变压器内部绝缘故障的分析
配电变压器常见故障分析判断及处理

配电变压器常见故障分析判断及处理内容提要:配电变压器的安全运行管理工作是我们日常工作的重点,本文重点介绍变压器常见故障分析判断及处理方法,为同行们分析、判断、故障原因及故障的预防和处理提供一些依据。
关键词:变压器、故障分析、处理建筑电力用户通常采用的中小型电力变压器,他需要一个长期稳定的运行环境,正确维护电力变压器,对提高电力用户的供电可靠性具有很深远的意义。
要想正确有效的维护电力变压器正常运行,除掌握变压器的理论知识外,对运行中变压器经常出现的异常情况及故障也应具有准确的分析判断能力,从而为故障的预防和处理提供准确的依据。
一、电力变压器常见故障的分析判断电气工作人员可以随时通过对声音、振动、气味、变色、温度及其它现象的变化来判断变压器的运行状态,分析事故发生的原因、部位及程度。
从而根据所掌握的情况进行综合分析,结合各种检测结果对变压器的运行状态做出最后判断。
(一)直观判断1、声音正常运行时,由于交流电通过变压器绕组,在铁芯里产生周期性的交变磁通,引起电钢片的磁致伸缩,铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动,发出平均的“嗡嗡”响声。
如果产生不均匀响声或其它响声,都属不正常现象。
(1)若音响比平常增大而均匀时,则一种可能是电网发生过电压,另一种也可能是变压器过负荷,在大动力设备(如大型电动机),负载变化较大,因五次谐波作用,变压器内瞬间发出“哇哇”声。
此时,再参考电压与电路表的指示,即可判断故障的性质。
然后,根据具体情况改变电网的运行方式与减少变压器的负荷,或停止变压器的运行等。
(2)音响较大而噪杂时,可能是变压器铁芯的问题。
例如,夹件或压紧铁芯的螺钉松动时,仪表的指示一般正常,绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化,这时应当停止变压器的运行进行检查。
(3)音响中夹有放电的“吱吱”声时,可能是变压器或套管发生表面局部放电。
如果是套管的问题,在气候恶劣或夜间时,还可见到电晕辉光或蓝色、紫色的小火花,此时应清除套管表面的脏污,再涂上硅油或硅脂等涂料。
光伏电站箱式变压器故障分析及处理

关键词:光伏电站;箱式变压器;典型故障;分析;处理为有效分析箱式变压器的故障情况,本文选用双二次绕组箱式变压器(ZGS11-Z.T-1000/38.5),可带2台集中式逆变器,其发电单元结构如图1所示。
该箱变采用的是三相三柱式结构设计,低压侧有2个绕组,整体结构分为高、低压室、油箱等三大部分。
在实际运行中,箱式变压器的常见故障有低压绕组接地故障、高压侧断线故障以及高低压侧短路故障等,下面就此展开详细分析。
1光伏电站箱式变压器典型故障1.1低压绕组接地故障分析由于在光伏电站箱变结构设计中,并未设计中性点接线,若其低压侧出现单相接地类故障,会对绝缘造成较大危害。
集中逆变器的运行状态不同,所表现的故障情况也会有差异。
首先来说,当在光照不足的情况下,发电单元不再工作,集中逆变器会脱离并网的状态,这样待机状态下的逆变器将不再作为发电负荷,而是借助于箱式变压器从电网上吸收电能。
此时箱式变压器所承担的是配电任务,若在箱变低压位置出现单相接地,那么逆变器所接受到的线电压仍不会改变,逆变器还会正常工作,然而相电压会升高,在长期运行下,会造成箱式变压器低压侧的绝缘损坏,甚至出现多点接地的情况。
其次,若有光照的情况下,集中逆变器会转变为并网状态,通过分析其接线方式,箱变不接地的运行方式,在单向接地状态下,难以与大地构成有效的回路,也就是不会有接地电流,逆变器出线线电压也不会发生变化,但其控制系统在设计之初,主要监测的仍然是线电压,不会发现接地异常,逆变器仍会正常工作,但受接地影响,逆变器的整体效率会降低,进而影响到光伏发电效益。
1.2高压侧断线故障分析根据断线位置的不同,箱式变压器断线故障又分为高压引线和绕组断线。
当箱变高压侧出现高压引线断线故障后,其直接导致逆变器跳闸,发电机组也会因故障而停机。
箱变经试验检测可以发现,箱式变压器内部会有声响以及特殊气味,故障相的绕组会出现电阻无穷大的情况,而测量其直流电阻可发现正常相与故障相绕组间的电阻也会无穷大,这样基本可以判断断线故障的发生。
配电变压器的常见故障及解决措施

配电变压器的常见故障及解决措施一、变压器绕组故障1.绕组短路故障:受潮、绝缘老化、压力不足等原因,导致绕组短路。
解决措施一般是对绕组进行绝缘处理或更换绕组绝缘。
2.绕组接地故障:绕组与地之间存在电气接触,可能导致严重的线圈烧毁。
解决措施是修复绕组,并确保绕组与地之间有足够的绝缘距离。
3.绕组开路故障:线圈中其中一或多个线圈断开。
解决措施是找出断路点并进行修复,或更换受损线圈。
二、变压器油泄漏故障1.电缆间隙泄漏:导致变压器油泄漏的原因包括油封老化、电缆接头疏忽等。
解决措施是更换老化的油封,修复或更换疏忽的电缆接头。
2.绝缘子泄漏:绝缘子破裂或老化会导致变压器油泄漏。
解决措施是更换破裂或老化绝缘子,并将泄漏油进行处理。
三、变压器过载故障1.长时间过负荷运行:长时间的过负荷工作可能导致变压器过热,损坏线圈绝缘。
解决措施是及时检测负载情况,合理调整负载,避免过负荷运行。
2.短时间高电流冲击:电力系统突然发生故障,导致变压器承受过大电流。
解决措施是安装合适的保护装置,及时切断故障电路。
四、变压器绝缘老化故障1.变压器老化:随着使用时间的增加,变压器绝缘老化加剧,可能导致绝缘击穿。
解决措施是定期进行变压器绝缘测试,及时更换老化的绝缘材料。
2.外部污秽:变压器绝缘面附着污秽物质,可能引发局部击穿。
解决措施是定期进行外部清洁,确保绝缘表面的干净。
五、变压器过电压故障1.电力系统中的浪涌:电力系统发生突发的过电压,可能造成绕组绝缘击穿或线圈损坏。
解决措施是选择合适的过电压保护装置,及时切断故障电路。
2.雷电击穿:雷电击穿可能导致变压器绝缘击穿。
解决措施是安装合适的避雷装置,提高抗雷电击穿能力。
六、变压器损耗故障1.内部损耗过大:变压器内部部件老化、松动等原因,导致损耗增加。
解决措施是定期进行变压器内部检修,修复或更换受损部件。
2.损耗产生过多热量:变压器损耗产生的热量积累过多,可能导致变压器过热。
解决措施是根据变压器的额定功率和负荷情况,合理选择散热方式和冷却方式。
变压器常见故障及处理分析

变压器常见故障及处理分析摘要:随着中国经济发展水平的不断提高,电力工作取得了举世瞩目的成就,国家电力安全得到了有效保障。
变压器是电网的重要组成部分。
正常的变压器运行是电力系统正常,可靠,稳定和经济运行的重要保障。
因此,维修人员应尽可能防止并减少变压器故障,以免发生事故。
关键词:变压器;故障;故障处理引言电力变压器是用于传输,分配和给电力系统的主电路供电的变压器。
电力变压器结构复杂,工作环境相对较差。
发生故障时,它也会对电网的波动和电源的可靠性产生重大影响。
因此,有必要采取措施应对具体情况。
由于变压器连续工作,因此在实际工作中会发生各种故障。
严重事故不仅会损坏变压器本身,还会切断电源,并在工厂中造成一定的生产经济损失。
因此,变压器的日常检查和维护在工作中起着重要的作用。
最重要的是,维修人员需要学习并运用变压器发生故障时的处理方法。
1变压器主体结构简介油浸变压器主要由变压器主体,油箱,冷却装置,出口装置和保护装置组成。
变压器主体包括铁心夹,绕组,线圈和绝缘结构。
油枕,油尺安全通道,呼吸装置,净油器继电器,温度测量元件等[1]。
2变压器常见的故障2.1按故障部位分类变压器故障按部位可分为绕组、引线、铁芯、套管、分接开关、绝缘、密封等七类故障。
(1)绕组故障。
变压器绕组是形成变压器输入和输出能量的电路。
除影响绕组的因素外,大多数都是由变压器本身不合格的结构和绝缘引起的。
不仅绕组本身,而且电线,芯线和绝缘层也受到很大影响。
(2)引线故障。
交叉是变压器内部绕组和外部布线之间的连接环节,它们的接头是通过焊接形成的,因此不良的焊接质量直接影响了引线故障的发生。
如果不及时处理,导线之间的短路会导致绕组之间的短路,导线接触不良会导致导线部分烧坏,从而关闭变压器。
(3)铁芯故障。
变压器磁芯是电磁能量传输和交换的主要组件之一。
铁芯质量是确定变压器是否可以正常工作的重要关键。
铁芯有许多多点接地故障。
如果铁芯局部过热并且工作时间过长,则油纸中铁片的绝缘层将老化,并且铁芯接地线将被缠绕。
变压器故障原因分析及处理方法

变压器故障原因分析及处理方法摘要:在我国的电网中,变压器无疑是非常重要的设备。
但是由于其复杂的内部结构以及电场热场等诸多不确定因素的影响,发生事故的几率仍然很高。
因此我们要注意日常的维修,在保证变压器正常的额定情况下,加大维护力度,并且在维修中注意每个小细节,尽可能保证及时发现并且消除隐患,从而保证变压器长期的正常使用。
关键词:变压器故障;故障原因;处理方法引言变压器是用来改变交流电压大小的电气设备。
它在电压转变以及电能分配和传输过程中起着重要作用,在电力系统和供电系统中有着最核心的地位。
日常中一旦变压器发生了故障,将会造成电力供应中断,严重还会导致爆炸、火灾等事故的发生。
由于变压器一直长时间处在运行状态,总不能避免一些故障的发生,然而引发故障的原因又涉及诸多方面的因素。
例如不可抗拒的自然灾害,制造和运输安装过程中遗留下来的故障隐患以及长时间运行造成变压器绝缘材料老化等。
还有部分故障的产生是因为工作人员的违章操作造成的。
所以,我们必须重视变压器的故障分析,尽可能减少和防止变压器故障和事故的发生,使变压器能够安全稳定的运行。
一、变压器的故障以及原因分析(一)、绝缘老化引起的故障绝缘老化是导致变压器故障的一个主要原因。
所以要想保证变压器日常的正常运作,绝缘老化的问题不容忽视。
导致绝缘老化的一个重要因素就是使用时间。
因为绝缘材料会由于长期的使用在热力电力以及氧化的作用下失去弹性,在过度的振动下绝缘层就会发生损坏以及短路的问题,从而使变压器终止电力供应,严重时还会导致变压器失火。
而目前使用较多的油浸式变压器的绝缘和冷却方式,绝缘油的老化也是极为严重的。
由于在变压器工作时,油与空气得以接触,使得油吸收了空气中的大量水分,在较高的温度下会产生多种酸性氧化物,使油变质,导致绝缘油的老化,从而影响变压器的正常运行,而且容易引起故障。
(二)、变压器声音异常正常运行中的变压器会发出均匀稳定的“嗡嗡”声。
这是因为当交流电通过变压器绕组时,产生了周期性变化的交变磁通,随着交变磁通的变化,引起铁芯振动而发出的。
一起330kV变压器故障原因分析

一起330kV变压器故障原因分析一、引言变压器作为电力系统中不可或缺的设备,而330kV变压器更是作为电网中的重要组成部分,承载着巨大的电压和电流负荷。
由于各种原因,变压器在运行过程中难免会出现各种故障问题。
本文将对一起330kV变压器故障原因进行分析,以期为变压器运维提供一定的参考依据。
二、故障现象描述某变电站的一台330kV变压器在运行中发生了故障,具体表现为变压器油温急剧升高、油色变浓、油位上升、声响增大等。
在检修人员的紧急处理下,成功地避免了更加严重的后果。
在对变压器进行详细的检查后发现,变压器内部存在较多的故障问题。
本文将结合此实际案例,对一起330kV变压器故障原因进行分析。
三、故障原因分析1. 过载运行导致变压器损坏一起330kV变压器发生故障的一个主要原因是其长期过载运行。
在电网负荷持续增加的情况下,变压器承受的负荷可能超过了其设计负荷,导致变压器内部发热加剧、油温升高、绝缘材料老化等现象,进而引发故障。
对于变压器的负荷运行需要进行合理规划和调控,以保证其在安全的运行范围内。
2. 油中杂质引发绝缘击穿此次故障中,变压器油中的杂质是引发变压器故障的另一个重要原因。
变压器油的主要作用是绝缘和冷却,一旦油中存在过多的杂质,就会导致油的绝缘性能下降、介质击穿等问题。
而导致油中杂质增多的原因可能是变压器老化,使用时间过长或者操作不当。
3. 冷却系统故障330kV变压器的冷却系统是保证其正常运行的重要组成部分。
一旦冷却系统故障,就会导致变压器内部温度升高,甚至引发变压器过热、绝缘击穿等问题。
在运行过程中需要对冷却系统进行定期检查和维护,确保其正常运行。
4. 变压器绝缘老化变压器在长期运行中,绝缘材料会因为受热、受潮等因素而发生老化。
一旦绝缘材料老化,就会导致变压器绝缘性能下降,从而容易引发绝缘击穿等故障问题。
对变压器绝缘材料的定期检查和更换非常重要。
四、故障处理及预防措施针对一起330kV变压器故障原因的分析,我们可以采取一些相应的处理和预防措施:1. 对变压器的负荷运行进行合理规划和调控,避免长期过载运行;2. 对变压器油进行定期的过滤和维护,保证油中杂质的控制在安全范围内;3. 对变压器冷却系统进行定期检查和维护,确保其正常运行;4. 对变压器绝缘材料进行定期检查和更换,避免因绝缘老化引发的故障问题。
500kV油浸式变压器典型故障的分析与处理

500kV油浸式变压器典型故障的分析与处理摘要:在大型油浸式变压器运行维护工作当中,发现运行10年内的变压器故障率会很高,主要原因为主变压器及其相关设备投运后,其质量缺陷在10年内会逐步暴露出来。
在发生的故障当中,因套管劣化或损坏的原因而导致的故障占比较高。
红外测温成像技术具有非接触式测量、不受电磁干扰、测量精度高等优点,对能够通过温度反映出来的缺陷具有较高的检测能力,目前被广泛应用于现场维护检测中,逐渐成为开展状态检测的重要手段。
关键词:油浸式变压器;红外测温;套管末屏;故障分析引言电力是国民生产生活最重要的能源。
作为电力系统中的主要设备,大型电力变压器普遍采用油浸式、强迫油循环冷却或自然风冷。
不同制造厂家的产品型式基本相同,结构较为简单。
按照DL/T573-2010《电力变压器检修导则》规定,变压器大修周期一般都在10a以上[1]。
1油枕胶囊频繁破损造成绝缘油含气量快速升高大型油浸式变压器,按工艺要求投运前需进行严格的干燥、绝缘油真空过滤和热油循环,油中含气量普遍控制在0.5%以下。
变压器投入运行后,高电压场强环境会使绝缘油分解,产生的气体溶解在绝缘油中,使绝缘油含气量升高。
在不发生故障、本体各处密封良好的情况下,含气量升高速度是极为缓慢的,呈现长期缓慢升高趋势。
而油中含气量快速升高,通常都是由于外部空气直接进入导致,表现为溶解气体组分中O2、N2含量较高[2]。
变压器内高电场强度环境,极易使溶解于绝缘油中的气体析出,逐步形成气泡,附着在绝缘表面,使局部绝缘强度下降,加速变压器绝缘材料的老化速度,缩短主变压器的使用寿命,甚至造成主绝缘击穿。
国际大电网会议(CIGRE)以及GB/T7595-2008《运行中变压器油质量》均要求,500kV变压器运行中绝缘油含气量应不大于3%。
变压器本体密封缺陷,通常表现为缺陷处渗漏油。
一般通过全面的外观检查,可以较为明显的发现,并及时处理。
但对于安装在油枕内部的胶囊破损,只能进行停电检查,设备停运时间较长,严重影响设备利用率,对供电安全及供电可靠性有一定影响[3]。
变压器常见故障及处理方法

变压器常见故障及处理方法1 变压器常见故障及处理方法变压器是电力系统中必不可少的电气设备,它能够实现电能的变换和传递。
然而,在使用过程中,变压器也可能会出现各种故障。
这里我们介绍一些变压器的常见故障及处理方法。
2 电气故障变压器的电气故障主要包括短路故障、绕组接地故障等。
短路故障是指变压器内部的绕组发生短路现象,造成电流异常,在产生大量热量的同时还会破坏绝缘体。
绕组接地故障是指绕组与地之间发生电路故障,造成设备的短路或断路。
处理方法:应及时切断变压器的电源,排除短路故障的原因。
在报修维修之前,要对设备进行过电流、过压等实验以确保设备没有其他问题。
绕组接地故障的处理则需要检查绕组的绝缘性能、接线等,同时采取合适的修补方法进行处理。
3 绝缘故障变压器的绝缘故障主要表现为击穿、加热、老化等,这些故障会对设备的使用、耐久度、安全性产生较大影响。
处理方法:对于绝缘老化的问题,我们可以通过改变设备的绕组材料、升级设备的绝缘等级等方法进行处理,也可以进行定期的检测和维护工作,及时更换设备的绝缘状态。
而对于击穿和加热等问题,需要对设备进行绝缘维护、电场分布和电磁干扰分析以及加强设备附近的环境维护工作,及时排除环境因素对设备造成的影响。
4 泄漏故障变压器泄漏问题主要表现为油罐、切换柜、遮蔽罩等部件容易发生渗漏。
泄漏问题会影响设备的运行,增加设备的损耗,影响变压器的安全性等。
处理方法:对于变压器泄漏问题,我们可以采取检测和维护方式进行处理,首先需要排除泄漏的原因,然后针对泄漏部位进行处理。
对于油罐漏油,需要先切断设备的电源,然后进行主冷器的封闭工作,尽可能减少泄露问题,随后进行相应维护工作。
5 性能降低变压器的性能降低主要是指设备在运行过程中出现了额定容量降低、效率下降等问题。
这些故障可能与绕组的电阻升高、磁路铁损、绕组锈蚀等因素有关。
处理方法:对于变压器性能降低的问题,我们可以采取妥善的维修方式进行处理,包括更换或修理损坏部件,调整设备的运转参数,尽可能减少设备的损耗和加强设备的维护工作等措施。
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变压器内部绝缘故障的分析
电力变压器运行中发生的故障率是评价变压器运行的重要指标!
在各电压等级上运行的为数众多的油浸式电力变压器或因技术、制造工艺水平、制造质量,或
因运行时间较长等等诸多原因,引起变压器在运行中出现内部绝缘故障的情况时有发生。对变压器
制造厂家来说,理应提供长期可靠运行的产品。近年来,对变压器可靠性要求已经有了很大变化,
除要求可靠性和寿命长之外,还有适应环境要求,尽可能的符合环保的要求,以及节能、提高效率
等。
变压器在运行中发生的重大故障,根据统计结果表明,几乎绝大部分都是由于绝缘缺陷、热或
变压器出口处短路电动力等原因所引起的。变压器内部绝缘故障类型大体上可分为:绝缘中的故障
和线圈中的故障两类。下面对这两类故障加以简要的分析:
一. 绝缘中的故障
在变压器绝缘结构中,通常是把不同的介电系数的绝缘相串联,如线圈间采用油——隔板绝缘
结构,由于变压器油与绝缘纸板的介电系数不同,当对其施加电压时,则其中的场强按介电系数成
反比分配,因此,线圈间除应以等电场强度原则分配和调整油隙之外,并应合理地确定隔板的厚
度,从而使场强控制在许用值之内。否则,可因局部放电而导致绝缘损坏。
对某些变压器,特别是中小型变压器由于呼吸作用使水分和潮气进入变压器油中。这样就大
大降低了油的耐电强度,从而可能引起线圈对油箱或铁芯构件的击穿。
变压器长时间过载可引起变压器油的老化,油温过高会加速油泥、水分及酸的生成。
导线的圆角小或绝缘结构中有“油楔”时,则该部位的电场强度高。由此可能产生局部放电。
绝缘纸板卷制的绝缘筒、绝缘成型件等绝缘件,在制造过程中,有时因其表面存有污秽,导致
沿面放电,从而使绝缘材料失效。绝缘件吸附气体常可导致气体电离,介质产生过热,甚至引起绝
缘击穿。
一次线圈与二次线圈间放置静电屏时,由于焊接和绝缘不当而引起事故,如静电屏边缘处的电
场集中,因而使绝缘局部负担过重。所以,虽然从高压线圈到地屏只有一点击穿也常会导致该铁芯
柱上的线圈损坏。
由于制造工艺上的粗心大意,在线圈表面及器身上可能遗留下金属屑末及污秽物等,这对沿面
放电将产生很大影响。
当变压器相间绝缘距离没有足够的裕度,则可能产生相间短路。此种短路故障有可能由于相间
加入绝缘隔板而改变了变压器内部的电场分布,从而引起油隙及隔板的场强过高。
如果采用木制的线圈引线支架及导线夹未经充分干燥及浸油,则水分的存在将产生桥络而导致
分接引线的击穿。
随变压器运行时间的增长,油箱内的油面可能下降。若不能保证油面处于规定位置,则变压器
可能因冷却油的循环受到限制而产生过热。对于管式油箱变压器,当油面降至冷却油管上管口之下
时,就更容易发生这种情况。
变压器油中悬浮的导电粒子,由于它们在具有电位差的裸导体之间形成小桥而引起暂时的击
穿,如油中终端引线之间及终端引线对油箱或铁芯结构的闪络等。
应该指出,变压器绝缘中的局部放电多生于高压引线处,几乎不发生于匝间或饼间,但局部放
电量的大小与变压器绝缘寿命间可以认为无明确对应关系,而且局部放电的分散性也较大,测量准
确度不高,这样追求更高的准确度也无实际意义。
在变压器绝缘结构上、工艺上采取措施,降低局部放电量,对于改善绝缘寿命是有意义的。
二. 线圈中的故障
变压器线圈是变压器的重要组成部分,或形象地称为变压器的心脏,也是变压器运行中发生故
障较多的部分。变压器的故障主要是绝缘强度、机械强度和热的原因造成的。根据统计结果表明,
线圈匝间短路事故占变压器事故率的70%~80%。因此,分析线圈中的故障具有重要的意义。
变压器线圈在绕制、加压干燥、套装等工艺过程中,由于导线质量、换位、弯折引出线,焊头
等处理不当,常会造成线圈短路故障。
当线圈绕制导线的圆角半径较小,则在变压器负荷运行时产生振动。或当变压器因短路以及变
压器投入网络而遭受重复的电磁力冲击时,导线的陡棱可能逐渐切断绝缘而导致相邻线匝短路,此
种现象多发生于变压器的高压线圈中。
当变压器线圈受到严重的外部短路,特别是发生三相短路情况时,在短路电流瞬时峰值作用
下,即使不立即发生绝缘击穿,也可能因线圈的残余变形而造成严重的故障隐患。当线圈遭受短路
电流冲击次数越多,承受短路电流峰值概率就越多,越有可能导致线圈变形,出现恶性循环,导致
线圈位移及其压紧装置的损坏。当然线圈某一线段的一匝或多匝导线可能发生错位,由此可能造成
匝间短路。线匝产生错位后并不一定就发生击穿现象。但变压器在负载运行期间,由于电磁力的作
用而产生振动,因此,当变压器反复遭受严重的电磁力冲击时,相邻错位线匝的绝缘由于摩擦可能
导致击穿现象。
对于扁导线包扎绝缘纸可能达不到要求的紧度,因此产生隆起现象,导线绝缘越厚越明显,使
导线形状发生变化。实际上有可能呈圆形。这样在绕制线圈过程中判断导线是否弯曲造成一定困
难。但这种弯曲有时要引起匝间短路,在线圈的某些位置,相邻导线是端面靠端面。此时,当这样
一些线匝绝缘受到摩擦,就可能引起击穿。导线的圆角半径较小,这种现象越严重。
目前,大型电力变压器中常设有可调节的线圈压紧装置,供变压器运行中绝缘产生收缩及时调
节对线圈的压力。线圈的压紧程度应该由制造厂在器身绝缘装配时细心地加以调整,以便对线圈施
加合理的压力,当然,控制各线圈的高度相同是基本条件。否则某些导线可能产生错位,因此就可
能发生匝间短路。
如果线圈绝缘中渗入水分,那么迟早要发生匝间短路,尤其是线圈浸渍处理不当,由此而产生
的击穿将会重新发生并更加危险。
在变压器干燥处理过程中,由于过分缩短了处理时间,如变压器线圈的绝缘电阻仍较低时,施
加正常电压或试验电压后,则由于水蒸汽的存在,匝尖绝缘可能被击穿。
如果变压器在不同程度上遭受迅速的负载波动,则线圈导线的膨胀和收缩将使匝间绝缘上所承
受的机械作用力交替地增大和减小。大多数绝缘的机械强度均随机械压力的增加而降低,所以当变
压器遭受电或磁的冲击时,其线圈极易发生损伤。
对于独立线圈,尤其是高压连续式线圈,它们的幅向尺寸与轴向尺寸的比值过大,因此,在线
圈的内側将产生过热点,使导线绝缘脆化,引起匝间短路。若幅向油道尺寸过小,则这种危险性就
更大。
对于纠结式线圈,由于匝间、段间单位差较大,纠结线需要进行焊接,故焊点较多,这些均可
能造成绝缘弱点和过热的原因。
在低压线圈采用螺旋式多根并联导线中,并联导线常采用矩形且窄边垂直于漏磁通,而宽边与
漏磁通平行,若其比值不合理,则导线中将流经较大的涡流;对多根并联线匝,虽然同匝各股导线
相邻处电位相同,若忽视股间绝缘,由于内外层每根导线电压不同,若股间绝缘破坏将引起循环电
流,这样在线圈中可产生过热点。在线圈绕制过程中,进行导线换位,从而使每根导线在漏磁场中
处于相同的位置,否则,由于每根并联导线承担的负载不均,因而某些导线产生过热,加速绝缘老
化,造成变压器线圈匝间短路。
如果变压器线圈接头焊接质量不佳,则当变压器在负载时,可能由此使线圈产生过热,导致变
压器油的局部炭化。接头处产生的热量可传导到线圈的一段导线上,并可使导线绝缘局部炭化,最
终导致匝间短路。这样的接头迟早要断开而造成线圈断路。
当变压器发生外部短路时,由于电磁不平衡,可能引起线圈导线严重错位。因为一次及二次线
圈为同心式,所以它们的安匝可能不平衡,因此除产生幅向力外,还产生作用于线圈上的轴向力。
特别是对于低阻抗的变压器,该轴向力常引起端部线段变形,当线圈具有分接头时,要想在每一分
接下维持安匝平衡是有困难的,因此有时安匝不平衡是不可避免的。
匝间短路、线圈对地短路可能由以下原因引起的:
1. 当雷电波侵入变压器时,线圈端部线段的梯度电压增大。由于在变压器与线路之间的过渡点处
冲击阻抗有变化,因此产生电压和电流波的反射,结果在变压器线圈中引起高电压,使靠近线
路端的若干线段受害最重。由于在线圈的其它部分可能继续产生高电压,所以亦可能发生击
穿。
2. 由冲击波引起的过电压可能在以下各点增强:如开口分接处;线圈中冲击阻抗产生变化的任意
点,例如加强绝缘导线的末端;串联线圈的联线及中性点。为了尽可能地避免匝间短路,对以
上区域应加强绝缘。
3. 当把变压器的二次线圈开路,一次线圈切除,变压器的励磁电流,随着是铁芯中磁通趋于迅速
消失。但有时确实衰减很快,其衰减速率与周期变化率相比要大得多,结果有时在变压器中产
生高压升高。
已经证明,迅速冷却遮断电弧会增强这种效应,尤其是在最后的半周更是如此。
严重的过载可在变压器中引起高温,造成线圈绝缘变脆,同时可能产生导线绝缘脱落因而导致
匝间短路。变压器油中产生的油泥将沉积在箱底、线圈及铁芯构件上。沉积物对变压器线圈及铁芯
产生覆盖作用,影响散热,而且使过热越来越严重。
由以上分析可知,变压器发生的故障大部分是与制造质量有关,当然有的也和运行维护相联
系,其中主要是匝间短路和过热以及短路电动力等原因造成的。因此,在变压器运行中应加强维护
工作,如对变压器油的定期分析、限制变压器的过热等,从而延缓变压器的使用寿命
。
作者简介:张津辉 1971年出生 1989年11月参加工作 至今一直从事变电检修工作
参考资料
《电力变压器绝缘技术》 作者:路长柏
变压器内部绝缘故障的分析
单位:辽宁发电厂电气分厂
姓名:张津辉
地址:抚顺市东洲区
关键词:线圈、纸绝缘、纵绝缘、放电、尖角、击穿、匝间短
路、铁芯
时间:2003年11月1日