变压器内部绝缘故障的分析

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分析常见电力一次设备故障和对策

分析常见电力一次设备故障和对策

分析常见电力一次设备故障和对策电力一次设备在电力系统中起着至关重要的作用,它们承担着电能传输、分配和控制等重要功能。

由于长期运行和外部因素的影响,电力一次设备常常面临各种故障问题。

本文将对常见的电力一次设备故障进行分析,并提出相应的对策,以期提高电力系统的安全稳定运行。

一、变压器故障及对策1. 变压器内部故障变压器内部故障包括绕组短路、接地故障、绝缘老化等问题。

绕组短路是变压器内部最常见的故障,通常是由于绕组间绝缘老化或机械损伤引起。

接地故障则可能导致变压器的短路故障,严重危害电力系统的安全稳定运行。

对策:定期进行变压器的绝缘测试,及时发现绝缘老化问题;加强对变压器的运行监测,及时发现并处理绕组短路等内部故障。

2. 变压器油浸故障变压器油浸故障主要包括油泄漏、油污污染等问题。

变压器油泄漏可能导致油量不足,降低绝缘能力;而油污污染则会导致变压器绝缘老化,甚至引发内部故障。

对策:定期检查变压器的油位和油质,及时更换老化污染的变压器油;加强变压器的维护保养,及时发现并处理油浸故障。

二、断路器故障及对策1. 断路器机械故障断路器机械故障包括触头磨损、弹簧老化等问题。

触头磨损可能导致断路器的接通和分断性能下降,影响其正常运行;而弹簧老化则可能导致断路器的分合闸速度不稳定,影响系统的安全稳定运行。

三、开关设备故障及对策1. 开关设备接触不良开关设备接触不良是导致开关设备故障的主要原因之一,它可能导致设备过载、发热、甚至短路故障,造成严重的安全事故。

对策:定期对开关设备进行接触检查和维护,及时更换老化、烧伤的接触件;严格控制设备的运行负荷,避免设备的过载运行。

2. 开关设备机械故障开关设备机械故障包括隔离开关断路器的机构损坏、动作不灵敏等问题。

这可能导致开关设备的分合闸操作不灵活,甚至无法正常操作。

对策:定期对开关设备的机械部件进行检查和维护,及时更换损坏的机构部件;加强对开关设备的操作监测,避免机械故障引发安全事故。

变压器的常见故障及处理方法

变压器的常见故障及处理方法

变压器的常见故障及处理方法变压器是电力系统中常见的电力设备之一,常见的故障有多种多样,下面将介绍一些常见的变压器故障及其处理方法。

1.短路故障:变压器的内部绝缘层受损,导致两个或多个绕组之间发生短路。

处理方法:立即切断变压器的电源,并对变压器进行绝缘测试,确定是否需要更换绕组,修复绝缘层。

2.绕组过热:长时间运行或负载过大,导致变压器的绕组温度升高。

处理方法:降低负载,减少额定功率,保证变压器正常运行,对于温度过高的绕组,可以采取冷却措施,如增加风扇散热等。

3.油变质:变压器绝缘油的质量下降,降低了绝缘性能。

处理方法:定期对变压器绝缘油进行检测和维护,更换变压器绝缘油,保证其绝缘性能。

4.气化故障:由于变压器内部的局部放电或绕组的局部绕组故障,导致油中产生气泡。

处理方法:对变压器的绕组和设备进行全面检查,找出故障的位置,并进行修复,以防止继续产生气化。

5.地线故障:变压器中的绝缘层发生损坏,导致绕组与地之间产生短路。

处理方法:立即停电,切断变压器与电源的连接,对绝缘层进行修复或更换,确保绝缘性能良好。

6.异常噪音:变压器在运行过程中产生异常噪音。

处理方法:对变压器进行维护和检查,查找引起噪音的原因,如冷却系统的故障、内部松动的零件等,并及时修复。

7.外部短路故障:变压器外部线路短路,导致变压器内部过电流,潮流过大。

处理方法:及时切断变压器与电源的连接,排除外部短路故障,修复或更换受损的部件。

8.电涌故障:外部电力设备突然断电或重启,导致变压器绝缘击穿。

处理方法:安装过电压保护装置,及时切断变压器与电源的连接,进行绝缘层测试,并及时修复绝缘层。

9.损坏绝缘:绝缘层被机械损坏,如割裂、磨损等。

处理方法:对绝缘层进行修复或更换,保证绝缘层的完整性。

10.过载故障:电网发生异常起动或负荷突然增加,导致变压器超过额定容量。

处理方法:降低变压器的负载,减少额定功率,保证变压器正常运行,避免过载。

总之,对于变压器的常见故障,在发生故障时应立即切断电源,保证人员和设备的安全。

电力变压器绝缘故障的分析与诊断_1

电力变压器绝缘故障的分析与诊断_1

电力变压器绝缘故障的分析与诊断现在,国内的电力体系的作战策略是把西部地区的电向东输送、南北方的电相互供应、全国连接的状态,电力变压设备是电力设备中最为关键的设备,其正常安全工作对于整个电网的运行来讲都有着很关键的作用。

电力变压设备中的绝缘材料大多是绝缘油以及绝缘纸,在长久的工作中,这些绝缘材料肯定会受到不同程度的老化,进而会导致电力变压设备事故的发生,根据调查资料显示,很多电力变压设备事故都是因为绝缘而产生的,文章主要针对这种现象进行了讨论,针对相关的绝缘事故判断措施展开了研究。

标签:电力变压器;绝缘故障;故障诊断1 变压器故障诊断概述伴随着输电电压级别的持续提升,变压设备的含量以及电压级别也随之有所提升,对变压设备的安全稳定性要求也越来越高。

为了保证变压设备能够安全稳定的工作,对变压设备的事故判断就显得十分重要。

实践表明,变压设备的事故很多都是因为绝缘物质造成的,经过变压设备的绝缘事故判断,可以及时精准的清楚变压设备中潜在的危险,进而避免重大事故的出现,对电力体系的正常安全工作有着关键的作用。

2 电力变压器故障诊断的意义最近几年,国内的电力体系电压级别的持续提升,现在最根本的工作就是完成电网以及电网智能化,一年内进行改革亦或是开发建立新变电所差不多有一千多座,电力工业的飞速前进带领着更多的电力电器的发展,为了能够确保电力体系的正常工作,要对每一个项目状态都要进行监督检测,对于电器绝缘状态的判断也一定要多加注意。

发电设备单机的能量越来越高,电力变压设备在电压级别上也随之有所增加,这对稳定性的要求也随之提升,我们都清楚,电力变压设备在各个类型的电器中都很关键的作用,根据调查得知,电力变压设备发生事故的次数也是最多,对电力体系的正常安全运行有着影响,假如电力变压设备不能够正常工作,整个电网就瘫痪不能工作,并且维修难度高。

在国内许多的变电所中的电力变压设备已经到了要更换的年限,但因为资金的原因,还是在使用着应该更换掉的设备,仍在继续作业,这些差不多将近报废的设备,其绝缘性也几乎起不到任何绝缘效果,发生事故率的危险性极高。

常见变压器故障与解决措施

常见变压器故障与解决措施

常见变压器故障与解决措施变压器作为电力系统中的重要设备,承载着电能的传输和分配任务。

然而,由于各种原因,变压器也常常会出现故障。

本文将介绍常见的变压器故障以及解决措施。

1.短路故障短路故障是指变压器的绕组之间或绕组与地之间发生不正常的连接,导致电流异常增大。

短路故障会造成变压器过热、发生火灾等严重后果。

解决措施:-及时对变压器进行巡视和检测,发现异常情况立即修理。

-增加合理安装变压器的隔离和保护设备,减少短路故障的可能性。

2.绝缘故障绝缘故障是指变压器的绝缘部分出现破损或击穿,导致电器设备之间短路或绝缘损坏。

解决措施:-定期进行变压器的绝缘电阻测试,发现问题及时维修或更换绝缘部分。

-增加变压器绝缘部分的保护层,提高绝缘能力。

3.过载故障过载故障是指变压器长时间承担过高负载,导致变压器内部温度升高,引起热失控、损坏绝缘等问题。

解决措施:-控制负载,在变压器额定负载范围内运行,避免长时间高负载运行。

-定期对变压器进行检测和保养,确保正常运行。

4.漏油故障漏油故障是指变压器内部油量减少或油箱内发现油迹,可能会导致变压器绝缘能力下降,严重时会引起火灾。

解决措施:-定期检查变压器的油位,确保油位在正常范围内。

-加强变压器的密封性能,防止油箱漏油。

5.电压波动故障电压波动故障是指供电电源的电压不稳定,导致变压器输出电压偏低或偏高,影响正常使用。

解决措施:-加强对供电电源的监测,确保电压的稳定。

-安装电压调节设备,使输出电压保持在正常范围内。

总结:以上是常见的变压器故障和解决措施,但是变压器的故障形式各异,解决方法也需要根据具体情况来确定。

因此,对于变压器的维护和检修工作,需要有专业的技术人员进行操作,并且要定期对变压器进行检测和保养,以确保其正常运行和安全使用。

电力变压器常见内部故障原因分析及处理措施

电力变压器常见内部故障原因分析及处理措施

电力变压器常见内部故障原因分析及处理措施摘要:电力用户对电力需求的大大提高,在一定程度上推动了电力行业的发展,所以电力企业要认真分析电力用户的实际需要,通过变革科学技术和手段,完善电力设备和装置,更好地为人们提供正常的电力运行系统,可以促进电力系统的正常运行。

电力变压器在具体运行的时候,会出现许多故障问题,工作人员要充分地分析并把握故障原因,结合相关数据,编制可行的解决方案,综合电力变压器的多方面内容,增强设备的使用效果,准确锁定故障问题,提出具体的检修措施,进而排除故障问题。

关键词:电力变压器;故障分析;处理引言电力变压器在运行过程中,由于外部环境、设备自身以及其他多种因素的影响,导致设备故障的发生频率相对比较高,为了更好的保证电力变压器安全、稳定、高效的运行,必须要准确分析内部故障原因进行具体问题具体分析,结合设备问题原因,快速采取有效措施予以优化处理,同时对于每一次的处理结果也不能有所松懈,要加强记录,积极总结已有的故障解决经验,做好故障排查工作,将相关问题扼杀于摇篮之中,使得变压器能够长期、可靠、稳定、高效的运行。

1变压器概述现代化社会发展趋势下我国电力设备与电气稳定性成为社会广泛关注的一大热点,电气设备稳定运行中电力系统对电子设备检修成本、可靠性及其稳定性提出更高要求,据此在这一背景下电力变压器涉及到的检修工作成为电力维护人员主要管理的重要组成部分。

本文主要以变压器检修维护中常见故障分析与处理措施为讨论方向,参考前人结论的基础上,深度探析了相关处理措施,旨在为我国电力系统稳定运行发展与电力变压器检修效率提升做出贡献。

2电力变压器故障的主要原因2.1线路过热故障电力变压器在使用的过程中存在的其中一个故障问题,就是线路过热的情况。

这是因为电力变压器在使用的时候,电流出现异常情况,导致线路过热,并出现故障问题。

电路回路的时候,因为电阻的不断增加,从而引发线路过热现象,一旦电路散热不及时,就会使整个线路的温度急速上升。

小议变压器绝缘故障的影响因素及分析方法

小议变压器绝缘故障的影响因素及分析方法

以 C , O 的 比值 作 为 判据 , 确 定 故 障与 固体 绝 缘 间 的关 系。 OC 来 热 老 化 有着 直 接 的关 系 ,并 可 将 含 量 变化 作 为 密封 变压 器 中纸 层 有 .9时 表 示 可 能 有 纤 维 绝 缘 分解 故 障 ,在 实践 无 异 常 的 判据 之 一。 压 器 的 寿命 取 决 于 绝 缘 的老 化 程 度 , 绝 缘 的 C / 0 >03 变 而 O C .3或 <00 老 化 又 取决 于 运 行 的温 度 。 油 浸 变压 器 在 额 定 负 载 下 , 组 平 均 温 中 这 种 方 法也 有相 当大 的局 限性 。 如 绕 22 固体 绝 缘 故 障 的 动 态 分 析 方 法 新 的预 防 性 试 验 规 程 规 定 , . 升 为 6 ℃ , 热 点 温 升 为 7 ℃ , 平 均 环 境 温度 为 2 C, 最 热 点 5 最 8 若 0 则 3k 温度 为 9 ℃ : 这个温度下 , 8 在 变压 器 可 运 行 2 — 0年 , 变 压 器 超 运 行 中 3 0 V及 以 上 等 级 变压 器 每 隔 3个 月 进 行 一 次 油 中溶 解 气 03 若 但 有 载 运 行 , 度 升 高 , 使 寿 命 缩 短 。 国 际 电工 委 员会 (E ) 为 A 级 体 分 析 , 目前 很 多 电业局 为保 证 这 些 重 要 设 备 的 安全 , 的 已将 该 温 促 1C认 绝 缘 的 变压 器 在 8 0~1 0 温度 范 围 内 , 度 每 增 加 6 , 4C 温 ℃ 变压 器 绝 时间间隔缩短 为 1个月。也有部分 电业局 已开展 了油色谱在线监测 这 提供 了 良好 的技 术 基 础 。 缘有效寿命 降低 的速度就会增加一倍 , 这就是 6 ℃法则 , 说明对热 的 的 尝 试 , 为 实 现 故 障 的连 续追 踪 , 电 力 变压 器 内部 涉 及 固 体 绝 缘 的故 障包 括 :围 屏 放 电、 匝 间短 限 制 已比过 去 认 可 的 8 法 则 更 为严 格 。 ℃ 过 绝 12 湿度 的 影 响 。水 分 的存 在 将 加 速 纸 纤 维 素 降解 。 因此 , O 路 、 负荷 或 冷 却 不 良引 起 的绕 组过 热 、 缘 浸 渍 不 良等 引 起 的 局部 . C 当故障点涉及固体绝缘时 , 在 和 叫 的 产 生 与 纤 维 素 材 料 的含 水 量 也 有 关 。 当湿 度 一 定 时 , 水 量 放 电等。无论 是电性故 障或过热故障 , 含 O 越高 , 分解 出的 C 多 。 之 , 水 量 越 低 , O 越 反 含 分解 出 的 C 就 越 多 。 故 障 点 释 放 能 量 的作 用 下 ,油 纸 绝 缘 将 发 生 裂 解 ,释 放 出 C 和 O O 。但它们的产生不是孤立的, 必然因绝缘油 的分解产生各种低 分 绝 缘油 中 的微 量 水 分 是 影 响绝 缘 特 性 的 重 要 因素 之 一 。 缘 油 中微 C , 绝 并 O O 量 水 分 的存 在 ,对 绝 缘 介 质 的 电气 性 能 与 理 化 性 能 都 有 极 大 的 危 子 烃 和 氢 气 , 能通 过 分 析 各 特 征 气体 与 C 和 C 问 的伴 生 增 长 来判断故障原因。 害 , 分 可 导 致 绝 缘 油 的 火 花 放 电 电压 降 低 , 质 损 耗 因数 t8增 情况 , 水 介 g 判 断 故 障 的 各 特 征 气 体 与 C 和 C 量 间 是 否 是 伴 随 增 长 O O 含 大 , 进绝缘油老化 , 促 绝缘 性 能 劣 化 。 而 设 备 受 潮 , 仅 导 致 电 力 设 不 的 , 要 一 个 定 量 的 标 ; 本 文 通 过 对 变压 器连 续 色谱 监 测 的 结 果 进 需 隹。 备 的 运 行 可 靠性 和寿 命 降 低 , 可 能 导 致 设 备 损坏 甚 至 危 及 人 身 安 更 行相 关性 分析 , 获 得 对 这 一标 准 的统 计 性 描 述 。 样 可 以克服 溶解 来 这 全。 气体 累积 效应 的影 响 , 除 测量 的随 机 误 差 干 扰 。 消 1 油 保 护 方 式 的影 响 。 变 压 器 油 中氧 的作 用 会 加 速绝 缘 分 解 . 3 从变压器 运行可靠性 的重要性和变压 器与油 色谱在线监测装置 反 应 , 含氧 量 与油 保 护 方式 有 关 。 外 , 保 护 方式 不 同 , C 和 而 另 油 使 O 的价格 比来看 , 采用在线监测装置在技术经济上都 有显著 的优势 , 既 C 在 油 中 分解 和 扩 散 状 况 不 同 。 C 的溶 解 小 , 开 放 式 变压 器 O, 如 O 使 提�

变压器的故障与事故处理

变压器的故障与事故处理变压器故障主要发生在绕组、铁芯、套管、分接开关和油箱等部位,最常发生的故障是绕组故障。

其中,以绝缘老化和层间绝缘损坏最为多见,其次是套管,分接开关失灵,绝缘油劣化,铁芯和其他零部件的故障较少。

一、绝缘老化变压器绕组一般是A级绝缘。

在正常负荷下,其绝缘材料可以使用20年以上。

如果超负荷运行,其绝缘将加速老化。

绝缘老化后绝缘材料会变黑,并失去原有弹性而变得焦脆。

在这种情况下,只要绕组稍微受到振动或略受摩擦绝缘即可能完全损坏,导致匝间短路或层间短路。

绝缘老化后绝缘性能也明显下降,遇过电压时容易击穿。

为了防止和减缓绝缘老化,必须严格控制和掌握变压器的负荷,严格控制上层油温和温升。

二、绝缘油劣化变压器内的绝缘油在正常情况时,它有很好的电气绝缘性能和合适的黏度。

它能增加绕组层间、相间、绕组与铁芯之间以及绕组与油箱外壳之间的绝缘强度;同时,还能够充满变压器内的所有空隙,排除空气,避免各部件与空气接触受潮而降低绝缘性能。

变压器内的绝缘油还可以通过其循环,把变压器损耗转换的热量散发到油箱外的空气中,从而使变压器的绕组和铁芯得到冷却。

绝缘油有良好的消弧性能,能防止油箱内事故电弧的扩大。

由于绝缘油排除了油箱内的空气,除了有利于绝缘保持原有化学性能和物理性能外,还利于金属的防腐。

运行中的变压器变压器油,有可能与空气接触,并逐渐吸收空气中的水分,降低其绝缘性能。

绝缘油内只要含有/10000的水分,其绝缘性能就会降低为干燥时的1/8。

就是说,绝缘油受潮后容易造成击穿和闪烙,甚至造成事故。

变压器油可吸收和溶解大量气体。

由于油经常在较高的温度下运行,与空气中的氧接触,易生成各种氧化物。

这些氧化物带有酸性,容易使铜、铝、铁和绝缘材料腐蚀,并增加油的介质损耗。

经验表明,油在60~70℃时即开始氧化,但很少发生变质,但温度达到120℃时,氧化就激烈进行,变质加剧。

由于绝缘油劣化是变压器故障的主要原因之一,在运行中应加强对油的管理,注意以下几点:1、按期取样做简化试验,不合格者及时进行处理。

变压器常见故障的分析与处理论文

变压器常见故障的分析与处理论文
变压器是电力系统中重要的电气设备之一,在运行过程中常常会发生
各种故障。

本篇论文将分析变压器常见的故障,包括温升过高、绝缘击穿、电气短路等,并提出相应的处理方法。

首先,温升过高是变压器常见的故障之一、温升过高可能是因为变压
器内部绕组或铁心的冷却不良导致的。

解决这个问题的方法可以是增加变
压器的冷却设备,如风扇或冷却油的流通,以提高散热效果。

此外,定期
检查和维护变压器的冷却设备也是预防温升过高的有效方法。

其次,绝缘击穿是变压器常见的故障之一、绝缘击穿可能是因为变压
器内部绕组或绝缘材料的老化或损坏导致的。

防止绝缘击穿的方法包括增
加绝缘材料的厚度,定期检查和更换老化的绝缘材料,以及提高变压器的
绝缘等级。

此外,电气短路也是变压器常见的故障之一、电气短路可能是由于变
压器内部绕组的接触不良或绕组线圈的损坏导致的。

处理电气短路的方法
包括定期检查和维护变压器的绕组,提高接触的可靠性,以及增加熔断器
等保护装置,及时切断故障电路。

除了以上几种常见故障外,变压器还可能出现其他故障,如漏油、异
响等。

处理这些故障的方法包括及时更换老化的密封件,定期检查和维护
变压器的机械部件,以及加强润滑和冷却设备的工作效果。

综上所述,变压器常见故障的分析与处理需要从冷却、绝缘、电气接
触以及机械部件等多个方面考虑。

定期检查和维护变压器的各个部分,加
强故障预防意识,以及及时处理发现的故障,是确保变压器正常运行的重
要措施。

只有保障变压器的安全运行,才能有效保障电力系统的稳定供电。

变压器故障分析报告

变压器故障分析报告引言本文档旨在对变压器故障进行详细分析,并提供相应的解决方案。

变压器故障是电力系统中常见的问题之一,对电网稳定运行和设备寿命产生重大影响。

通过对故障进行分析和解决,可以提高设备的可靠性和运行效率。

背景变压器作为电力系统中重要的电气设备之一,用于将电能从高电压传输到低电压。

然而,由于各种原因,变压器可能会发生故障,如绝缘击穿、短路等。

这些故障会导致设备损坏甚至停机,严重影响电力系统的运行。

故障分析1. 绝缘击穿绝缘击穿是变压器故障中常见的问题之一。

它通常是由于绝缘材料受到电磁场、温度升高或机械应力等因素的影响而发生的。

绝缘击穿会导致电流突然增大,引起设备损坏或短路。

2. 短路短路是另一个常见的变压器故障类型。

它通常是由于绕组接地、绝缘失效或绕组内部短路等原因引起的。

短路会导致电流异常增大,设备过载和烧毁。

3. 温度过高温度过高是变压器故障的普遍现象之一。

它通常是由于过载、绝缘老化或通风不良等原因造成的。

过高的温度会导致设备损坏,甚至引发火灾。

4. 油污染油污染是变压器故障的常见原因之一。

它通常是由于油质不合格、水分进入油中或油箱密封性能不佳等原因引起的。

油污染会导致绝缘性能下降,增加设备故障的风险。

解决方案1. 定期维护定期维护对于预防变压器故障至关重要。

定期检查变压器的绝缘性能、油质和温度等参数,及时发现潜在问题并采取相应措施,可以有效降低故障发生的概率。

2. 优化设计在变压器的设计过程中,应考虑到其使用环境和工作条件,并进行合理的优化设计。

例如,采用高质量的绝缘材料、优化通风系统等,可以提高变压器的可靠性和故障抗性。

3. 使用监测系统安装变压器监测系统可以实时监测变压器的工作状态和参数变化。

通过对数据的分析和比对,可以及时发现故障迹象,并采取相应措施进行修复,避免故障的进一步扩大。

4. 做好绝缘维护绝缘是变压器正常运行的关键。

定期检查和维护绝缘材料,及时更换老化的绝缘材料,可以有效降低绝缘击穿的风险。

变压器典型故障分析及处理

变压器典型故障分析及处理变压器是电力系统中不可缺少的设备,其主要功能是将高压电能转变为低压电能,并通过电网输送到用户终端。

然而,由于各种原因,变压器在运行过程中可能会发生故障,导致设备损坏甚至停运。

因此,对变压器的典型故障进行分析和处理是非常重要的。

一、变压器的典型故障1.绝缘击穿:绝缘击穿是变压器常见的故障之一,它可能导致设备短路、电弧放电等问题。

绝缘击穿的原因包括局部过热、杂质污秽、绝缘老化等。

2.缺油:变压器内部的绝缘油起着冷却和绝缘作用,缺油可能导致设备发热、性能下降等问题。

常见的缺油原因有油泄漏、油位过低等。

3.短路:变压器的短路可能导致设备过载、电弧放电等问题。

短路的原因包括线圈短路、绝缘击穿等。

4.过载:变压器承载电能的能力是有限的,超过其额定负荷运行可能会导致设备过载、发热等问题。

过载的原因包括负荷突增、电网故障等。

5.偏差电压:变压器的输出电压应符合国家标准或用户要求,偏差电压可能导致设备无法正常工作或用户终端设备受损。

偏差电压的原因包括电网电压波动、变压器内部故障等。

二、变压器故障处理1.绝缘击穿处理:若变压器发生绝缘击穿,应立即切断电源,并对设备进行绝缘测试,找出故障点进行修复或更换绝缘材料。

2.缺油处理:对于变压器缺油问题,应及时进行加油,并检查设备内部是否有油泄漏或油位过低的问题,及时修复。

3.短路处理:变压器发生短路时,应立即切断电源,并进行隔离处理。

找出短路点,并进行修复或更换故障部件。

4.过载处理:当变压器发生过载时,应及时减少负荷或调整电网供电。

若变压器长期过载,应考虑增加设备容量或进行升级。

5.偏差电压处理:对于变压器输出的偏差电压,可以通过调整变压器的接线方式或采取电压补偿措施进行处理。

同时,还应及时检查变压器内部是否有损坏或故障的元件。

三、预防措施1.定期检查:对变压器进行定期检查,包括绝缘测试、油质分析、温度测量等,及时发现潜在问题并进行处理。

2.给予足够的冷却:保持变压器周围的通风良好,确保变压器能够得到足够的冷却,避免设备过热。

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变压器内部绝缘故障的分析
作者:曹志喜
来源:《中国科技博览》2017年第15期
[摘要]变压器由铁芯、瓦斯继电器、油箱、分接开关、输出线圈及输入线圈等构成,能减小交流电传输损耗,扩大电能传输范围及改善电能传输质量。

绝缘老化及介质劣化、引线绝缘缺陷等内部故障可导致气味、油位、声音及油温等异常或零序保护、后备保护、速断保护、纵差保护及瓦斯保护等失效,引起过励磁、过电压、过负荷及造成设备损坏,如烧坏绕组、铁芯等,甚至可引起油箱爆炸,增加供配电管理费用。

本文分析了变压器内部绝缘故障问题,旨在确保变压器能够有效转化交流电压及传输电能。

[关键词]绝缘;内部;故障;变压器
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)15-0109-01
变电设备负荷种类多,内部出现的绝缘故障是电网故障的重要起因,危及电网运行安全,可导致供电中断、电气设备爆炸或火灾。

内部绝缘材料的时效老化劣化或绝缘材质损伤、绝缘材料表面污秽受潮或积尘、维修不到位与年久失修、自身存在制造缺陷及安装缺陷等容易诱发绝缘故障,绝缘故障发生、发展过程复杂,通常表现为绝缘介质沿面放电、局部放电、导体相间短路或对地短路等。

应分析故障机理、评估故障状态、确诊故障部位及严重程度,及时停机维修与切除变压器的内部故障,从源头上消除电网事故,减小绝缘故障对相邻设备运行、变电运维人员人身安全、电网暂态稳定产生的不良影响。

1.绝缘故障分析
1.1 绝缘纸、绝缘油故障
绝缘纸过度受热时,可脱离部分水分,导致绝缘纸的脆化速度加快,变压器运行时产生的冲击力,如操作波、冲击电压、电动应力、机械或电磁振动等可导致脆化、收缩移动的绝缘纸发生剥落问题,致使内部线圈之间发生移位摩擦,进而损伤绝缘,引发绝缘故障。

随着绝缘纸的受热时间不断延长,其机械强度可不断降低,难以耐受冲击负荷或短路电流,容易遭到破坏,由此损伤内部绝缘性能与引发绝缘故障[1]。

此外,绝缘绑扎、绝缘卷、绝缘垫、绝缘板等固体绝缘材料发生老化分解现象时可产生CO2、CO、水等其他杂质,老化产物可腐蚀内部金属材料,降低绝缘材料自身的抗拉轻度、电阻率及增大介损,引起绝缘故障。

绝缘油(变压器油)被污染、氧化劣化、油质变坏时可降低耐电性能、绝缘强度、导热性能,引起绝缘故障。

绝缘油中混入杂质、气体、金属、绝缘漆或受潮、感染细菌等微生物时,灰分、酸价与水分将会增加,电场击穿强度、绝缘性能降低,同时可增加介质的损失角。

光合作用、电场及温度等可造成绝缘油不断氧化,绝缘油发生氧化时可形成油泥等杂质,油泥生成速度快,可粘附
于箱壳边缘或绝缘材料、散热片、油管表面,导致耐电强度降低与诱发绝缘故障。

杂质还会集中沉淀在强电场区域,形成细长条,沉淀物不但会加速绝缘老化、妨碍散热,还会产生导电桥作用,迅速降低绝缘电阻[2]。

对于绝缘纸、绝缘油引起的绝缘故障,处理时只需明确故障点及更换绝缘纸、绝缘油即可。

1.2 匝间、股间故障
变压器工作频率、功率升高与集肤效应可增加能量损耗及增大匝间绝缘故障风险,匝间故障发生时无明显升温表现,无瓦斯保护动作,故障点产气速率无较大变化,一般可利用气相色谱试验法分析匝间是否发生绝缘故障。

绕组接头接触不良时,可导致接头局部发热,温度过高的接头可损坏局部绝缘,导致匝间不同交层之间的绝缘介质失效,引起绝缘故障及层间短路。

变压器的超负荷运行时间较长时,绕组温度可明显升高,造成绝缘介质被烧焦或脱落,脱落的介质可导致设备内部形成环流与局部过热,从而导致绕组匝间短路、绝缘故障。

绝缘油水分含量增大、绕组匝间浸漆不透可造成绝缘受潮,引起匝间故障,导致绝缘击穿或绝缘放电。

变压器内部存在质量不达标的缺陷导线,如弯曲变形、表面粗糙、粗细不均、杂质多的导线等,容易造成固体绝缘介质上的导线产生局部高强度电场,同时降低绝缘强度,引起局部放电,致使匝间绝缘被烧坏,引起绝缘故障[3]。

变压器的绕组中含有扁导线、圆导线、换位导线及组合导线,并联多股导线可组成换位导线或组合导线,股间电位差较低,每股导线之间的股间绝缘厚度一般为0.45mm左右,容易发生绝缘破坏及股间短路故障,严重时可发展成匝间短路、段间短路甚至是绕组烧毁等内部故障。

可采用色谱法分析匝间及股间故障,判断依据为
CH4/H2≥0.5、C2H2/C2H4
1.3 分接开关、铁芯故障
分接开关属于机械性操作、切换装置,与调压绕组连接,其绝缘间距并联了纯固体间距、固体与油间距、纯油间距,导致分接开关出现绝缘故障的原因包括绝缘配合失当、过电压。

绝缘配合失当是指分接开关本身能够耐受的场强与绝缘间距作用场强配合失误,耐受场强由电压负荷决定,负荷高则场强高,耐受场强高于作用场强是保障分接开关正常运行的基础,耐受场强低于作用场强可造成绝缘意外破坏、绝缘故障,引起绝缘闪络击穿及放电故障。

过电压可导致主绝缘不接地或接地系统电压增加30%、73%,或在绝缘介质上遗留放电痕迹,严重损伤及破坏绝缘。

铁芯铁盒绝缘、垫铁绝缘、夹件绝缘损坏或受潮可造成铁芯高阻接地,引起绝缘故障;油箱内存在金属异物、硅钢片与钢座套短接、夹件与铁芯连接可导致硅钢片短路及绝缘故障[4]。

诊断分接开关及铁芯出现的绝缘故障时多采用色谱分析或电气测试技术,利用电气测试技术可了解绝缘强度与绝缘特性,包括泄露电流、介质损耗、极化指数、吸收比指数、绝缘电阻等。

为减少绝缘故障,可安装过电压保护装置,如避雷器、R-C阻容、R-L保护设备等,控制好分接开关的绝缘等级,预防铁芯发生多点接地问题。

2.案例分析
某变电站使用了SFF1--63000/20型变压器,电压变比(20±2×2.5%)/6.3,空载损耗
23.582kW,负载损耗159.31kW,短路阻抗10.24%,额定电压110kV/10.5kV。

投产时间为2012年5月,单相容量为250MVA,三相分体,2016年12月该变压器异常跳闸,故障相存在多个局部过热点,故障电流为52.1kA。

对变压器的内部进行检查后证实高压引线未出现明显放电、变形或位移痕迹,绕组线匝被烧断,绝缘损坏、导线露铜,发现匝间短路。

色谱数据:总烃763.4uL/L,C2H2 431.3uL/L,C2H6 15.3uL/L,C2H4 218.5uL/L,CH4 97.4uL/L,CO2 4139.2uL/L,CO 852.5uL/L,H2 231.4uL/L。

C2H4/C2H6编码取值为2,CH4/H2编码取值为0,C2H2/C2H4编码取值为1。

诊断变压器内部匝间存在绝缘故障,故障原因为绕组线圈导线表面粗糙、存在毛刺,同时出现了绝缘受潮问题,绝缘介质强度降低,绝缘介质被毛刺刺破后形成局部热点与环流,发生绝缘故障。

介质损耗率:低压侧0.531%,中压侧0.468%,高压侧0.449%;吸收比:低压侧1.5,中压侧1.7,高压侧2.0,更换缺陷导线、关闭部分散热器及油箱阀门、利用热油进行循环处理后排除故障,泄露电流、吸收比、绝缘电阻测定值达到合格标准。

3. 结语
综上,不断升高的电压等级与电网容量对变压器的运行安全提出了更高要求,应分析与减少内部故障,尤其是绝缘故障,改善内部绝缘性能。

为减少绝缘故障、绝缘缺陷、闪络、爬电,强化绝缘性能与设备工作状况,预防绝缘击穿,确保绝缘构件可以起到保护作用与限压作用,需重点检查绝缘构件,及时处理内部发热现象。

注意加强新投运变压器的带电检测与巡视工作,加强技术参数维护,做好电容量、介损在线监测工作,及早诊断内部绝缘缺陷故障隐患,应用避雷器预防内过电压,提供与国家标准相符的内部运行环境。

参考文献
[1] 司马文霞,孙魄韬,吴婧瑜,等.多次雷电冲击电压作用下变压器油浸绝缘纸板累积效应特性[J].高电压技术,2016,42(2):589-597.
[2] 郭栋,熊文真,徐建新,等.基于变精度粗糙集与量子贝叶斯网络的变压器故障诊断研究[J].计算机应用与软件,2017,34(2):93-99.
[3] 刘亚南,范立新,徐钢,等. 基于非负矩阵分解与改进极端学习机的变压器油中溶解气体浓度预测模型[J].高压电器,2016,52(1):162-169.
[4] 王青于,杨熙,彭宗仁,等.应用三维电磁–热–流耦合场分析法计算换流变压器干式套管的温度场分布[J].中国电机工程学报,2016,36(22):6269-6275.。

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