变压器检修课件

变压器检修技术 河池供电局刘瑞雄 第一章变压器故障排除及事故检修 第1条学习目标 通过培训使学员能够掌握变压器铁芯故障的判断和排除方法 通过培训使学员能够掌握变压器绕组故障方法的判断和排除方法 通过培训使学员掌握变压器分接开关故障方法的判断和排除方法 通过培训使学员掌握变压器的故障判断和排除方法 第一节变压器铁芯故障的判断和排除方法 第2条变压器铁芯常见故障类型 2 1常见的变压器故障有 呼吸器堵塞 变压器不能进行呼吸 可能造成防爆膜破裂 漏油 进水或假油面 油位计堵塞 或油位计有机玻璃破裂 会造成假油位或进水油枕加油孔螺栓没有拧紧造成潮气进入变压器 油枕端部法兰密封胶圈老化造成渗油及进水 高低压套管导电杆因多种原因造成烧伤或高温时间长引起密封胶圈老化 造成套管渗漏油 分接开关大盖密封胶圈老化或分接开关转轴紧固螺丝松动引起渗漏油 变压器箱体法兰螺丝因密封胶老化或制作密封圈接头搭接位置不对而引起渗漏油 散热器因虚焊 砂眼或外力作用引起渗漏油 处理方法可以采用911快速胶 I型快速密封堵漏胶棒 或请有经验丰富的电焊工进行修补 放油阀取油螺丝拧不到位而大螺帽密封圈老化引起渗漏油 变压器分接开关接触不良或接触压力 过小 造成类似煮开水的声音 变压器油温上升较快 如何测分接开关接触压力 在定触头和动触头上接上万用表或信号灯 用压力计沿着触头的确方向 缓慢地拉或顶起触头 当万用表指针开始动作时或信号灯刚熄灭 测力计上指示的力既即为触头压力 第3条铁芯过热故障及修理方法3 1电源电压过高 超过 5 UN变化 如果超过这个限度时 因为高电源电压使铁芯磁通高度饱和 铁损耗增加 造成整个铁芯异常发热 从而波及到变压器油和绕组以及箱体过热 如果过热时间长 油箱内绝缘老化 变压器油色变深 又会引发绕组故障 解决的办法是调整变压器的分接头 分接开关将绕组分接头调到5 左右 使一次绕组增加5 的匝数 则电源输出的电压相应降低 使铁芯磁通饱和下降 铁损耗降低 3 2铁芯散热油道堵塞 散热油道堵塞 因散热效果不好而引发铁芯发热 造成油流不畅是因为油道被杂物堵塞 必须清楚 解决办法是吊芯后对油道检查 彻底清理干净 最后用合格变压器油冲洗干净 同时也将铁芯绕组表面的油泥和污垢冲洗干净 3 3其他方面引起铁芯过热 3 3 1铁芯接地不良 如未接地或多点接地 3 3 2硅钢片间绝缘老化 绝缘损伤及绝缘电阻降低 3 3 3铁芯故障 如铁芯局部烧熔 铁芯片间短路等 思考题 1 变压器铁芯常见的故障有哪些 2 引起变压器铁芯过热的原因 运行中的变压器如何根据发出的声音判断运行情况 1 正常运行的变压器 发出的是均匀的 嗡嗡 声 当有其他杂音时 就应认真查找原因 但产生杂音的因素较多又复杂 发生的部位也不尽同 只有不断地积累经验 才能做出正确的判断 1 仍是 嗡嗡 声 但比原来大 无杂音 也可能随着负荷的急剧变化 呈现 割割割 的间歇响声 这时变压器指示仪表同时晃动 较易辩别 这种声音可能是过电压 如中性点不接地系统单相接地 铁磁谐振等或过电流 如过负荷 大动力负荷启动 穿越性短路等 引起的 2 叮叮噹噹 的金属撞击声 但仪表指示 油位和油温均正常 这种情况可能是夹紧铁心的螺丝松动或内部有些零部件松动引起的 3 连续较长时间的 沙沙沙 声 变压器各部分无异常 指示仪表正常 这种情况可能是变压器外部件振动引起的 可寻找声源 在最响的一侧用手或木棒按住再听声音有无变化 4 套管处出现 嘶嘶 嗤嗤 响声 夜间可见蓝色小火花 可能是空气湿度 例如大雾天 雪天造成套管处电晕放电或辉光放电 5 放电的辟烈声 这是变压器内部绝缘有局部损伤引起的局部放电或铁芯接地片断开 要特别重视这种情况 6 咕噜咕噜 象开水似了的这种响声 是变压器内部绕组匝间短路 高低压引线接触不良 或分接开关接触不良所引起的 第二节变压器绕组故障方法的判断和排除方法 第4条变压器绕组故障类别4 1电气故障4 1 1绕组绝缘电阻低 吸收比小 4 1 2绕组三相直流电阻不平衡 4 1 3绕组局部放电或闪络 4 1 4绕组短路故障 4 1 5绕组接地故障 4 1 6绕组断路故障 4 1 7绕组击穿和烧毁故障 4 1 8绕组绕错 接反和连接错误 4 2机械损伤故障4 2 1密封装置老化 损坏造成密封不严 4 2 2散热器 冷却器堵塞或产生裂纹 4 2 3绕组受电动力或机械力而损伤和变形 4 2 4分接头错位或变形 4 2 5绝缘套管破裂4 2 6穿杆螺栓松动 铁夹件松动变形 4 2 7油箱变形及漏油 本节重点学习变压器绕组直流电阻不平衡故障原因及绕组短路故障排除 4 3变压器绕组绝缘电阻低的主要原因 1变压器密封不严 2油封吸湿器中的硅胶失效 3油箱上套管法兰紧固不当 4绕组表面不干浄 有油泥 污物 使绕组绝缘电阳降低 5绕组绝缘老化 4 4造成绝缘电阻老化原因如下 1绕组长期过热 因过热而老化 2变压器长期过电压运行 3绝缘油变质老化 4绕组油道堵塞 散热效果变坏 5绕组各引线焊点不牢靠 接触面不实 6油分解或绝缘化学分解产生水分 7绕组有虚接地点 4 5变压器在长期过负荷和出现故障排除后有条件的要进行鉴定绕组绝缘的老化程度 一般为4级 1级 弹性良好 色泽新鲜 2级 绝缘稍硬 色泽较喑 手按无变形 3级绝缘变脆 色泽较暗 手按出现轻微裂纹 变形不太大 绕组可以继续使用 但应考虑安排更换绕组 4级绝缘变脆 手按即脱落或断裂 达到4级老化的绕组不能继续使用 4 6如何鉴定胶垫是否耐油方法如下 4 6 1油煮法 取试样一小块 测量其体积 厚度及质量并在纸上划一下 一般不会留痕迹 然后放在80度的变压器油煮24h 取出重新测量其体积 厚度及质量 并在纸上再划一下查看橡胶油煮后有无变化 4 6 2燃烧特征试验 取试样一小条 在酒精灯上点燃 观察燃烧特征 丁睛耐油橡胶易燃无自熄灭 火车焰为橙黄色 喷射火花与火星 冒浓黑烟 残渣略膨胀 带节 无粘性 4 7变压器铁芯多点接地 变压器铁芯多点接地原因有下面几种 铁芯夹件肢板距心柱太近硅钢片翘起触及夹件肢板 穿芯螺杆的钢套太长 与铁轭硅钢片相碰 铁芯与下垫脚间的纸板脱落了 悬浮金属粉末或异物进入油箱 在电磁引力作用下形成桥路 使下铁轭与垫脚或箱底接通 温度计座套过长或者运输时芯子窜动 使铁芯或夹件与油箱相碰 铁芯绝缘受潮或损坏 使绝缘电阻降为零 铁压板块位移传与铁芯柱相碰 变压器内装接地片应用0 3 20mm 0 3 30mm 3 40mm的镀锡紫铜片 接地片安装应靠近夹件 不要碰铁轭端面 以防铁轭端面短路 器身上的其他金属附件均应接地 铁芯接地点一般设在低压侧 变压器铁芯只允许一点接地 如果发现多点接地应查明原因 彻底处理 接地片插入铁芯深度 70mm 配电 30 变压器铁芯绝缘损坏和多点接地会使硅钢片间绝缘损坏增大渦流 造成局部过热 严重时还会造成铁芯失火 另外穿芯螺杆损坏 会在螺杆和铁芯间形成短路 产生环流 使铁芯局部过热 可能导致严重亊故 变压器在缺油时 配电部门有可能加了一些不合格的变压器油 造成不应有的损伤 配电变压器绝缘油电气强度试验 运行中的油试验标准为20kv 正确的接线是减少变压器高低压套管导电杆损伤和线耳发热的有效办法 正确控制耐油密封胶垫的压缩量是延长耐油胶垫的使用寿命 因此 密封的压缩量控制在垫厚的1 3左右比较合适 第5条绕组直流电阻不平衡故障原因及排除5 1变压器绕组的直流电阻是出厂 交接和预防性试验的基本项目之一 也是变压器故障的重要检修项目 这是因为直流电阻的不平衡对综合判断变压器绕组 导杆和引线的连接 分接开关及线圈系统 的故障具有重要的意义 5 2不平衡率超标的原因及防止措施5 2 1引线电阻的差异 各相绕组的引线长短不同 因此各项绕组的直流电阻就不同 可导致其不平衡率超标 为了消除引线电阻差异的影响 可采用下列措施 1 在保证机械强度电气绝缘距离的情况下 尽量增大低压套管间的距离 使a c相的引线缩短 因而引线电阻减少 这样可以使三相引线电阻尽量接近 2 适当增加a c相首端引线铜 铝 排的厚度或宽度 如能保证各相的引线长度和截面之比近似相等 则三相电阻值也近似相等 3 适当减少b相引线的截面 在保证引线允许载流量的条件下 适当减少b相引线界面使三相引线电阻近似相等 4 寻找中性点引线的合适焊点 对a b c三相末端连接铜 铝 排 用仪器找出三相电阻平衡的点 然后将中性点引线焊在此点上 5 在最长引线的绕组末端连接上并联铜板以减少其引线电阻 6 将是三个绕组中电阻值最大的绕组套在b相 这样可以弥补b相引线短路的影响 5 2 2导线质量 实测表明 有的变压器绕组的直流电阻偏大 其主要原因是某些导线的铜和铝的含量低于国家标准规定限定 有时即使采用合格的导线 但由于导线截面尺寸偏差不同 也可能导致绕组直流电阻不平衡率超标 为消除导线质量问题可采取下列措施 1 加强对入库线材的检测 控制劣质导线流入生产的现象 以保持直流电阻不平衡率合格 作为标准的最小截面Smin改为标称截面 有的厂采用这种方法 把测量电阻值与标称截面的电阻值相比较 这样就等于把偏差范围缩小一半 有效地消除直流电阻不平衡率现象 5 2 3连接不紧 测试实践表明 引线套管导杆或分接开关之间连接不紧 都可能导致变压器直流电阻不平衡率超标 消除连接不紧应采取下列措施 1 提高安装与检修质量 严格检查各个连接部分是否连接良好 2 在运行中 可以用色谱分析结果综合判断 及时检出不良部位 及早处理 5 2 4分接开关指位指针移位 分解开关指位指针移位会导致变压器绕组直流电阻不平衡率超标 为消除分接开关指位指针移位造成的直流电阻不平衡率超标 应当在变压器总装后 也宜进行核对 5 2 5绕组断股 变压器绕组断股往往导致直流电阻不平衡率超标 采取的措施有 1 变压器受到短路电流冲击后 应及时测量其直流电阻 及时发现断股故障 及时检修 2 利用色谱分析结果进行综合分析判断 组合变压器 美式 欧式 常见故障 1肘型电缆头插入不到位 引起电缆附件损坏或变压器套管烧伤 2高压保险缺相 引起变压器温度升高 3低压总开关保护动作 整定值没有调整好 4无功补偿电容器漏油 膨胀或爆炸 5无功补偿接触器 限流及热继电器损坏 无功补偿控制器损坏或工作不正常 6出线开关出线端接触不良 第6条绕组短路故障排除6 1绕组短路故障现象6 1 1绕组发热 导致变压器过热 6 1 2出现强大的短路电流 变压器振动大 6 1 3变压器三相电压及绕组直流电阻不平衡 6 1 4严重的绕组短路还会造成变压器烧毁事故 6 2绕组短路故障类别6 2 1匝间短路 6 2 2相间短路 6 2 3绕组股间短路 6 2 4一 二次绕组间短路 6 2 5绕组短路造成变压器内部组件变形 6 3相间短路故障的原因及修理6 3 1相间短路出现较多的是在各类中小型变压器壳内两相线圈引线上的软铜线接线卡 缓冲器 相碰引起的短路 6 3 2故障原因 引起变压器绕组相间短路多数是在检修中修理人员操作不当 在拆 装变压器过程中 紧固或松动引线螺母时 造成两相软铜线接片相碰致使相间短路 6 3 3排除故障方法 修理过程中必须采取正确的操作方法 防止拆装变压器时在拧紧和松动螺母中再造成软铜线接片相碰 如选用的活动扳手大小要适中 用力要均匀 对不好拧的应在螺母和螺栓丝处滴一些润滑油 稍停片刻再拧 当螺母上的螺纹乱扣或锈蚀严重时 应更换同规格尺寸的新螺栓 螺母 以免在运行中受电磁力作用而振动 再次造成螺栓转动 带动软铜连接片移动相碰而短路 思考题 变压器绕组的电气故障有哪些 变压器绕组直流电阻不平衡的原因 变压器绕组短路故障会产生什么现象 变压器短路故障的类别 第三节变压器分接开关故障方法的判断和排除方法第7条变压器分接开关的类型变压器的分接开关主要分为无励磁分接开关和有载分接开关 因为配电变压器大多数是无励磁分接开关 所以本模块重点学习无励磁分接开关故障原因和故障排除 分接开关的常见故障和处理方法 第四节变压器油的故障判断和排除方法第8条变压器油的故障类型 8 1变压器渗油故障 8 2变压器喷油故障 8 3变压器过热故障 8 4变压器过流故障 8 5变压器吸湿器的油封碗无清理引起的故障 本节重点学习变压器喷油故障原因及预防措施和变压器过热故障原因及预防措施 第9条配电变压器喷油故障原因及预防措施变压器喷油和油箱炸裂原因9 1 1变压器油箱中产生气体正常运行的变压器 绝缘油和固体绝缘材料会老化和分解 产生少量烃类及一氧化碳 二氧化碳气体 这些气体大部分溶解在油中 并在变压器内扩散 变压器内部发生过热或放电故障时 会加快绝缘材料的热分解 其产气速度 产气量和产生气体的特征 与变压器故障的类型及严重程度有密切的关系 分解出来的气体所形成的气泡 在油中经过对流 扩散 会不断的溶解在油中 当产生气体数量大于最大的溶解度时 便会有一部分气体跑入绝缘油上部空间内 通过吸湿器或呼吸器排入空气 9 1 2变压器喷油和油箱炸裂现行电力变压器国家标准规定 带有储油柜的630kVA及以下的油浸式变压器 一般不装气体继电器和安全气道 当变压器内部发生故障 其产生速率 ml h 超过吸湿器或呼吸器在常压下的释放能力时 变压器油箱内压力继续增大时 将在油箱内压力的最薄弱点冲穿 一般在油箱盖与油箱连接的密封垫处喷油 当变压器油箱内的压力超过油箱的允许压力时 一般变压器0 05Mpa 矿用变压器0 1Mpa 变压器油箱将可能炸裂 9 2预防措施预防变压器发生故障9 2 1搞好变压器的负荷管理 保证变压器的散热条件 避免变压器超过允许的温升运行 9 2 2保持变压器绕组的接头及分接开关的触头接触良好 接触不良会使变压器内部产生局部过热或高温热点 9 2 3保持变压器的绝缘良好 为了保持绕组的绝缘良好 一是要搞好负荷管理 防止超过允许的温升运行 二是防止绝缘油受潮而引起绕组绝缘受潮 三是配备可靠的保护装置 减轻过负荷及短路电流对变压器绕组的影响 第10条变压器过热性故障的原因及处理对策10 1变压器过热的原因10 1 1绕组过热近年来 为降低变压器损耗 各制造厂先后采用了带有统包绝缘的换位导线绕制变压器绕组 由于早期国内对换位导线生产技术尚未全面掌握 使之采用换位导线的变压器在运行十年左右出现了统包绝缘膨胀 段间油道堵塞 匝绝缘得不到充分冷却 使之严重老化 以致发糊 变脆 在长期电磁振动下 绝缘脱落 局部露铜 想成匝间 段间 短路 导致变压器烧损事故 另外 绕组材料本身的质量不良 也会导致过热现象 10 1 2分接开关动 静触头接触不良在有载调压变压器中 特别是调压频繁 负荷电流较大的变压器 在频繁的调动中会造成触头之间的机械磨损 电腐蚀和触头污染 电流的热效应会使弹簧的弹性变弱 从而使动 静触头之间的接触压力下降 接触压力减小 会使触头之间的接触电阻增大 从而导致触头之间的发热量增大 由于发热又加速触头表面的氧化腐蚀和机械变形 形恶性循环 如不及时处理 往往会使变压器发生损坏事故 10 1 3引线故障 1 流线分流故障 这些故障多发生在套管上 一方面电流较大 另一方面引流 大多不是直顺套管方向进入导管 因此 未包任何绝缘的引线与导管接触 造成分流 产生热故障 2 引线接头过热 3 引线断线 10 2处理对策10 2 1由于绕组结构原因引起的低压绕组过热 宜将变压器的低压绕组改为双螺旋结构 10 2 2正确连接引线和分解开关 上紧镙帽 避免松动而发热 10 2 3为避免引线和套管靠接后出现过热 可采取以下措施 1 不改变目前引线绝缘包扎方式 而只在每台产品试装时 准确裁截引线电缆的长度 做到引线长度和套管准确的配装 这可以消除电缆太长而与铜管内壁靠接的不良后果 但这样做对以后备用品套管的更换的准确装配造成困难 2 改变引线电缆的绝缘包扎方式 如把目前的只用白布带叠包一层 改为先用0 1mm 30mm皱纹纸正反两个方向半叠包各一层后 再用白布带半叠包一层 在总装套管时 要保持引线电缆绝缘的完整 不允许有绝缘松脱露铜的现象 这样 引线装配后 即使引线和铜管靠接 回路将由绝缘隔开而难于闭合 阻碍了电流的流通和过热 第八章掌握干式变压器的技术特点和维护要求第11条学习目标 11 1了解干式变压器的总体结构和技术特点第一节干式变压器的结构特点第12条了解干式变压器的发展世界上创始的第一台变压器即为干式变压器 当时由于受绝缘以及散热等方面的限制 干式变压器仅用于较低电压及小容量上而已 大型的变压器一般均采用绝缘油作为绝缘及冷却介质 但由于变压器油易燃 所以在某些防火要求高的场合 大量采用干式变压器 也在客观上促进了干式变压器的发展 第13条干式变压器的主要性能特点 13 1防火 阻燃 自熄 无污染 可直接安装在负荷中心 13 1 1少维护 安装方便 综合运营成本低 13 1 2防潮性能好 可在较高湿度条件下正常运行 浇注型干式变压器停运后不经预干燥即可投入使用 13 1 3损耗低 局部放电量低 噪声低 散热能力强 某些型号干式变压器在强制风冷条件下最高可以带150 额定负荷运行 只能短时超载且与干式变压器起始负载率有关 13 1 4一般都配有完善的温度保护控制系统 为变压器安全运行提供可靠保障 13 1 5耐雷电冲击能力强 13 1 6抗突发短路能力强 大多数干式变压器是树脂浇注 树脂 导线 导线绝缘紧密结合 构成坚固的钢体结构 第二节干式变压器的冷却方式干式变压器的冷却方式可分为自然空气冷却和强迫冷空气两种 下面对这两种冷却方式加以介绍 第14条冷却方式的标志 14 1字母代号变压器以其所用的冷却方式给以标志 各种冷却方式采用的字母代号如下表所示 14 2字母代号的排列没有保护外壳或冷却空气能通过外壳内部进行循环的干式变压器 只用两个字母代号来标志与线圈表面被覆盖面相接触的冷却介质 空气 其他各种干式变压器的每一种冷却方式 制造厂规定的额定值是按冷却方式而定的 应用四个字母表示 所以字母代号的顺序如下表所示 对同一设备不同的冷却方式 其字母代号用斜线分开 例如 一台不带有保护外壳或冷却空气能通过外科内部循环的自冷变压器 其标志为AN 对于一代冷却空气不能通过保护外壳勋混而在壳内及壳外均为空气自冷的变压器 其标志为ANAN 对于一台装在密封外壳内的变压器 其壳内采用气体绝缘自然冷却而在壳外具有自冷或风冷两种冷却方式 其标志为GNAN GNAF 第15条自然空气冷却 AN 这种方式是干式变压器最基本的冷却方式 利用干式变压器自身的气道空气的流动性来对变压器进行冷却 我们通常所指的干式变压器的额定容量就是指在这种条件下干式变压器所能输出的功率 第16条强迫空气冷却 AF 这种冷却方式是在干式变压器底部加装集中风机和风管系统 来加快空气流动的速度 从而达到提高干式变压器冷却容量的目的 现在也有厂家采用帘式风机风冷系统 这种冷却系统与传统冷却系统相比的突出优点是 冷却均匀 冷却效果好 噪声小 体积小 占有空间小 一般不超出变压器本体外形尺寸 而且 冷却风机的运转 造成了空气的加速流通 对干式变压器可以起到清洁的作用 第三节干式变压器的绝缘水平第17条正常海拔下干式变压器的绝缘水平一般的配点网络或工业系统的干式变压器 其绝缘水平应符合下表中系列 或系列 的规定 具体选择哪个系列应按干事变压器遭受雷电过电压 操作过电压 中心店接地方式和过电压保护装置的型式而定 第18条高海拔运行干式变压器的绝缘水平当干式变压器在海拔1000 3000m之间运行 但试验却在正常海拔地点运行时 则其额定短时工频耐受电压值按安装地点每超过海拔1000m部分以每500m为一级增加6 25 上述要求不适用于密封型干式变压器 但对套管应做特殊考虑 干式变压器的运行要求干式变压器必须具备一些基本的条件才可投运 下面就对这些基本的条件以及干式变压器的运行方式作一下简单的介绍 第19条必备工作条件干式变压器应有铭牌 并标明运行标号和相位 并悬挂警告牌 19 1室内安装的干式变压器应有独立电源的通风系统 每千瓦损耗需达2 4m min的通风量 从而避免变压器室的温度过高 在机械通风停止时 应能发出远方信号 19 2变压器室内的门应采用阻燃或不燃材料 并应上锁 门上标明干式变压器的名称和运行编号 门外挂有警告标示牌 19 3安装在地震烈度7度以上的地区的干式变压器 并有下列防震措施 19 3 1将干式变压器底盘固定在基础槽钢或轨道上 19 3 2干式变压器出线端子与软导线连接时 应适当放松 与硬导线连接时应将过渡软连接适当加长 19 4变压器所在系统的实际短路表观容量大于GB1094 5中规定值时 应在订货时向制造厂提出要求 对运行中干式变压器应采取限制短路电流的措施 变压器保护动作的时间应小于承受短路耐热能力的持续时间 19 5在干式变压器上安装反映绝缘情况的在线监视装置 气电气幸好应经传感采集 并保持可靠接地 19 6当接线组合标号相同 电压比和短路阻抗相等时 干式变压器可并联运行 对于电压比不等或短路阻抗不等的变压器 但任何一台满足下述 干式变压器运行方式 所规定的情况下 也可并联运行 短路阻抗不同的变压器 可适当提高短路阻抗高的变压器的二次电压 使并联运行干事变压器的容量均能充分利用 新装或变动内外连接线的干式变压器 并联运行前必须核定相位 发电厂升压变压器高压侧跳闸时 应防止厂有干式变压器严重找过额定电流运行 作厂用变倒换操作时应同期并网 第20条干式变压器运行方式20 1正常运行方式20 1 1干式变压器的运行电压一般不应高于该运行分接额定电压的105 对于特殊的使用情况 例如变压器的有功功率可以在任何方向流通 允许在不超过110 的额定电压下运行 对电流与电压的相互关系 如无特殊要求 当负载电流为额定电流的k k 1 倍时 按以下公式对电压U加以限制U 110 5K2干式并联电抗器 消弧线圈 接地变压器等设备允许运行的倍数和时间 按制造厂的规定 20 1 2无励磁调压干式变压器在额定电压5 范围内改变分接位置运行时 其额定容量不变 入在 7 5 和 10 分接时 其容量按制造厂的规定 如制造厂无规定的情况下 则容量相应降低2 5 和5 20 1 3干式变压器三相负荷不平衡时 应监视最大一相电流 接线为YN yn0的2500kV及以上干式变压器允许的中性线电流 按制造厂有关的规定 接线为Y yn0 Ynyn0和Dyn0 和Yzn11 或Ynzn11 的干式配电变压器 中性线电流的允许值如有特殊要求是 用户应在订货时提出 20 2不同负载状态下的运行方式干式变压器在不同负载条件下运行时 应在不超过绝缘热老化的温度允许限值原则下运行 是否到达绝缘老化的允许限值由绝缘系统的温度等级 外部空气温度 超铭牌前起始负载电流 超铭牌的负载电流及铭牌运行时间等因素决定 GB T17211中所列计算机程序计算 20 2 1负载状态分类 正常周期性负载 干式变压器允许在平均相对老化率等于1的情况下 周期性超铭牌运行 即干式变压器的额定使用条件下 全年可按额定电流运行 在周期性负载中 某段时间环境温度较高 或超过额定温度 但可以由其他时间内环境温度较低 或低于额定电流的时间所补偿 此时 热老化与设计所采用的环境温度下施加额定负载的等效的 急救周期性负载 在装有强风冷却装置的干式变压器进行风冷时 其输出容量可提高自冷铭牌容量的40 50 有制造厂规定时 应遵照制造厂规定执行 在这种工况下运行 不影响干式变压器正常使用寿命 长期周期性的超铭牌下运行 应有负载电流记录 短期急救负载 在超过a b规定条件下 要求干式变压器短时间较大幅度超自冷铭牌电流运行 这种负载将导致干式变压器的绝缘老化加速 绕组热点温度不应超过最高允许值 超过时将达到危险程度 能直接危及设备的安全 所以短期急救超铭牌运行 应尽量压缩超载 减少时间 GB T17211 1998 干式电力变压器负载导责 中第二篇列出了合适的负载曲线 可供选用 20 2 2附加和回路元件的限制干式变压器的载流附件和外部回路元件应能满足超额定电流运行的要求 当任一附件和回路元件不能满足要求是 应按负载能力最小的附件和元件限制负载 当干式变压器的结构件不能满足超额定电流运行的要求时应视具体情况确定是否限制负载及负载的程度 20 2 3其他运行条件的限制 当干式变压器油严重缺陷时 如风机运转不正常 有局部过热现象 局部放电有较高的增值 绝缘外观有微开裂等现象 不得超铭牌运行 无人值班变电站电所内干式变压器超额定电流的运行方式有现场规程确定 干式变压器 接地变压器 消弧线圈等干式设备超额定电流运行的限值和负载图表 应按制造厂的规定 当干式消弧线圈和接地变压器处在系统单相接地时的运行时间和温升应补超过制造厂的规定 第五节干式变压器的检修与日常检查项目第21条定检修项目的几点因素运行中的干式变压器是否需要检修和检修的项目及要求 应在综合分析下列因素的基础上确定 参考电力变压器检修导责中推荐的检修周期和项目 结构特点和制作说明 运行中存在的缺陷及其严重程度 负载情况和绝缘老化情况 历次电器试验和局部放电值分析结果 温控器的运行状态和检修期限 与干式变压器有关的故障和事故情况 干式变压器在本系统的重要性 第22条日常检修项目22 1运行监视安装在室内的干式变压器 应经常监视温控 温显仪表的示值 几十掌握干式变压器的运行情况 监视仪表的抄表次数由规程规定 当变压器超过额定电流运行时 应及时做好记录 在每次定期检查时记录其电压 电流和绕组温度 以及曾达到的最高线圈温度的数值等 并应在最大负载期间测量三相电流 设法保持其基本平衡 测量周期由现场规程规定 22 2日常检查项目日常维护保养主要是在运行中从外观进行检查 确认干式变压器运行状态 如果出现事故症状 应及早发现以避免扩大 干式变压器的检查周期和次数按现场运行规程执行 日常检查项目见下表 第23条特殊情况下对干式变压器增加巡视检查次数在下列几种情况下要对干式变压器增加巡查次数 设备或经过检修 改造的干式变压器投运72h内 有严重缺陷时 气象突变时 如大风 大雾 大雪 冰雹等 雷雨季节特别是雷雨后 高温季节 高峰负载期间 干式变压器急救超载运行时 视情况而定所需要增加的巡查次数第24条定期检查项目为保证干式变压器的正常运行 没隔一段时间要进行一次停电检查 主要是对日常检查检查不到的通电部分进行详细检查 以确认有无异常 运行后的第一次检查时应掌握该设备状态 以便建立以后的检查计划 一般情况下应每年至少检查一次 定期检查项目见下表 第25条干式变压器的不正常运行和处理25 1运行中的不正常现象和处理25 1 1值班人员在干式变压器运行中发现不正常现象时 应设法尽快消除 并报告上级和做好记录 25 1 2式变压器油下列情况之一时应立即停运 干式变压器响声明显异常增大 存在局部放电声 发生异常过热现象 干式变压器冒烟着火 当发生危机安全的故障而关保护装置拒动 当干式变压器附近的设备着火 爆炸或发生其他情况 对干式变压器造成严重威胁时 25 1 3干式变压器温升超过制作厂规定值时 值班人员应按以下步骤检查处理 同时装有温控和温显装置时 可分别读取温控和温显装置的温度显示值 来判定测温装置的正确性 检查干式变压器的负载和各线圈的温度 并与记录中的同意负载条件下正常的温度进行核对 检查干式变压器冷却装置和变压器室的通风情况 若温度升高的原因是由于风冷装置的故障 则值班人员应按现场规程的规定调整变压器负载至允许运行温度下的相应容量 在正常负载和风冷条件下 干式变压器温度不正常并不断上升 且经温控和温显比较 证明测温装置指示正确 则认为干式变压器已发生内部故障 应立即将干式变压器停运 变压器在各种超铭牌电流方式下运行 若温升限值超过最高允许值规定时 应立即降低负载 25 1 4干式变压器在低负载下运行 温度较低时 风机可不投入运行 25 1 5系统发生单相接地时 应监视消弧线圈和接有消弧线圈变压器的运行情况 25 2继电保护动作跳闸后的处理干式变压器保护动作跳闸时 未查明原因消除故障前 不得将干式变压器投入运行 应查明原因并重点考虑一下因素 作出以下综合判断 1 保护及直流等二次回路是否正常 2 温控与温显装置是否一致 3 干式变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象 4 输出侧电网和设备有无故障 5 必要的电器试验结果 6 干式变压器其他继电保护装置动作情况 25 3干式变压器跳闸和灭火干式变压器跳闸后 应停用风机 干式变压器着火时 应立即断开电源 报警并迅速采取灭火措施 防止火势蔓延 模块1变压器故障排除及事故检修学习目标 通过培训使学员能够掌握变压器铁芯故障方法的判断和排除方法 通过培训使学员能够掌握变压器绕组故障方法的判断和排除方法 通过培训使学员掌握变压器分接开关故障方法的判断和排除方法 通过培训使学员掌握变压器油的故障判断和排除方法 学习时间 15小时学习内容 1 变压器铁芯故障的判断方法和排除方法2 变压器绕组故障的判断方法和排除方法3 变压器分接开关故障的判断方法和排除方法4 变压器油的故障判断方法和排除方法 活动1 热身活动教师引导学员认识配电变压器的结构以及各个结构的作用 活动2 掌握变压器铁芯故障的判断和排除方法一 变压器铁芯常见故障的类型 变压器常见的故障有铁芯多点接地 铁芯过热 铁芯噪音 贴芯片短路 铁芯烧熔及接地片松脱或断裂等 在这里重点介绍铁芯过热的故障判断和排除方法 二 铁芯过热故障及修理方法a 电源电压过高 超过 5 UN限度 变压器电压允许在 5 UN变化 如果超过这个限度时 因为高电源电压使铁芯磁通高度饱和 铁损耗增加 造成整个铁芯异常发热 从而波及到变压器油和绕组以及箱体过热 如果过热时间长 油箱内绝缘加速老化 变压器油色变深 又会引发绕组故障 解决办法是调整变压器的分接头 分接开关将绕组分接头调到5 左右 使一次绕组增加5 的匝数 则电源输出的电压相应降低 使铁芯磁通饱和下降 铁损耗降低 b 铁芯散热油道堵塞 散热油道堵塞 因散热效果不好而引发铁芯发热 造成油流不畅是因为油道被杂物堵塞 必须清除 如大修时撑条固定不牢 运行日久因绝缘收缩而松动 歪斜 堵住散热油道 解决办法是吊芯后对油道检查 彻底清理干净 最后用合格变压器冲洗干净 同时也将铁芯和绕组表面上油泥和污垢冲洗干净 c 其他方面引起铁芯过热 1 铁芯接地不良 如未接地或多点接地 2 硅钢片间绝缘老化 绝缘损伤及绝缘电阻降低 3 铁芯故障 如铁芯局部烧熔 铁芯片间短路等 活动3 变压器绕组故障的判断方法和排除方法一 变压器绕组故障类别1 电气故障1 绕组绝缘电阻小 吸收比小 2 绕组三相直流电阻不平衡 3 绕组局部放电或闪络 4 绕组短路故障 5 绕著接地故障 6 绕组断路故障 7 绕组击穿和烧毁故障 8 绕组绕错 接反和连接错误 2 机械损伤故障1 密封装置老化 损坏造成密封不严 2 散热器 冷却器堵塞或产生裂纹 3 绕组受电动力或机械力而损伤和变形 4 分接头错位或变形 5 绝缘瓷套管破裂 6 穿杆螺栓松动 铁夹件松动变形 7 油箱变形及渗漏 本模块重点学习变压器绕组直流电阻不平衡故障原因及排除和绕组短路故障排除 二 绕组直流电阻不平衡故障原因及排除1 变压器绕组的直流电阻是出厂 交接和预防性试验的基本项目之一 也是变压器故障的重要检查项目 这是因为直流电阻的不平衡对综合判断变压器绕组 导杆和引线的连接 分接开关及线圈整个系统 的故障具有重要的意义 2 不平衡率超标的原因及防止措施1 引线电阻的差异 各相绕组的引线长短不同 因此各相绕组的直流电阻就不同 可导致其不平衡率超标 为了消除引线电阻差异的影响 可采用下列措施 在保证机械强度和电气绝缘距离的情况下 尽量增大低压套管间的距离 使a c相得引线缩短 因而引线电阻减少 这样可以使三相引线电阻尽量接近 适当增加a c相首端引线铜 铝 排的厚度或宽度 如能保证各相的引线长度和截面之间比近似相等 则三相电阻值夜近似相等 适当减少b相引线的截面 在保证引线允许载流量的条件下 适当减少b相引线截面使三相引线电阻近似相等 寻找中性点引线的合适焊点 对a b c三相末端连接铜 铝 排 用仪器找出三相电阻平衡的点 然后将中性点引线焊在此点上 在最长引线的绕组末端连接上并联铜板以减少其引线电阻 将三个绕组中电阻值最大的绕组套在b相 这样可以弥补b相引线短路的影响 2 导线质量 实测标明 有的变压器绕组的直流电阻偏大 其主要原因是某些导线的铜和银的含量低于国家标准规定限定 有时即使采用合格的导线 但由于导线截面尺寸偏差不同 也可能导致绕组直流电阻不平衡率超标 为消除导线质量问题可采用下列措施 加强对入库线材的检测 控制劣质导线流入生产的现象 以保直流电阻不平衡率合格 作为标准的最小截面Smin改为标称截面 有的厂采用这种方法 把测量电阻值与标称截面的电阻值相比较 这样就等于把偏差范围缩小一半 有效地消除直流电阻不平衡率超标现象 3 连接不紧 测试实践表明 引线与套管导杆或分解开关之间连接不紧 都可能导致变压器直流电阻不平衡率超标 消除连接不紧应采取下列措施 提高安装与检修质量 严格检查各个连接部分是否连接良好 在运行中 可利用色谱分析结果综合判断 及时检出不良部位 及早处理 4 分接开关指位指针移位 分接开关指位指针移位会导致变压器绕组直流电阻不平衡率超标 为消除分接开关指位指针移位造成的直流电阻不平衡率超标 应当在变压器总装后 出厂前进行分接开关试验 以核对分接开关位置最终是否正确 在分接开关检修后 也宜进行核对 5 绕组断股 变压器绕组断股往往导致直流电阻不平衡率超标 采取的措施有 变压器受到短路电流冲击后 应及时测量其直流电阻 及时发现断股故障 及时检修 利用色谱分析结果进行综合分析判断 绕组短路故障排除1 绕组短路故障现象 1 绕组发热 导致变压器过热 2 出现强大的短路电流 变压器震动大 3 变压器三相电压及绕组直流电阻不平衡 4 严重的绕组短路引起继电器保护动作及跳闸 还会造成变压器烧毁事故 2 绕组短路故障类别 1 匝间短路 2 相间短路 3 绕组股间短路 4 一 二次绕组间短路 5 绕组短路造成变压器内部组件变形 3 相间短路故障的原因及修理 1 相间短路出现较多的是在各类中小型变压器壳内两相线圈引线上的软铜线接线卡 缓冲器 相碰引起的短路 2 故障原因 引起变压器绕组相间短路多数是在检修中修理人员操作不当 在拆 装变压器过程中 紧固或松动引线镙母时 因镙栓跟着转动 使焊在镙栓下端 弯成弓形的软铜连接片也跟着转动 造成两相软铜线连接片相碰致使相间短路 3 排除故障方法 修理过程中必须采取正确的操作方法 防止拆 装变压器时再拧紧和松动螺母中和镙栓丝处滴一些润滑油 稍停片刻再拧 当螺母上的镙纹乱扣或锈蚀严重时 应更换同规格尺寸的新镙栓 螺母 以免在运行中受电磁力作用而振动 再次造成镙栓转动 带动软铜连接片移位相碰而短路 活动4 变压器分接开关故障的判断方法和排除方法变压器分接开关的类型变压器的分接开关主要分为无励磁分接开关和有载分接开关 因为配电变压器大多数十无励磁分接开关 所以本模块重点学习无励磁分接开关故障原因和故障排除 活动5 感悟 交流 总结 组织学员交流学习体会 提问学员对变压器故障排除及事故检修的认识 对学员的实际操作培训进行归纳评价 对授课内容进行重点 难点回顾 加深学员的认识 提出希望 希望参加培训的学员加强动手能力的训练 不断提高自身的技能 通过交流和点评加深学员对变压器故障排除及事故检修的学习 激发学员将所学知识应用到变压器的故障排除及事故检修的工作中 模块2变压器的预防性试验学习目标熟练说出交流耐压试验具体操作步骤 以及安全注意事项 熟练说出直流电阻试验集体操作步骤 以及安全注意事项 熟练说出变压器变比试验具体操作步骤 以及安全注意事项 通过理论学习和实际操作 鼓励学员多动手 不断提高基本技能 培养员工细心 严谨操作 规范和正确的操作方法 学习时间 15小时学习内容交流耐压试验具体操作步骤 以及安全注意事项 直流电阻试验集体操作步骤 以及安全注意事项 变压器变试验具体操作步骤比 以及安全注意事项 学习活动 活动1 热身活动 10分钟 教师引导学生认识常用的试验仪器仪表 了解常用试验仪器仪表的作用及学员使用试验仪器仪表的情况 活动2 交流耐压试验具体操作步骤 以及安全注意事项 交流耐压试验的目的和作用交流耐压试验是检验变压器绝缘强度最直接 最有效地方法 对发现变压器主绝缘的局部缺陷 如绕组主绝缘受潮 开裂等缺陷十分有效 变压器交流试验必须在变压器充满合格的绝缘油 并静止一定时间且其他绝缘试验均合格后才能进行交流耐压试验的主要试验设备试验变压器调压器限流电阻保护电阻保护球间隙 交流耐压试验的具体操作步骤根据试验要求 选择合适的设备 仪器 仪表 接线图及试验场地 接线时应注意部线要合理 高压部分对地应有足够的安全距离 实验时被试配电变压器绕组的引出线端头均应端接 非绕组引出线端头应短路接地 被试变压器的接线如不正确时 可能使变压器的绝缘受到伤害 检查器具布置和接线 调压器应置零位 调整过压保护球隙 使其放电电压值为试验电压的115 120 调整时应拆去实验变压器至被试配电变压器的连接线 并将毫安表短路 然后合上电源缓慢升压 直至球隙放电 使三次放电电压值均接近要求的整定值 然后将电压降至实验电压值 持续1min 球隙应不放电 球隙放电时 过流保护应能可靠动作 恢复试验变压器与被试配电变压器间的连线 将调压器置零位 然后合上电源 速度均匀地将电压升至实验电压 立即开始计时 加压持续时间到后 迅速而均匀地将电压降至零 断开实验电源 挂上接地线 交流耐压试验安全注意事项 耐压试验中 如发现下列不正常现象时 均应立即停止试验 并查明原因 电压表指针摆动很大 毫安表指示急剧增加 被试配电变压器绝缘烧焦或有冒烟现象 被试配电变压器有不正常的响声 升压必须从零开始 不可冲击合闸 在试验过程中 若由于空气湿度 温度 表面赃污等影响 引起被试配电变压器套管表面滑闪放电 不应认为被试配电变压器不合格 必须清洁 干燥处理配电变压器套管之后 再进行试验 耐压试验前后 均应用兆欧表测量被试配电变压器的绝缘电阻 并做好记录 试验分析 对于绝缘良好的被试配电变压器 在交流耐压试验中不应被击穿 是否击穿 可以根据实验回路接入表计的指示和被试变压器的状况进行分析 任何判定工频高压试验所产生的放电声的故障性质 A在升压过程中产生不正常的放电声时 可根据放电声的特点判断故障的性质 在升压过程或持续阶段 发生好似金属物撞击油箱的清脆响亮的声音 重复加压试验时 电压下降不明显 这种放电一般属于油隙绝缘结构击穿 如油隙距离不够 引线 油箱 或电场畸变 引线没有穿入套管均压球 园弧半径太小等 都可能造成油隙绝缘结构击穿 B声音依然是清脆的金属敲击声 但较前一种小 仪表摆动不大 重复试验放电消失 这种放电属于变压器油中气泡放电 C放电声为 哧哧 或 吱吱 声 或者是很沉闷的声 放电时电流表的指示立刻超过最大偏转指示 重复试验时放电电压明显下降 这种故障往往是固体绝缘爬电 绝缘包扎较松或开展裂 撑条受潮或质量不好沿撑条爬电 引线绝缘搭接锥度太短或爬电距离不够 绝缘角环纸板爬电或绕组端部对铁轭爬电等 这种故障一般较难寻找 D加压过程中 变压器内部有炒豆般的噼啪响声 电流表指示稳定 这种放电可能是悬浮的金属体对地放电 活动3 直流电阻试验集体操作步骤 以及安全注意事项 试验目的变压器绕组直流电阻的测量师变压器试验中一个重要的试验项目 直流电阻试验 可以检查出绕组内部导线的焊接质量 引线与绕组的焊接质量 绕组所用导线的规格是否符合设计要求 分接开关 引线与套管等载流部分的接触是否良好 三相电阻是否平衡等 直流电阻试验的现场实测中 发现了诸如变压器接头是否松动 分接开关接触不良 档位错误等许多缺陷 对保证变压器安全运行起到了重要的作用 测量方法压降法这是一种测量直流电阻的最简单的方法 在被试电阻上通以直流电流 用合适量程的毫伏表或伏特表测量电阻上的压降 然后根据欧姆定律计算出电阻 即为压降法 电桥法用电桥法测量时 常采用单臂电桥和双臂电桥等专门测量直流电阻的仪器 被测电阻10 以上时 采用单臂电桥 被测电阻10 及以下时 采用双臂电桥 用电桥测量变压器绕组电阻时 由于绕组的电感较大 同样须等充电电流稳定后 再合上检流计开关 测取读书后拉开电源开关前 先断开检流计 测量中的注意事项测量仪表的准确度不应低于0 5级 导线与仪表及测试绕组端子的连接必须良好 用单臂电桥测量时测量结果应减去引线电阻 测量双臂电桥的四根线 C1 P1 C2 P2 应分别连接 C1 C2引线应接在被测绕组外侧 P1 P2接在被测绕组内侧 以避免将C1 C2与绕组连接处的接触电阻测量在内 准确记录被试绕组的温度 为了便于与出厂和历次测量的数值比较 应将不同温度下测得的绕组电阻值换算至75 时的阻值 换算公式为 R75 Rt T 75 T t 式中R75 75 时的电阻值 Rt 实测温度下的电阻值 T 常数 铜导线为235 铝导线为225 t 测试时绕组温度 试验分析配电变压器 相间差别一般不大于三相平均值的4 线间差别一般不大于三相平均值的2 测得值与以前 出厂或交接时 相间部位测得值比较 其变化不应大于2 活动4 变压器变试验具体操作步骤比 以及安全注意事项 试验目的变压器的电压比 简称变比 是变压器空载时高压绕组电压U1与低压绕组电压U2的比值 即变比K U1 U2 变压器的变比试验是验证变压器是否达到规定的电压变换效果 变比是否符合变压器技术条件或铭牌所规定的数值的一项试验 其目的是检查给绕组的匝数 引线装配 分接开关指示位置是否符合要求 提供变压器能否预