩及端子盖应盖好 大雾 毛毛雨 小雨天时 检查套管 绝缘子应无严重电晕 闪络和放电现象 大雪天检查引线接头处的积雪 观察溶雪速度及有无冒气 以判断是否过热 检查油计 温度计应无积雪覆盖 雷雨后 检查避雷器的动作情况 套管有无破裂 放电痕迹 夜巡时 注意引线接头 线卡处应无过热 发红及严重放电现象 超额定值运行期间应加强检查负载电流 运行时间 上层油温 当变压器瓦斯继电器发信号时应对变压器外部及瓦斯继电器内的气体进行检查 清扫变压器箱壳及其附件 擦净高 低压套管外表面 对变压器本体及充油附件 取油样并做油样试验 检查维护绝缘套管的导电接头 导电板帽盖 雷雨季节前 维护好避雷装置并预先投入系统 趁维护停电机会 对一些零星小缺陷应予以消除 四 变压器的定期维护项目 五 干式变压器的运行及维护 干式变压器的运行维护原则上参照油浸式变压器执行 须去除油保护部份的内容 1 运行中的监护在做好安装和运行试验符合规定要求的工作后 在干燥 清洁的环境中 在正常负荷情况下 干式变压器不用维护 但平时应着重注意下列几个方面 1 经常观察负荷情况和变压器的温度情况 2 经常检查风机能否启动 是否有断相情况 3 如发现有过多的灰尘聚集 应在可断电的情况下用干燥 清洁的压缩空气来清除这些灰尘 4 干式变压器停运后 经绝缘检测 无异常情况可直接带负荷投入运行 5 只要电网电压最大值不超过相应分接电压的5 干式变压器可安全运行 6 无激磁调压的变压器 在完全脱离电网 高 低压侧均断开 的情况下 用户可根据当时电网电压的高低按分接位置牌所示 进行三相同时调节 7 有载调压变压器 当电网电压波动时 可在负载的情况下 通过自动控制器或电动 手动操作来改变线圈匝数 从而稳定输出电压 8 如发现变压器噪声突然增大或局放点突然增大 应立即注意变压器的负荷情况和电网电压情况 加强观察变压器的温度变化 1 温度控制器及风机的电源应通过开关屏获得 而不要直接接在变压器上 2 变压器投入运行前 必须对变压器室的接地系统进行认真的检查 特别是变压器的铁心和外壳 3 变压器无外壳时 要安放隔离栏栅 如果隔离栏栅是金属网 也要可靠接地 2 安全注意事项 4 变压器外壳的门要关好 当有开门保护时 请把开启接点串入跳闸回路 5 变压器室要有防小动物进入的措施 以免发生意外事故 6 工作人员进入变压器室一定要穿绝缘鞋 注意与带电部分的安全距离 不要触摸变压器 7 变压器隔3 5年应检查一次 此时也要做规定的预防性试验项目 第三讲三相变压器的并联运行 变压器的并联运行 并联运行的定义将两台或者两台以上的变压器一 二次侧分别接在各自的公共母线上 同时对负载供电 并联运行的优点 1 提高供电的经济性 2 提高供电的可靠性 3 便于扩容 减少初次投资 概述 变压器的并联运行 变压器的并联运行 一 变压器并列运行的理想条件1 理想情况 空载时副边无环流 负载后负载系数相等 各变压器的电流与总电流同相位 各变压器的原 副边的额定电压分别相等 即变比相等 变比差值 0 5 各变压器的连接组号相同 各变压器的短路阻抗 短路电压 标么值相等 10 且短路阻抗角也相等 并列变压器容量比不宜超过3 1 2 理想条件 变压器的并联运行 1 变比不等时的并联运行设 空载运行时的环流 原边向副边折算 二 不满足并联条件时的运行分析 并联运行变比不等变压器空载时的环流计算公式 负载运行 变比不同产生环流 增加了附加损耗 变比大的变压器承担的电流小 变比小的变压器承担的电流大 结论 2 组别不同时并联运行 组别不同时 副边线电动势最少差300 由于短路阻抗很小 产生的环流很大 损坏变压器 结论 组别不同 绝对不允许并联 Y y0与Y d11变压器并联运行时的电压差 接线组别不同的并联运行变压器的环流计算公式 式中 为两台变压器低压侧相量之间的角度差 最小值为30 变压器的并联运行 3 短路阻抗标么值不等时的并联运行 结论 短路阻抗标么值不等 各变压器负载分配不合理 各变压器所分担的负载大小与其短路阻抗标么值成反比 短路阻抗标么值大的变压器分担的负载小 短路阻抗标么值小的变压器分担的负载大 4 阻抗电压标么值不等并联运行时的负载分配计算 计算某一台变压器所分担的实际功率 不使任何一台变压器过载时 最大输出功率 变压器设备利用率计算式 变压器承担的总负载功率 各台变压器的额定容量与自身的阻抗电压标么值之比的算术和 所求某一台变压器的额定功率 所求某一台变压器阻抗电压标么值 多台变压器中最小的阻抗电压标么值 多台变压器额定容量之和 并联运行变压器负荷分配计算公式 短路阻抗不同 容量不同或两者均不同 短路阻抗标么值不等的变压器并联运行时 应适当提高短路阻抗标么值大的变压器的二次电压 即适当减小其电压变比 以使并联运行的变压器的容量均能得以充分利用 三 变压器运行规程的相关规定 变比不同和短路阻抗标么值不等的变压器 在任何一台变压器都不会过载的情况下 可以并联运行 第四讲变压器故障的分析判断 变压器常见故障原因 一般可分为电路故障和磁路故障 电路故障 指线环和引线故障 线圈的老化 受潮 切换器接触不良 材料质量及制造工艺不良 过电压冲击及二次系统短路引起的故障 磁路故障 指铁心 铁轭及夹件间发生的故障 硅钢片短路 穿心螺丝及铁轭夹件与铁心间的绝缘损坏 铁心接地不良或多点接地 变压器正常运行时发出连续的均匀的 嗡嗡 声 产生这种声音的原因 1 励磁电流产生的磁场作用使硅钢片振动 2 铁心的接缝和叠层之间的电磁力作用引起振动 3 绕组的导线之间或绕组之间的电磁力作用引起振动 4 变压器上的某些零部件引起振动 一 声音异常 1 声音比平时增大 均匀 原因有 电网发生过电压 电网发生单相接地或产生谐振过电压时 都会使变压器的声音增大 此时 可结合电压 电流表计的指示进行综合判断 变压器过负荷 变压器过负荷会使其声音增大 尤其是在满负荷的情况下突然有大的设备投入 将会使变压器发出沉重的 嗡嗡 声 2 变压器有杂音变压器声音比正常时增大且有明显的杂音 但电流 电压无明显异常时 则可能是内部夹件或压紧铁心的螺栓松动 使硅钢片振动增大所造成杂音 如声音较大而嘈杂 为强烈而均匀的噪声 则可能是铁心的穿心螺丝夹得不紧 使铁心松动而造成 个别零件松动 会发出 叮当 声音 某些离开叠层的硅钢片端部振动 有 嘤嘤 声 3 变压器有放电声若变压器内部或表面发生局部放电 声音中就会夹杂有 噼啪 放电声 或变压器内部发出 吱吱 的放电声 这是由于内部接触不良或有绝缘击穿 这时应将变压器作进一步检测或停用 4 变压器有水沸腾声若变压器的声音夹杂有水沸腾声且温度急剧变化 油位升高 则应判断为变压器绕组发生短路故障或分接开关接触不良引起严重过热 这时应立即停用变压器进行检查 5 有爆裂声 若变压器声音夹有不均匀的爆裂声 则是变压器内部或表面绝缘击穿 此时应停用检查 6 撞击声和摩擦声 若变压器的声音中夹杂有连续规律的撞击声和摩擦声 则可能是变压器外部零件因振动或摩擦所造成 或外来高次谐波造成的 根据情况处理 7 有 哇哇 声或尖细的 哼哼 声 变压器带有大动力设备 负荷变化较大 由于5次谐波分量大 变压器会发出 哇哇 声 应密切监视电流 电压表的指示 汇报调度 进行处理 由于铁磁谐振 发出尖细的 哼哼 声 且忽粗忽细 电表指示摆动大 是系统低频率的谐振所致 二 油温异常1 内部故障引起油温异常 如绕组匝间 层间短路 线圈对围屏放电 接头发热 铁心多点接地使涡流增大过热 零序磁通与铁件形成回路发热等 还将伴随瓦斯或差动保护动作 严重时防爆管喷油 这时应停用检查 2 冷却器运行不正常引起油温异常 潜油泵停运 风扇损坏 散热管积垢引起冷却不良 应维护或冲洗 三 油位异常 变压器储油柜的油位表 一般标有 300c 200c 400c三条线 这三条线的含义分别是指变压器安装地点在环境最低温度为 300c时变压器空载运行的油位刻度线和环境平均温度为 200c 环境最高温度为 400c时变压器满载运行的油位刻度线 根据这三条标志线与变压器负载变化时相对应的油位高低 可以判断是否需要加油或放油 这是因为运行中变压器温度的变化会使油体积变化 从而引起油位的上下位移 油位异常的原因 1 假油位 油标管堵塞 油枕呼吸器堵塞 防爆管通气孔堵塞 变压器油枕内存有一定数量的空气等 2 油面过低 严重渗油 放油后末作补充 气温过低且油量不足 或油枕容积偏小 不能满足运行要求 四 外表异常1 防爆管防爆膜破裂 材质与玻璃选择处理不当 防爆膜及法兰加工不精细不平正 安装工艺不符合要求 受外力袭击 内部短路 2 压力释放阀的异常 3 套管闪烙放电 套管表面过脏如粉尘 污秽等 系统出现内部或外部过电压 套管内存在隐患而导致击穿 4 渗漏油 阀门系统 胶垫 绝缘子破裂 高压套管升高座法兰 油箱外表焊接处设计制造不良 加工粗糙而渗漏油 五 颜色 气味异常1 引线 线卡处过热引起异常 套管接线端部紧固部松动或引线头线鼻子滑牙 导致接触面发生严重氧化 使接触处过热 颜色变暗 表面镀层被破坏 连接头部分温度一般不超过700C 可用示温蜡片检查 一般黄色蜡片熔点为600C 绿色为700C 红色800C 也可用红外线测温仪测量 温度很高时会有焦臭味 2 套管 绝缘子有污秽或损伤严重时发生放电 闪络产生特殊的臭氧味 3 呼吸器硅胶蓝色变为红色 粉红色超过2 3 应更换 4 附件电源线或二次线的老化损伤 造成短路产生异味 5 冷却器中电机短路 分控制箱内部接触器 热继电器过热烧损等产生焦臭味 六 变压器有下列情况之一的应立即停运1 变压器内部音响很大 有严重的放电声 2 在正常冷却条件下 变压器温度不正常或不断上升 3 防爆管爆破或油枕冒油 4 油色变化过甚 油内出现炭质 5 套管有严重的破裂和放电现象 6 出现接头过热 喷油 冒烟 第五讲变压器的故障处理 电力变压器的继电保护配置规定 35kV主变压器应设置下列保护 1过负荷 信号 2过电流 包括复合电压 低电压起动的过电流保护 3速断或差动 4瓦斯 包括有载调压开关 轻瓦斯发信号 重瓦斯跳闸 5温度 信号及启动冷却装置 跳闸 6压力释放 适用于油浸变 信号及跳闸 电力变压器的继电保护配置规定 10kV变压器应设置下列保护 1 过电流 2 速断 对10kV重要变压器 当速断保护灵敏度不符合要求时 也可采用纵差保护 3 瓦斯 适用于800kV A或车间内400kV A及以上油浸式变压器 轻瓦斯发信号 重瓦斯跳闸 4 温度 信号及启动冷却装置 跳闸 5 压力释放 适用于油浸变 信号及跳闸 一 瓦斯保护动作后的处理 变压器运行中如发生局部过热 在很多情况下 当还没有表现为电气方面的异常时 首先表现出的是油气分解的异常 即油在局部高温下分解为气体 逐渐集聚在变压器顶盖上端及瓦斯继电器内 引起瓦斯保护动作 根据故障性质和危险程度的不同 产气的速度和产气量多少不同 瓦斯保护分别设有轻瓦斯和重瓦斯两种 轻瓦斯保护动作发出信号 重瓦斯保护动作于主变压器各侧断路器自动跳闸 将故障变压器退出运行 1 轻瓦斯动作后的处理轻瓦斯动作发出信号后 值班人员应首先停止音响信号 并观察瓦斯继电器动作的次数 间隔时间的长短 气量的多少 检查气体的性质 从颜色 气味 可燃性等方面判断变压器是否发生内部故障 非变压器故障原因 例如因进行滤油 加油或检修工作或冷却系统不密封等使空气进入变压器 因温度下降或漏油使油面降低 因外部穿越性短路电流的影响 因油枕空气不畅通 因直流回路绝缘破坏或触点裂化引起的误动作 如确定为外部原因引起的动作 变压器可继续运行 轻瓦斯保护动作一般有下列几方面原因 通过气体性质及气相色谱分析检查 确认是由于变压器内部故障而产生的气体时 应向调度申请停运检修 停运前应加强监测 2 重瓦斯动作后的处理 运行中的变压器发生重瓦斯保护动作跳闸 其原因有以下几方面 变压器内部发生故障 继电保护装置及二次回路故障 若轻瓦斯发信号和重瓦斯跳闸同时出现 往往反映是变压器内部发生故障 为区别故障性质 应收集瓦斯继电器内的气体 并根据气体多少 颜色 气味 可燃性等来判断其性质 无色 无味 不可燃的气体是空气 黄色 不可燃的是木质故障 灰白色 有强烈臭味 可燃的是纸质或纸板故障 灰色 黑色 易燃的是油质故障 为了进一步判明变压器内部故障性质 应立即取气 或油 样进行气相色谱分析及电试分析 在瓦斯继电器内取气时应注意的安全事项如下 先准备好有关用具和工具 取气时应有两人进行 一人监护 一人操作取气 操作时需注意人与带电体之间的安全距离 不得越过专设的遮栏 在瓦斯继电器内取气的部位应正确用具需采用密封的容器 从瓦斯继电器内抽取气体 取气装置应严密 所取得的气体不得泄漏 因为气量多少也是判别故障性质的依据之一 主变压器发生重瓦斯动作跳闸后 不经详细检查原因或原因不明者 不得投入运行 变压器油质气相色谱分析 正常情况下变压器油及有机绝缘材料 在热和电的作用下 会逐渐老化和分解 产生少量的烃类及二氧化碳 一氧化碳等气体 这些气体大部分溶解在油中 当存在潜伏性过热或放电故障时 就会加快这些气体的产生速度 随着故障的发展 分解出气体形成的气泡在油里对流 扩散 并不断溶解在油中 当产气速率大于溶解速率时 会有一部分气体进入瓦斯继电器 故障气体的成分和含量与故障的类型和故障的严重程度有密切关系 因此 分析溶解在油中的气体 能及时发现变压器内部存在的潜伏性故障 并可及早掌握故障的发展情况 不同故障类型产生气体的成分可查相关资料 如果发现变压器有内部故障特征 则需进行吊心或吊壳检查 二 差动保护动作后的处理 为了保证变压器的可靠运行 以及当变压器本身发生电气方面的故障 如层间 相间短路 时能尽快将其退出运行 从而减少事故情况下变压器损坏的程度 对大容量的变压器均应设置差动保护装置 差动保护与瓦斯保护的共同之处是 这两种保护的动作都灵敏 迅速 都是变压器本身的主要保护 差动保护与瓦斯保护不同之处是 瓦斯保护主要是反映变压器内部过热引起的油气分离发展 大量气体或油气冲动 的故障 差动保护则是反映保护范围内的电气故障 主变压器瓦斯 差动保护动作 变压器各侧的断路器同时跳闸 运行中的变压器 如果差动保护动作 引起断路器跳闸 则运行人员应采取以下措施 1 向调度及上级主管领导汇报 并复归事故音响信号 2 立即停止潜油泵的运行 避免把内部故障部位产生的炭粒和金属微粒扩散到各处 增加修复难度 3 对差动保护范围内所有一 二次设备进行检查 观察有无异常和短路放电现象4 对变压器测量绝缘电阻 检查有无内部故障 5 查看直流系统有无接地现象 经过上述检查后 如判断确认差动保护是由于外部原因 如保护误动 保护范围内的其他设备故障等引起动作 瓦斯保护未动作 则变压器可不经内部检查而重新投入运行 如不能判断为外部原因时 则应对变压器作进一步的测量 检查分析 以确定故障性质及差动保护动作原因 必要时进行吊心检查 三 电流保护动作后的处理 电流速断保护动作跳闸时 其处理过程参照差动保护动作的处理 定时过电流保护为后备保护 可作下属线路保护的后备 或作下属母线保护的后备 或作变压器主保护的后备 所以 过电流保护动作跳闸 应根据其保护范围 保护信号动作情况 相应断路器跳闸情况 设备故障情况等予以综合分析判断 然后再分别进行处理 据统计分析 引起过流保护动作跳闸 最常见的原因有 其一是下属线路故障拒跳而造成的越级跳闸 其二是下属母线设备故障造成的跳闸 1 由于下属线路设备发生故障 未能及时切除 而越级跳主变压器侧相应断路器 造成母线失电其处理办法是 检查失电母线上各线路保护信号动作情况 若有线路保护信号动作的 属线路故障 是保护动作断路器未跳闸造成的越级 此时应拉开拒跳的线路断路器 切除故障线路后 将变压器重新投入运行 同时 恢复向其余线路送电 经检查 若无线路保护信号动作 可能属线路故障 因保护未动作 断路器不跳闸 造成的越级 此时应拉开母线上所有的线路断路器 将变压器重新投入运行 再逐路试送各线路断路器 当合上某一线路断路器 又引起主变压器断路器跳闸时 则应将该线路断路器改冷备用后 再恢复变压器和其余线路的送电 上述故障线路在未经查明原因 未处理前不能送电 2 由于下属母线设备发生故障 主变压器侧断路器跳闸造成母线失电 llOkV及以下变电站各电压等级的母线 一般都没有单独的母线保护 由过流保护兼作母线保护 若母线上的设备发生故障 则只靠过流保护动作跳闸 因此 当过流保护动作跳闸后 需检查母线及所属母线设备 检查中若发现某侧母线或所属母线设备有明显的故障特征时 则应切除故障母线后再恢复送电 过流保护动作跳闸 主变压器主保护如瓦斯保护也有动作反映 则应对主变压器本体进行检查 若发现有明显的