论变压器运行维护与故障分析

2022-09-11

变压器又叫配电变压器, 属于小范围电网中的静态变电设备, 其主要作用是转换电压, 进行电能的传送, 对于电流的稳定和安全输送提供保护作用。只有变压器平稳有效运行才能保证化工装置现场机械设备、电气设备正常运行。所以, 变压器的日常维修和故障排除非常重要, 只有做好这两样工作, 才能最大可能的保障变压器的稳定。变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装置、出线装置及调压装置等元件组成, 对于这些精密设备, 除了要做好日常维护外, 还要能及时发觉设备运行时发生故障的原因, 防止设备带故障长时间运行。

1 变压器概论

1.1 变压器定义

在一半以上来讲, 变压器属于变电设备, 广义上的变压器是可以进行电压转换、交流电能和转换的所有电力设备的统称, 比如变电站、变压器等。狭义上的变压器, 主要指那些体积不大的电压转换的电气设备, 主要满足不同等级的客户对电压的使用标准。

1.2 研究变压器运行维护与故障分析的意义

随着我国社会的发展, 工农业生产以及居民用电的需求越来越大, 在现代配电室中, 变压器的地位越来越重要, 作为变电设备的主体设备, 变压器承担着转变电压的重要任务, 是用户正常使用电力设备的保证。做好变压器的运行维护, 及时检查变压器的故障, 不仅可以提高变压器的使用寿命, 还可以对电网进行有效的保护, 维持电网承载力的稳定, 提供优质的电源。由于许多工作人员对变压器的维护和检修不及时, 造成了电力事故的发生, 轻者会导致短路, 重者会造成机器报废等事故, 给化工生产装置带来了巨大损失。

2 变压器日常运行维护的措施

2.1 做好变压器内对油的检测

对于变压器器油枕和输油管, 要做好充分的检测和维护, 保证油面高度以及输油管的密闭性。如果变压器在经过高温环境和高温运行过后, 必须要加强相关的维护和检修, 定期进行滤油维护, 保证变压器的状态。在变压器使用前做好油变的密闭性检查, 对于变压器的防漏、防水, 真空处理, 进行周期性维护, 如果检测到变压器油箱内部压力值低于140Pa/天, 就要增加其密闭性检测, 适当的提高维护和检测的频率, 保证变压器的真空效果。

2.2 做好变压器过负荷、过励磁能力的维护

变压器过负荷能力是根据变压器温升实验报告的数据计算和校准的, 由于其本身的特性, 使得变压器存在一定热传导性。如果温度过高, 变压器的绝缘部件就会出现问题, 这会降低变压器的绝缘性。对此, 生产变压器在日常使用的时候, , 要注意控制变压器的热点温度, 不能高于130度。针对变压器N-1运行方式的稳定限额, 变压器应该有在超过限定环境一定程度内, 过负荷运行至少三十分钟的能力。在特殊情况下, 继电器保护设备实际值与额定值之间存在一定的差距, 这会导致变压器过励磁预警。如果不加干预, 变压器将会跳闸。次数多了, 可能会产生电力事故。所以, 变压器使用者要适当控制变压器的过励磁时间。

2.3 促进变压器的规范管理

变压器运行的可靠性, 与变压器日常管理和使用的是否科学规范有很大的关系。建立健全工程项目对变压器使用的规章制度, 严格监督变压器的使用方法, 可以有效防止变压器由于人为原因出现故障而导致的运行不可靠。在变压器使用过程中, 工作人员要时刻关注并记录相关仪表的工作状态, 查看负荷是否在额定范围内, 并控制好相关电压的高低, 做好对变压器油温的控制, 一般在85摄氏度左右, 如果超过这个温度就需要进行对机器的降温。

3 变压器日常运行的故障分析方法

3.1 对于变压器异常声音的故障分析方法

在变压器日常运行过程中, 变压器内部的电流在在铁芯中产生周期性磁通, 由于这种磁通是电流经过绕组时产生的, 所以无法避免。磁通导致的铁芯震动会发出声响。工作人员可以通过这种声响对变压器的工作状态进行判断和故障分析。

如果变压器发出异常声响, 时间较短, 频率较低, 工作人员可以对变压器进行普通的详细检查, 重点检查是不是大动力机械在启动时发生短路产生的问题。如果变压器在运行过程中出现低沉而长时间的轻微声响时, 如:“嘤嘤”的杂音。一般是因为铁芯的尾部钢板震动频次过高而导致的杂音, 这时需要停止运行变压器一段时间, 调整机器状态, 防止过度使用。如果出现强烈不规则杂音, 并伴随出现内部放电和破裂声, 则需要停止使用变压器并对铁芯的穿心螺丝进行固定, 否则极容易破坏变压器内部的绝缘层, 导致铁芯散热问题, 影响变压器持续使用。对于出现内部放电和产生破裂声音, 则是因为变压器的绕组和引导线出现问题, 再有就是接地线断裂或接触不良, 这时候需要工作人员联系维修人员对变压器内部进行进一步检测。

3.2 变压器油质分析

如果变压器在工作过程中出现油色变化时, 工作人员要加强对变压器油质的检测。根据油色的变化情况综合判断故障程度。并请专业维修人员进行检验变压器油质的炭粒以及水分含量。当油质的酸度上升, 闪光点下降, 绝缘能力下降的时候, 就说明变压器内部油质已经不能再继续满足变压器运行的需要了, 必须更换新的油料, 否则极容易导致绕组和外壳的对向穿透事故。

3.3 变压器瓦斯故障分析

对于变压器瓦斯故障, 要按照轻瓦斯作用于信号, 重瓦斯作用于跳闸的原则进行分析。根据变压器设计原理, 变压器出现瓦斯保护动作, 一方面是因为内部的过滤、注油和冷却循环系统不是完全密闭状态有关, 变压器内部进入空气, 会逐渐导致温度异常;或者由于化学反应产生其他气体, 不能满足正常工作要求。再有就是变压器的绝缘装置失效, 导致的二次回路设备故障。

对于轻瓦斯发出的异常信号, 则反映变压器内部存在轻微故障, 一般是油箱进入空气导致的。如果出现重瓦斯作用, 变压器出现跳闸等反应, 则反映变压器内部出现了油枕爆门、焊接异常等重大故障。这就需要工作人员加强对变压器外部形状的分析, 找出内部故障的大体位置, 联系专业人员按更换关键元器件。

3.4 对于变压器铁芯故障的分析

对于变压器的铁心故障, 可以从以下几个方面进行排除, 最常见的是铁芯在安装过程中尺寸和大小与图纸不一致, 比如:穿芯螺件钢座长度过长, 使得铁芯在工作过程中与外壳和其他部件发生碰撞导致故障;其次就是绝缘出现问题, 硅钢片间的绝缘和铁芯绝缘比较脆弱, 前者会导致铁芯内部被工作的高温融化, 后者受环境影响容易受潮, 是的铁芯产生热环流, 导致对其他绝缘部位进一步破坏, 最终导致整体绝缘的失灵;再有就是部分部件的漏磁, 比如, 变压器的油箱、套管、橡胶皮套、绕组夹件都会产生漏磁, 这些都是变压器过热的原因。对于变压器铁心故障, 要进行绕组的直流电流测量, 看看是否在标准范围内, 排除变压器绕组的故障之后再进一步判断故障原因。

4 结语

综上所述, 随着社会主义市场经济的发展, 我国的综合国力稳定提高, 各种工程、项目对变电设备的要求也在不断提高。变压器的使用的环境和用途也越来越广阔。因此提高变压器的运行维护和故障分析成为目前机电设备使用中要注意问题。本文作者以基层使用者的角度出发, 对增强变压器运行维护和故障分析提出了自己的看法, 希望能对我国变电设备的发展做出一定贡献。

摘要：变压器设备在电力设施运行中发挥着不可忽视的作用, 作为电力枢纽设施之一, 对变压器的日常维护和故障分析、维修会直接影响客户用电的效率安全。随着我国经济的不断发展, 国内化工行业的建设也在不断发展, 这些化工项目的开展, 使得变压器的市场需求和正常运行强度大大增加。做好变压器的运行维护和故障分析工作, 对变压器的高效运转和使用意义重大。

关键词：变压器设备,运行维护,故障分析