变压器常见故障有哪些,详细分析原因。

变压器及其辅助设备在长期运行过程中,会受到电、热、机械、化学、环境等多种因素的影响,健康状况会逐渐恶化。当他们的健康状况下降到一定程度时,就会影响变压器的安全运行。

变压器故障可分为内部故障和外部故障。内部故障是指变压器本体的内部绝缘或绕组故障,外部故障是指变压器的辅助设备故障。故障程度有轻有重。当故障较轻时,变压器可以继续运行,但必须采取措施监视故障的发展变化。当故障严重时,必须立即停止变压器的运行,以防止故障扩大。

变压器发生故障时,要准确判断,妥善处理,防止故障扩大,不要贸然停止变压器运行。这就要求运行人员提高故障鉴别能力,积累运行经验,才能正确判断变压器故障并及时处理。

几种常见异常或故障的判断和处理方法。

1.变压器过热

过热对变压器的危害极大。变压器绝缘损坏多由过热引起,温度的升高降低了绝缘材料的耐压性和机械强度。翋C354《变压器运行负荷指南》指出,当变压器最热温度达到140℃时,油中会产生气泡,降低绝缘或引起闪络,导致变压器损坏。

变压器过热对变压器的使用寿命也有很大的影响。国际电工委员会(IEC)认为,在80-140℃的温度范围内,温度每升高6℃,变压器绝缘的有效使用寿命将增加一倍,这就是变压器运行的6℃法则。国家标准GB1094规定油浸式变压器绕组平均温升极限为65℃,顶层油温升为55℃,铁芯和油箱为80℃。IEC还规定线圈热点温度在任何时候都不得超过140℃,一般取130℃作为设计值;变压器油温异常升高的原因可能是:①变压器过载;(2)冷却装置故障(或冷却装置全部投入结束);(3)变压器内部故障;(4)温度指示装置指示错误。

如果发现变压器油温异常升高,应逐一检查上述可能原因,做出准确判断,并及时检查处理:

(1)如果运行仪表指示变压器已过载,单相变压器组三相温度计指示基本一致(可能有几度偏差),变压器和冷却装置无故障迹象,则油温升高是过载引起的,按过载处理。

(2)冷却装置未完全投入运行或有故障时,应立即处理,消除故障;如果故障不能立即消除,必须降低变压器运行负荷,并根据相应冷却装置的冷却性能和负荷的相应值运行。

(3)如果远动测温装置发出温度报警信号,指示温度值高,但现场温度计指示不高,且变压器无其他故障现象,则可能是远动测温回路故障误报警,可在适当时间排除此类故障。

(4)如果三相变压器组中某一相的油温高于过去相同负荷、相同冷却条件下的同相油温,且冷却装置和温度计正常,则过热可能是由变压器内部的某种故障引起的,应通知专业人员立即取油样进行色谱分析,以进一步查明故障。如果色谱分析表明变压器存在内部故障,或在恒负荷和冷却条件下变压器油温持续升高,则应根据现场规程将变压器退出运行。

(5)主变压器异常温升的主要原因有:

a)内部接头被加热。

b)线圈有匝间短路

c)铁芯有短路或异常涡流。

2.冷却装置故障

冷却装置帮助绕组和铁芯通过变压器油散热。冷却装置是否正常是变压器正常运行的重要条件。当冷却设备出现故障或冷却效率达不到设计要求时,变压器不适合满负荷运行,更不适合过负荷运行。需要注意的是,在油温上升的过程中,绕组和铁芯的温度上升较快,而油温上升较慢。表面上看油温可能上升不多,但是铁芯和绕组的温度已经很高了。因此,当冷却装置出现故障时,不仅要观察油温,还要注意变压器运行中的其他变化,以综合判断变压器的运行情况。

冷却装置的常见故障及其处理方法如下。

(1)冷却装置电源故障。冷却装置的常见故障是电源故障,如保险丝熔断、导线接触不良或断线。发现冷却装置整体停运或个别风机停运,潜水泵停运时,应检查电源,查找故障点,迅速处理。如果电源已经恢复正常,风扇或潜水泵仍然不能工作,您可以按下热继电器复位按钮来尝试。如果停电一时无法恢复,且变压器负荷较重,可采用临时供电,先使冷却装置运行,再进行停电检查处理。

(2)机械故障。冷却装置的机械故障包括电机轴承损坏、电机绕组损坏、风扇叶片变形和潜水泵轴承损坏。这时候就需要尽快更换或者维修了。

(3)控制回路故障。当控制小回路中的元器件损坏,引线接触不良或断裂,接触不良时,应查明原因,迅速处理。

3.变压器油位异常

变压器的油位与油温相对应,制造商应提供油位和温度曲线。当油位和油温不符合油位-温度曲线时,油位异常。500kV变压器一般采用膜片式或胶囊式储油柜,油位由指针式油位计反映。在以下情况下会出现异常油位:

(1)指针式油位计有一些故障,如卡针;

(2)膜片或胶囊下储存气体,使膜片或胶囊高于实际油位;

(3)呼吸器堵塞,使油位下降时空气无法进入,油位指示器会偏高;

(4)膜盒或膜片破裂导致油进入膜盒或膜片上方空间,油位计指示可能偏低;

(5)温度计指示不准确;

(6)变压器漏油使油量减少。

如果变压器油位异常,应迅速查明原因,并根据具体情况进行处理。特别是当油位指示器超过满刻度或将达到零刻度时,应立即确认故障原因并及时处理。同时应监视变压器的运行状态,如有异常应立即采取措施。通过油位与油温的关系曲线可以判断主变压器的油位,油位计的微动开关发出油位高低的信号。

(7)如果发现油位指示异常,检查油箱呼吸器是否堵塞,是否漏油;查明原因,向调度员和有关领导汇报。

(8)如果油位异常降低是由于主变压器漏油引起的,应迅速采取防止漏油的措施,并立即通知有关部门安排处理。如果大量漏油显著降低油位,严禁改重瓦斯为信号。

(9)如果由于温度升高,油位逐渐升高,如果最高油温时的油位可能高于油位指示,经分析不是假油位,应将油排至适当高度,以免溢出。应由维修单位处理。

4.泄压阀发出连续报警信号,只能通过恢复指示杆手动释放。泄压阀启动后,应进行以下处理:

(1)检查泄压阀是否喷油;

(2)检查气体继电器的保护动作、气体信号动作和气体状态;

(3)主变压器油温和绕组温度是否正常;

(4)泄压阀是否误动作;

(5)在末查明原因前,主变不得试送。

5.主变压器轻瓦斯动作

(1)检查是否是主变漏油引起的;

(2)检查主变压器油位和绕组温度,声音正常;

(3)检查气体继电器内是否有气体,如有气体,则取气体进行分析;

(4)检查二次回路是否有故障;

(5)如果气体继电器内的气体无色无味不可燃,色谱分析为空气,则主变压器可以继续运行;如果信号动作是因为油中残留空气逸出或强油循环系统吸空气,信号动作时间间隔相继缩短,会引起跳闸,则应将重瓦斯切换到信号;如果气体是可燃的,经过色谱分析,其含量超过正常值,通过常规试验给出综合判断。如果主变压器内部有故障,必须将主变压器停运,以便分析动作原因,进行检查和试验。

6.主变压器重瓦斯动作,且经检验是可燃气体,主变压器未经检验和试验前不允许投入运行。

在下列情况下,重瓦斯需要改变跳闸信号。

(1)主变运行中滤油、加油、更换硅胶时,应先将重瓦斯切换到信号,其他保护跳闸。工作结束,主变压器内的空气排出后,重瓦斯可再次投入跳闸。

(2)当主变压器油位计指示油位异常高或油路系统异常时,为了查明原因,必须打开所有放气或放油阀门,检查除湿机或进行其他工作,重瓦斯必须改信号后才能开始工作。

(3)主变压器检修时,本体保护应停用。

7.变压器跳闸

当变压器自动跳闸时,应立即进行彻底检查,查明跳闸原因后再进行处理。具体检查内容包括:

(1)根据保护或信号、事件录波器等监控装置的动作显示或打印记录,判断是否为变压器故障跳闸;

(2)跳闸前检查变压器负荷、油位、油温、油色,检查变压器有无喷油、冒烟,检查瓷套有无闪络或破损。减压阀是否动作或有其它明显的故障迹象,气体继电器中是否有气体作用于信号等。

(3)分析故障录波波形;

(4)了解系统情况,如保护区内外是否存在短路故障等故障。

如果检查结果表明变压器的自动跳闸不是由变压器故障引起的,则在外部故障消除后,变压器可以重新投入运行。

如果在检查中发现下列情况之一,应认为变压器内部存在故障,必须进一步查明原因并消除故障,经电气试验、色谱分析等有针对性的试验证明故障后,方可再次投入运行。

a)对从气体继电器中抽出的气体进行分析,判断为可燃气体;

b)变压器有明显的内部故障特征,如外壳变形、油位异常、喷油强烈;

c)变压器套管有明显闪络痕迹或损坏、断裂等。

d)有两套或两套以上的差动、气体和压力继电保护装置。

8.主变压器差动保护动作

(1)检查保护动作,做好记录,检查差动保护范围内所有连接的电气设备有无短路、闪络等明显故障。

(2)检查气体继电器内是否有气体,泄压阀是否动作并喷油。

(3)若检查设备无明显故障现象,记录无动作,可能是差动保护误动,但未确定前不允许试送。

(4)主变压器的试运必须经总工程师批准。

9.主变压器火灾事故处理

(1)当主变压器着火时,应立即断开各侧开关和冷却装置的电源,使各侧至少有一个明显断点,然后用灭火器灭火,并立即投入喷水装置并通知消防队。

(2)如果油溢出到主变压器顶盖上并着火,打开下油门将油排到合适的位置;如果主变压器内部故障引起火灾,不允许放油,以防主变压器严重爆炸。

(3)消防队前来灭火时,必须指定专人监护,并标明带电部位和注意事项。

10.变压器紧急停机

运行中的变压器有下列情况之一时,应立即停止运行。

(1)变压器内部噪声异常或明显增大;

(2)套管严重损坏,放电;

(3)变压器冒烟、着火、喷油;

(4)变压器发生故障,保护装置拒动或动作不明确;

(5)变压器附近的火灾和爆炸对变压器构成严重威胁。