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              如何判斷變壓器哪些部位可能發熱

              • 時間:2018-09-30 18:33
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                一、 分接開關接觸不良
               
                變壓器有載(分接開關)接觸不良,造成局部高熱是比較普遍的問題。分接開頭經常切換,產生問題的機會是最多的。
               
                分接開關發熱主要是由于接觸不良,使接觸電阻增大,尤其是分接開關頻繁動作和變壓器過負荷運行,特別可能發生這種情況。接觸不良的原因可能是:
               
                1、 接觸點壓力不夠;
               
                2、 開關接觸處有油泥堆積,使動、靜觸點間有一層油泥膜;
               
                3、 接觸面小使接點熔傷;
               
                4、 定位指示與開關的接觸位置不對應。 這種故障在大修或切換分接開關后最容易發生,穿越性故障后,也可能燒傷接觸面。
               
                在運行中,特別要注意輕瓦斯動作的情況,往往這種故障也可從輕瓦斯頻繁動作覺察到。取油樣分析化驗,其明顯特征是分接開關高熱使油的閃點迅速下降。也可以采用現行的油色譜分析判斷。
               
                二、 線圈匝間短路
               
                所謂線圈匝間短路就是相鄰幾個線匝之間的絕緣損壞。幾個線匝間形成閉合的短路回路,同時,也使該相線圈減少了匝數,短路環內由交變磁通感應出來的短路電流,將產生高熱,并可能導致變壓器燒毀。造成匝間短路的原因:
               
                1、 在線圈制造時因敲打、彎頭、壓緊等工藝過程造成絕緣的機械損傷,或某 些毛刺刺傷絕緣而留下隱患。
               
                2、 運行時間過久,絕緣老化嚴重,變脆脫落,使導線連通短路。
               
                3、 運行中局部高溫使絕緣迅速老化(如油道堵塞等)。
               
                4、 穿越性短路時,在電動力的作用下使某些線匝發生軸向或輻向位移將絕緣 磨損短路。
               
                5、 變壓器油面下降,使線圈露出失去冷卻作用。
               
                6、 長期過負荷運行,溫度控制不科學,使線匝間溫度太高,絕緣很快老化變 脆而發生短路。 真正發展成匝間短路,是發生在過電壓,過電流之后。
               
                較嚴重的匝間短路在運行中也能發現,因發熱厲害,油溫上升,而且電源側的電流有某種程度的增加,輕瓦斯可能動作。短路匝處發高熱時油可能象沸騰似的,可以聽到異常的聲音。
               
                三、 鐵芯硅鋼片間存在短路
               
                鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片疊成。由于外力損傷或絕緣老化等原因使硅鋼片漆膜絕緣損壞,會增大渦流,造成局部過熱。
               
                穿心螺桿絕緣損壞也是造成環流的原因之一。穿心螺桿一般由絕緣套管使其與硅鋼片絕緣。兩端還有絕緣墊圈使其與夾件絕緣。
               
                可能由于擰緊螺帽時損傷絕緣或因螺桿本身中的渦流發熱,使絕緣經常處于高溫下老化變脆。如果有幾棵螺桿絕緣損壞,就會在螺桿和鐵芯間形成短路,使鐵芯局部過熱而損壞。
               
                若變壓器鐵芯硅鋼片的接地設置不正確(人為多點接地,或因某種原因造成鐵芯多點接地)都將造成鐵芯多點接地,形成環流,局部過熱而導致嚴重事故。
               
                其它可能導致發熱的原因還有:如接頭發熱(引線和線圈焊接處,引線與套管中導桿的螺母連接處,線圈內部焊頭等)壓環螺釘絕緣損壞或壓環碰接鐵芯造成環流,某螺釘或鐵件通過漏磁多,渦流大造成過熱等。
               
                高熱、油劣化,這是上述故障的共同特點,其反映出來的氣體繼電器動作或油溫上升都是共同現象。
               
                直接判斷是哪個部位故障是比較困難的,只能根據變壓器的歷史及運行情況,油的色譜分析和化驗進行綜合分析。
               
                根據上述現象,運行檢修人員應經常監視變壓器油溫,聽變壓器聲音,輕瓦斯動作后及時引起注意。
               
                變壓器鐵芯故障檢測 變壓器局部過熱故障多見于分接開關接觸不良、鐵芯局部短路和多點接地。
               
                對于分接開關故障檢查是比較容易的。然而,對于鐵芯故障,因涉及結構件多,引起的原因比較復雜,加之外部有線圈遮擋,檢查起來也不太容易了,正因為如此,有的變電站在確實找不到故障接地點,予以排除。
               
                而且確切地判定故障點是穩定的金屬接地的情況下,作為臨時措施,往往將工作接地點斷開,以故障接地點代替工作接地。
               
                1、 不吊罩(芯)檢測
               
                (1)、鐵芯一點外引接地時,不吊罩(芯)檢測:用鉗型電流表測量外引地線電流, 當電流I為零到數十毫安時為正常;如果I>1A及以上時,則存在兩點接地故障。
               
                (2)、鐵芯和上夾件分別外引接地時檢測:先測出上部外引線對地電流I1,在測量下 部接地線對地電流I2,然后按表經驗判據進行判斷。 經驗判據之一
               
                (3)、斷開工作接地點檢測:用1000V兆歐表測量鐵芯對箱殼的絕緣電阻,若該電阻 值達200MΩ及以上時,則為正常。如果兆歐表指示鐵芯與箱殼相通。
               
                則改用萬用表歐姆檔測量鐵芯與箱殼之間的電阻,若該電阻值為1~2Ω時,則鐵芯有金屬性多點接地。如果該電阻值為200~400Ω時,則說明鐵芯有高阻接地,必須處理后變壓器才能投入運行。
               
                (4)、利用空載試驗檢出鐵芯內表面(窗口內)故障:因為鐵芯內表面故障功率消耗 較大,有時可達數KW,因此,根據單相空載試驗。
               
                若某一相空載損耗增加約10%,且在試驗過程中的幾分鐘之內,油中故障特征氣體明顯增加,則該相鐵芯內表面有接地故障。
               
                但是,單相空載試驗對鐵芯外表接地故障是不靈敏的。因為該類故障功率消耗不大,最大只有200~300W,所以單相空載試驗檢測不出來。
               
                2、 吊罩(芯)檢查
               
                變壓器吊罩(芯)以后,鐵芯有無多點接地的檢測順序和方法如下:
               
                (1)、檢查正壓釘和反壓釘是否松動,壓釘絕緣墊圈(壓釘碗)是否位移脫落或破損;
               
                (2)、檢查穿心螺栓與夾件之間的絕緣墊圈是否完好,并檢測穿心螺栓對鐵芯及夾件 的絕緣電阻;檢查鐵芯底部各間隙、槽部有無金屬或其它導電性異物;
               
                (3)、斷開接地片,檢測夾件對鐵芯的絕緣電阻;
               
                (4)、斷開壓環包與夾件的金屬連接,測壓包對鐵芯及夾件的絕緣電阻。 如果以上檢測均正常,則鐵芯不存在多點接地故障。
               
                3、 檢測鐵芯有無局部短路
               
                (1)、檢查鐵芯接地片是否完好,有無折疊而搭接在鐵芯片上。
               
                (2)、采用降壓法測鐵芯各級疊片間的直流電壓,即在夾件與鐵芯各級間加12V~24V 直流電壓,通入5A左右電流,用mV表逐級測量鐵芯各級疊片間的直流電壓。
               
                如果鐵芯疊片對稱級的電壓mV數近似或相等,則屬正常;若某一級的mV數值很小或者為零,則該級有局部短路故障。
               
                (3)、檢測鐵芯內外磁路有無局部短路 檢測方法:在變壓器加上一定的勵磁電壓時,對單相或三相變壓器分別測出鐵芯外表面疊片間的電壓U1和內表面疊片電壓U2;
               
                對三相五柱變壓器除測定外表面和內表面的電壓U1和U2之外,還應測定旁柱窗口內表面疊片的電壓U3。
               
                判定:按表的經驗判據判斷
               
                經驗判據之二
               
                判斷: 單相變壓器 三相變壓器 三相五柱變壓器 內外磁路無短路故障的經驗值 U1=50%匝電壓 U2=50%匝電壓 U1≈50%匝電壓 U2≈50%匝電壓 U1=22.5%匝電壓 U2=56%匝電壓 U3=45%匝電壓 外磁路短路故障 U1=0 U2=1匝電壓 U1=0 U2≈1匝電壓 U1=0 U2≈U3≈1匝電壓 內磁路短路故障 U2=0 U1=1匝電壓 U2=0 U1≈1匝電壓 U1=U3=0 U1≈1匝電壓
               
                注:(1)、因受三相磁通的制約,比較復雜,有時U1=57% U2=65%,應用比較困難。
               
                2、 鐵芯故障部位的查找和消除
               
                1)、鐵芯故障部位的查找: 如果確認鐵芯存在多點接地時,可按下列方法查找多點接地故障部位。
               
                (1)、斷開正常接地片,測夾件對鐵芯絕緣電阻,可以判斷故障是在上鐵軛還是在下鐵軛 處。
               
                (2)、若判定故障不在下鐵軛時,則可在上夾件與鐵軛之間加12V~24V直流電壓,然后用 mV表逐級測定每級疊片對夾件mV值,當某一級的讀數為0mV時,則該級為接地故障點。
               
                (3)、測量外引接地點的開路電壓U0確定故障接地部位。即在變壓器三相勵磁時,則可按 如下經驗判據判斷:
               
                a、 U0≈28%匝電壓(三相五柱時,U0≈22.5%匝電壓)時,故障接地點一般在高壓側;
               
                b、 U0≈14%匝電壓(三相五柱時,U0≈11%匝電壓)時,故障接地點一般在下鐵軛底部中央 部位。
               
                2)、不穩定接地點的查找和消除 鐵芯不穩定接地點以鐵芯底部多見,一般是金屬或導電異物所引起,由于大型變壓器吊罩后,一般無法吊芯檢查,且故障點有時在低壓線圈最內層的鐵芯底部。
               
                往往很難找到故障部位。因此,可用鐵絲對鐵芯底部進行清掃或進行油中沖洗和氮氣沖吹。
               
                若故障還不能消除,則可采用“脈沖放電的原理”。
               
                利用大電容儲能充電,然后再向故障鐵芯突然放電的方法,借助瞬間強大的沖擊放電電流通過故障點,產生電動力將不穩定的接地故障點消除。實踐證明這一方法是比較有效的。
               
                3)、高阻接地點的查找和消除 當鐵芯存在200~400Ω高阻接地點時,可按下述步驟消除。
               
                (1)、在鐵芯與箱殼之間施加110V單相工頻電壓,其電源要求5KVA,引線需承受30A 電流。
               
                在其回路上裝一隔離開關和30A熔絲,電源地端接箱殼。合上電源,若熔絲不會熔斷,則再在鐵芯與箱殼之間施加220V電壓。
               
                (2)、施加220V電壓時,最好用隔離變壓器,將電源與加壓輸出相隔離。這樣,即使 220V電源有接地也無礙。
               
                同時在220V回路上串接一隔離開關和60A熔絲,合上電源,仔細監聽變壓器內有無放電聲,并察看能否看到的故障點部位。
               
                (3)、然后用歐姆表測量鐵芯與箱殼之間的電阻,如果該阻值增大至1000Ω,再利用 1000V兆歐表檢查,若阻值達到200MΩ或以上,則鐵芯高阻接地已消除。
               
                (4)、對鐵芯施加1000V單相工頻電壓,持續1min。必須注意,耐壓回路同樣應串入 刀閘開關和60A熔絲。
               
                耐壓過程中要在輸出回路上用鉗型電流表測量加壓回路中是否有穩定的電流。如果沒有電流則證實接地點確已消除。
               
                有時也可以用直流電焊機來消除鐵芯的接地點。可以選擇如下方法:
               
                (1)、把焊機的負端接箱殼,正端接至鐵芯上。加以約40A的電流,用一適當的電流 表監測該電流值。
               
                若這樣能使接地消除,則電流會降低,電壓會升高。如果必要在20~40A之間分級增加電流,重復試驗。每次處理后,用歐姆表或兆歐表來檢查處理是否有效果。
               
                (2)、如果絕緣電阻已得到改善,則用上述方法施加1000V、1min交流耐壓,以確證 接地點已經消除。
               
                如果加至1000V交流電壓,并耐壓1min通過,則認為鐵芯對地絕緣正常。這時,鐵芯的接地片可以恢復與接地端連接。
               
                此外,如果發現鐵芯有接地,且證明極難消除時,則可以在鐵芯正常接地線上串接一電阻,以限制環流。此電阻值應在250~1000Ω之間。
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