變壓器過(guò)熱故障分析與處理

王海峰

摘 要：在電力系統(tǒng)快速發(fā)展過(guò)程中，變壓器扮演了至關(guān)重要的角色，所以對(duì)于變壓器的研究，一定要進(jìn)一步深入和強(qiáng)化，本文接下來(lái)將對(duì)油浸式變壓器油的色譜進(jìn)行分析，進(jìn)一步剖析后，可以看出變壓器內(nèi)部有過(guò)熱的現(xiàn)象出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的分析檢測(cè)，初步可以判斷變壓器過(guò)熱主要是由于變壓器鐵芯接地所致，接下來(lái)就將進(jìn)行故障分析和故障處理。

關(guān)鍵詞：變壓器;過(guò)熱故障;分析;

引言：

在當(dāng)今電力系統(tǒng)的研究領(lǐng)域中，變壓器作為一項(xiàng)很重要的電力設(shè)備，對(duì)于電網(wǎng)的構(gòu)建有著至關(guān)重要的影響，如何確保變壓器能夠處在一個(gè)安全穩(wěn)定的狀態(tài)下，就顯得尤為關(guān)鍵。在大量的研究中發(fā)現(xiàn)，變壓器過(guò)熱故障中，最重要的一個(gè)原因就是鐵芯多點(diǎn)接地，如果這個(gè)問(wèn)題不處理，那么直接會(huì)影響到變壓器運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，所以接下來(lái)就對(duì)接地引發(fā)的過(guò)熱故障進(jìn)行深入的分析，確保提供給用戶的變壓器能夠保持長(zhǎng)期安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

一、判斷變壓器內(nèi)部的狀態(tài)

在2019年的5月1日，某電廠通過(guò)抽樣檢查的方式，針對(duì)6臺(tái)變壓器油，進(jìn)行了抽樣的檢測(cè)，其中發(fā)現(xiàn)，有一臺(tái)變壓器油樣色譜檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，從總體上來(lái)看，氣體組的主要檢測(cè)結(jié)果包括氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，我們可以發(fā)現(xiàn)氣體組成部分中乙炔含量5ppm，氫含量為150ppm，總烴的含量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了150ppm，雖然氫和乙炔的含量并沒(méi)有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，但變壓器內(nèi)部可能存在過(guò)熱的現(xiàn)象。

1.1對(duì)二氧化碳和一氧化碳的指標(biāo)分析

眾所周知，絕緣材料分解的特征氣體常見的有二氧化碳和一氧化碳，通過(guò)對(duì)它們的監(jiān)測(cè)可以很好的判斷絕緣材料的運(yùn)作狀態(tài)，還是通過(guò)上方檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)，一氧化碳的含量超過(guò)了300ppm，通過(guò)計(jì)算二氧化碳和一氧化碳的比值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)比值大于11，也就是說(shuō)，變壓器的內(nèi)部可能會(huì)存在絕緣分解的現(xiàn)象，或者存在固體絕緣劣化問(wèn)題，與此同時(shí)總烴的含量超過(guò)了1480ppm，遠(yuǎn)超過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)150ppm，從這兩方面分析能夠判斷出變壓器存在內(nèi)部過(guò)熱。

1.2特種氣體判斷故障性質(zhì)

一般來(lái)講，故障點(diǎn)周圍絕緣油分解的特征氣體是乙炔，因?yàn)楫?dāng)乙炔含量為0時(shí)，我們就可以斷定變壓器的內(nèi)部并沒(méi)有弧光放電現(xiàn)象;氫氣的含量如果低于150ppm，也只能說(shuō)明變壓器的內(nèi)部存在弧光放電和局部放電的可能性很小;一旦甲烷的含量變高，說(shuō)明變壓器內(nèi)部可能存在接觸不良和局部過(guò)熱問(wèn)題。還需進(jìn)一步分析變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，如果變壓器在幾年間并沒(méi)有通過(guò)真空濾油機(jī)進(jìn)行濾油操作，沒(méi)有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行和補(bǔ)焊操作的處理，就說(shuō)明變壓器在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，增加的氣體是在近一年內(nèi)變壓器運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的。

二、變壓器的檢測(cè)操作處理

變壓器檢測(cè)時(shí)，需要測(cè)量和計(jì)算出變壓器的繞組直流電阻，然后與之前相同部位的測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比，變化范圍小于2%，各相繞組電阻相互間的差別不大于三相平均值的2%（容量在1.6MVA以上的變壓器），就可以得出結(jié)論分接電阻開關(guān)接觸良好，繞組也沒(méi)有出現(xiàn)匝間短路。當(dāng)測(cè)試變壓器繞組絕緣的吸收比大于1.3，或者當(dāng)測(cè)量出變壓器鐵芯絕緣電阻為0MΩ，便可以立即判斷出變壓器除引出接地點(diǎn)以外，還可能存在其他的接地點(diǎn)。

三、分析變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的處理策略

不穩(wěn)定接地故障和穩(wěn)定接地故障是變壓器鐵芯接地故障的兩種情況，接地點(diǎn)接地不牢靠是不穩(wěn)定接地的主要特征，其接地電阻值變化是比較大的，大多數(shù)情況都是由于電磁場(chǎng)的作用，致使很多異物形成了導(dǎo)電小橋，這些導(dǎo)電小橋就會(huì)引發(fā)接地故障，比如說(shuō)常見的油泥、灰塵、金屬粉塵;另外一種情況是穩(wěn)定接地，也可以稱之為死接地現(xiàn)象，接地電阻穩(wěn)定，沒(méi)有變化，主要是由于變壓器內(nèi)部本身的絕緣缺陷，也可能是廠家在設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程，處理不當(dāng)造成的接地故障，比如說(shuō)常見的絕緣破壞有壓環(huán)壓釘和鐵芯穿芯螺栓。

3.1多點(diǎn)接地處理方法

首先需要做的工作是判斷變壓器鐵芯接地故障是穩(wěn)定接地故障還是不穩(wěn)定接地故障。方法有以下三種：第一種就是電容放電沖擊法，這種方法一般是當(dāng)電容經(jīng)過(guò)一分鐘充電以后，要實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器故障點(diǎn)快速放電，這時(shí)就會(huì)聽到啪啪的響聲，接下來(lái)需要迅速用2.5KV搖表測(cè)試出鐵芯對(duì)地的絕緣電阻值，如果還是不能夠及時(shí)確定故障類型，那么就需要將此方法進(jìn)行重復(fù)操作，獲得最終結(jié)果;第二種方法是大電流沖擊法，一般情況下電焊機(jī)在工作時(shí)的電壓值為20V-40V之間，電流值在60A-600A，在使用這種方法過(guò)程中，需要把電焊機(jī)的焊接輸入電流設(shè)置在最小值，然后快速接觸墊腳，這一操作完成之后墊腳和鐵芯片依據(jù)故障點(diǎn)快速形成閉合電路，而且我們會(huì)很容易發(fā)現(xiàn)故障接地點(diǎn)處的電阻值會(huì)比非故障點(diǎn)的電阻值大很多，在這一操作完成之后，慢慢的提高電焊機(jī)的輸出電流值，這樣故障點(diǎn)就會(huì)快速實(shí)現(xiàn)發(fā)熱，而且該故障點(diǎn)的油脂會(huì)分解而形成煙塵，那么很容易就會(huì)看到故障點(diǎn)，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行消除操作后，通過(guò)測(cè)量接地電阻阻值來(lái)查看驗(yàn)證的效果;第三種方法是放電電壓沖擊法，這種方法要根據(jù)接地方式和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況而定，與此同時(shí)，因?yàn)楹芏噼F芯對(duì)地絕緣片過(guò)于薄，所以二次側(cè)壓值不能夠高于2500V，需要特別注意的是在操作之前，要把二次側(cè)壓值計(jì)算準(zhǔn)確。

3.2吊罩處理方法

在變壓器運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障會(huì)時(shí)常發(fā)生，這種故障的出現(xiàn)，對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定和變壓器的安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響。所以說(shuō)必須要針對(duì)故障的特征做綜合性的判斷分析，來(lái)快速制定出最佳的處理策略和方法。對(duì)鐵芯縱向散熱油道污油泥和一些金屬雜物進(jìn)行檢查，同樣也需要對(duì)鐵芯絕緣紙板的牢固性進(jìn)行檢查，檢查工作人員可以對(duì)各個(gè)間隙，以及鐵芯接地片絕緣包扎情況進(jìn)行查看，在檢查過(guò)程當(dāng)中，特別是一些重點(diǎn)部位，一定要確保沒(méi)有金屬夾雜物。那么接下來(lái)就可以查看夾件鐵芯絕緣電阻值，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)出的電阻值為0歐姆，那么就需要現(xiàn)場(chǎng)的處理工作人員對(duì)鐵芯的夾件，進(jìn)行認(rèn)真的檢查，如果發(fā)現(xiàn)夾件中間部位與鐵芯間隙過(guò)于小，觸碰到鐵芯，對(duì)接地點(diǎn)處理后，鐵芯絕緣電阻為10000歐姆，就說(shuō)明不在存在接地點(diǎn)，故障排除。

結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)代變壓器在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中時(shí)常會(huì)存在鐵芯多點(diǎn)接地故障問(wèn)題，對(duì)變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行和電網(wǎng)的穩(wěn)定性有著十分不利的影響，因此，必須要高度重視這一系列問(wèn)題。對(duì)于變壓器日常的檢測(cè)工作一定要重視和強(qiáng)化，特別是日常色譜和電氣試驗(yàn)監(jiān)測(cè)，還要樹立超前預(yù)防診斷意識(shí)，具備早期診斷的能力，一旦變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障發(fā)生，能夠根據(jù)出現(xiàn)的故障特點(diǎn)，及時(shí)準(zhǔn)確的分析和判斷，根據(jù)其實(shí)際情況，制定出最恰當(dāng)?shù)墓收咸幚矸桨负筒呗?。特別是針對(duì)一些不穩(wěn)定的接地故障，一定要確保故障損失控制在最低限度范圍內(nèi)，可以采取不吊罩檢修電容沖擊方法進(jìn)行排除，一定不能夠盲目的進(jìn)行電焊燒除和放電沖擊，避免故障擴(kuò)大造成的絕緣損壞。因此在變壓器過(guò)熱故障的保護(hù)和處理過(guò)程中，一定要及時(shí)排除不必要的影響因素，找到最科學(xué)的方法和手段來(lái)及時(shí)解決接地點(diǎn)的故障問(wèn)題，確保變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。

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