油浸式電力變壓器不同種類故障修復(fù)方法及預(yù)防措施
近年來工業(yè)的迅速發(fā)展和持續(xù)高溫，使高壓6-35kv級中小型電力變壓器經(jīng)常燒毀，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。而這一類三相油浸電力變壓器在運行過程中，除高、低壓繞組短路故障以外，繞組絕緣因受電動力、油老化、雷擊等原因造成絕緣擊穿的機(jī)率也常常發(fā)生，而這種故障往往涉及的故障面大，變壓器停運時間長，修復(fù)難度高，修理時間長，唯有了解和查清繞組擊穿部位、絕緣損壞程度和擊穿發(fā)生的部位，才能及時得出結(jié)論，果斷地采取有效或簡捷的修復(fù)工藝措施，排除擊穿故障，使變壓器減少停電時間?，F(xiàn)以SJ系列中小型變壓器為例加以分析。
油浸式電力變壓器故障的預(yù)防措施
1、由于擊穿多由雷擊造成，所以在進(jìn)線處加裝閥式避雷器能有效防止故障發(fā)生。裝設(shè)避雷器時，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線的長度，以便減少雷電電流在連線上的壓降。同時，避雷器的接線應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點連接在一起，這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動作時，作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了（不包括接地電阻上的電壓壓降），就減少了雷電對變壓器破壞的機(jī)會。如以前我站進(jìn)線線路經(jīng)常遇雷擊造成過電壓跳閘或套管擊穿等事故。在35KV進(jìn)線加裝FZ-35型閥式避雷器，在10KV進(jìn)線加裝 FCD-10型閥式避雷器后，大大減少因雷擊出現(xiàn)跳閘情況，沒有設(shè)備因雷擊而損壞。
2、經(jīng)常檢查變壓器上層油溫和油的顏色。上層油溫一般應(yīng)低于85℃。超過85℃時，油的氧化速度加快，老化得越快，油老化后，其絕緣性能和冷卻效果都要降低。允許上層油溫升不超過55℃，超過時可能損壞變壓器。定期取油樣進(jìn)行檢驗和分析，對變壓器運行中已經(jīng)變質(zhì)的油應(yīng)及時處理，使其恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。采用的方法有過濾法、澄清法和干燥法等，將油與水分、雜質(zhì)分離。如油溫突然過高可能是冷卻裝置故障或嚴(yán)重過載，也可能是變壓器內(nèi)部有故障應(yīng)退出運行。油的顏色應(yīng)是透明微帶黃色，如出現(xiàn)紅棕色或黑色應(yīng)及時處理。如我站近區(qū)變壓器由于變壓器油老化，散熱效果差，造成油面和溫度過高，更換新變壓器油后此現(xiàn)象消失。
3、對正在運行的變壓器尚未出現(xiàn)硫化物的防止、檢查和采取有效措施。大致有：⑴取油樣進(jìn)行試驗，檢測油中含硫化物符合標(biāo)準(zhǔn)要求與否。⑵可用一銅片放入變壓器中，定期觀察和檢查銅片表面是否發(fā)黑，來判定油中硫的含量多少，以便及時采取防黑化措施。⑶對含硫量較多的變壓器油，唯有更換新油，以防止運行油發(fā)生故障。
油浸式電力變壓器擊穿原因及修復(fù)方法
1、由于變壓器運行日久，絕緣老化造成擊穿，對因此而引起的擊穿解決的辦法是吊芯解體，視擊穿部位及嚴(yán)重程度加以修復(fù)或更換部分及全部繞組，但關(guān)鍵在對尚未引起擊穿事故的運行變壓器，平時應(yīng)加強(qiáng)有計劃的預(yù)修工作和定期進(jìn)行現(xiàn)場沖擊試驗，從中發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，可提前更換下來修理，不要等薄弱環(huán)節(jié)處釀成大的擊穿事故等，再停運修理。對運行時間較長的老變壓器，從安全及節(jié)能角度出發(fā)，不要帶病運行，應(yīng)用新型變壓器更換。如某站在檢修中發(fā)現(xiàn)廠用100KVA變壓器介損過大。由于該變壓器鐵芯采用的是老式耗能鐵芯，修復(fù)價值不大，所以更換S11-100KVA節(jié)能變壓器。
2、由于線圈結(jié)構(gòu)不合理造成的擊穿。這在SJ系列中小型變壓器中為常見。因此類變壓器高壓線圈系圓筒型結(jié)構(gòu)，每相層數(shù)較少，層間電壓較高，所以易產(chǎn)生層間擊穿故障。大修這類圓筒形線圈時，要選用質(zhì)量好的漆包線，在繞制過程中，不要用鐵質(zhì)工具直接敲打各段線圈，應(yīng)選用橡膠錘和竹板小心處理。在局部修理擊穿處時，在導(dǎo)線未燒斷和灼傷時，應(yīng)先仔細(xì)剝?nèi)舸┨幰呀够呐f絕緣，擦拭干凈，如導(dǎo)線有毛刺，用砂布打去毛刺，用綢帶或粉云母帶包好，兩頭搭牢靠，絕緣帶包緊包嚴(yán)，經(jīng)局部預(yù)熱后，刷上絕緣漆進(jìn)行局部烘干，Z好整個線圈預(yù)烘浸漆和烘干處理，質(zhì)量更能保證。
3、對于層數(shù)成雙的低壓線圈，由于線圈首未端靠得很近，若引線間絕緣包得不好，加上低壓線圈所用導(dǎo)線較粗，又是在先包好絕緣再彎頭，致使彎頭處絕緣受傷，出現(xiàn)裂紋，構(gòu)成變壓器運行時的薄弱環(huán)節(jié)，一旦受到過電壓的沖擊，此薄弱環(huán)節(jié)處先擊穿。處理的辦法是將彎頭處已擊穿的舊絕緣清除掉，按上面所述高壓線圈局部擊穿修理方法修理低壓線圈層間局部擊穿故障。如為更換整個低壓線圈，在大修工藝上應(yīng)采取先彎頭后包絕緣的做法為宜。
4、高壓線圈不同電壓抽頭引線間，包扎絕緣施工不當(dāng)造成隱患，當(dāng)隱患處找到后清除掉老絕緣物，采用加強(qiáng)引線間絕緣做法，操作中注意包扎方法，盡量把玻璃絲綢或電纜線包緊、包均勻，不能留有間隙，以防產(chǎn)生氣泡，減少擊穿發(fā)生。
5、分接板材料選得不當(dāng)。如選用了粉質(zhì)膠木板或布質(zhì)膠木板做成分接板時，因這類膠木板擊穿電壓低，又易老化。處理和防止的辦法就是選用環(huán)氧玻璃布板材料，更換粉質(zhì)膠木板或布質(zhì)膠木板做成的分接板。
6、高壓線圈層間絕緣所用的電纜紙質(zhì)量不好，墊的層數(shù)不足所引起的擊穿也是常見的。解決和處理此故障時以及重繞新線圈時，首先選用質(zhì)量好的絕緣紙，在層數(shù)上不能僅按層間工作電壓來考慮，應(yīng)按不同線圈層數(shù)包墊不同層數(shù)的絕緣紙。一般配電變壓器多采用同芯式繞組。同芯式繞組的原、副繞組繞在同一個鐵芯上，低壓繞組放在里面靠近鐵芯，高壓繞組套在外面，這種繞組結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。在高、低壓繞組間絕緣更應(yīng)該小心，注意電纜紙是否有破損，電纜紙應(yīng)鋪的平整，線圈排列整齊，防止層間電壓局部過高，繞線圈時注意卷線模必須光滑，并應(yīng)包絕緣紙卷制，防止碰傷、劃傷。有損傷時必須恢復(fù)絕緣后才能繼續(xù)繞制。
7、變壓器分接頭間絕緣擊穿。這一故障產(chǎn)生的原因，主要是變壓器內(nèi)的絕緣油同分接開關(guān)等部位的裸銅或銀焊的銀相互作用，生成一種導(dǎo)電性的硫化物。隨著運行時間長，這些硫化物就發(fā)黑，即出現(xiàn)硫化銅黑化，由于熱膨脹應(yīng)力作用，促使黑化物剝離，又在強(qiáng)電場下脫落，造成分接開關(guān)間絕緣擊穿故障。防止此故障唯一的方法是去除變壓器油中所含的活性硫。更換含腐蝕性小、含硫少的變壓器油。
8、鐵芯故障引起擊穿。鐵芯故障有鐵芯片間絕緣損壞、鐵芯局部熔化、接地片斷裂及夾件松動等。鐵芯片間絕緣損壞多由片間絕緣老化、硅鋼質(zhì)量不好、片間絕緣漆的不良等原因引起。如損壞部分不大，在損壞處再涂一層絕緣漆即可。鐵芯局部熔化通常是由于鐵芯螺栓的絕緣損壞使鐵芯片短路、片間絕緣嚴(yán)重?fù)p壞或鐵芯接地不正確等造成。處理方法是，將燒熔部分刮凈，再涂上絕緣漆。
變壓器是靠變壓器油來絕緣和散熱的。變壓器無油或少油時是不允許工作的。漏油主要有箱沿和散熱片漏油。油箱箱沿密封面的質(zhì)量好壞對變壓器滲漏影響極大。處理此故障時應(yīng)選用質(zhì)量較好的橡膠圈，箱沿夾面不平整時應(yīng)用銼刀打平再把膠圈壓緊。散熱器施工工藝質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求，很容易造成虛假焊縫，出現(xiàn)滲漏。補(bǔ)救措施可采用鉆孔補(bǔ)焊法和打磨補(bǔ)焊工藝。
總之，變壓器故障一般是有前兆的，應(yīng)定期進(jìn)行巡視檢查，以便了解和掌握變壓器的運行狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，力爭把故障消除在萌芽狀態(tài)。
信息整理：揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司
油浸式電力變壓器故障的預(yù)防措施
1、由于擊穿多由雷擊造成，所以在進(jìn)線處加裝閥式避雷器能有效防止故障發(fā)生。裝設(shè)避雷器時，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線的長度，以便減少雷電電流在連線上的壓降。同時，避雷器的接線應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點連接在一起，這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動作時，作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了（不包括接地電阻上的電壓壓降），就減少了雷電對變壓器破壞的機(jī)會。如以前我站進(jìn)線線路經(jīng)常遇雷擊造成過電壓跳閘或套管擊穿等事故。在35KV進(jìn)線加裝FZ-35型閥式避雷器，在10KV進(jìn)線加裝 FCD-10型閥式避雷器后，大大減少因雷擊出現(xiàn)跳閘情況，沒有設(shè)備因雷擊而損壞。
2、經(jīng)常檢查變壓器上層油溫和油的顏色。上層油溫一般應(yīng)低于85℃。超過85℃時，油的氧化速度加快，老化得越快，油老化后，其絕緣性能和冷卻效果都要降低。允許上層油溫升不超過55℃，超過時可能損壞變壓器。定期取油樣進(jìn)行檢驗和分析，對變壓器運行中已經(jīng)變質(zhì)的油應(yīng)及時處理，使其恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。采用的方法有過濾法、澄清法和干燥法等，將油與水分、雜質(zhì)分離。如油溫突然過高可能是冷卻裝置故障或嚴(yán)重過載，也可能是變壓器內(nèi)部有故障應(yīng)退出運行。油的顏色應(yīng)是透明微帶黃色，如出現(xiàn)紅棕色或黑色應(yīng)及時處理。如我站近區(qū)變壓器由于變壓器油老化，散熱效果差，造成油面和溫度過高，更換新變壓器油后此現(xiàn)象消失。
3、對正在運行的變壓器尚未出現(xiàn)硫化物的防止、檢查和采取有效措施。大致有：⑴取油樣進(jìn)行試驗，檢測油中含硫化物符合標(biāo)準(zhǔn)要求與否。⑵可用一銅片放入變壓器中，定期觀察和檢查銅片表面是否發(fā)黑，來判定油中硫的含量多少，以便及時采取防黑化措施。⑶對含硫量較多的變壓器油，唯有更換新油，以防止運行油發(fā)生故障。
油浸式電力變壓器擊穿原因及修復(fù)方法
1、由于變壓器運行日久，絕緣老化造成擊穿，對因此而引起的擊穿解決的辦法是吊芯解體，視擊穿部位及嚴(yán)重程度加以修復(fù)或更換部分及全部繞組，但關(guān)鍵在對尚未引起擊穿事故的運行變壓器，平時應(yīng)加強(qiáng)有計劃的預(yù)修工作和定期進(jìn)行現(xiàn)場沖擊試驗，從中發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，可提前更換下來修理，不要等薄弱環(huán)節(jié)處釀成大的擊穿事故等，再停運修理。對運行時間較長的老變壓器，從安全及節(jié)能角度出發(fā)，不要帶病運行，應(yīng)用新型變壓器更換。如某站在檢修中發(fā)現(xiàn)廠用100KVA變壓器介損過大。由于該變壓器鐵芯采用的是老式耗能鐵芯，修復(fù)價值不大，所以更換S11-100KVA節(jié)能變壓器。
2、由于線圈結(jié)構(gòu)不合理造成的擊穿。這在SJ系列中小型變壓器中為常見。因此類變壓器高壓線圈系圓筒型結(jié)構(gòu)，每相層數(shù)較少，層間電壓較高，所以易產(chǎn)生層間擊穿故障。大修這類圓筒形線圈時，要選用質(zhì)量好的漆包線，在繞制過程中，不要用鐵質(zhì)工具直接敲打各段線圈，應(yīng)選用橡膠錘和竹板小心處理。在局部修理擊穿處時，在導(dǎo)線未燒斷和灼傷時，應(yīng)先仔細(xì)剝?nèi)舸┨幰呀够呐f絕緣，擦拭干凈，如導(dǎo)線有毛刺，用砂布打去毛刺，用綢帶或粉云母帶包好，兩頭搭牢靠，絕緣帶包緊包嚴(yán)，經(jīng)局部預(yù)熱后，刷上絕緣漆進(jìn)行局部烘干，Z好整個線圈預(yù)烘浸漆和烘干處理，質(zhì)量更能保證。
3、對于層數(shù)成雙的低壓線圈，由于線圈首未端靠得很近，若引線間絕緣包得不好，加上低壓線圈所用導(dǎo)線較粗，又是在先包好絕緣再彎頭，致使彎頭處絕緣受傷，出現(xiàn)裂紋，構(gòu)成變壓器運行時的薄弱環(huán)節(jié)，一旦受到過電壓的沖擊，此薄弱環(huán)節(jié)處先擊穿。處理的辦法是將彎頭處已擊穿的舊絕緣清除掉，按上面所述高壓線圈局部擊穿修理方法修理低壓線圈層間局部擊穿故障。如為更換整個低壓線圈，在大修工藝上應(yīng)采取先彎頭后包絕緣的做法為宜。
4、高壓線圈不同電壓抽頭引線間，包扎絕緣施工不當(dāng)造成隱患，當(dāng)隱患處找到后清除掉老絕緣物，采用加強(qiáng)引線間絕緣做法，操作中注意包扎方法，盡量把玻璃絲綢或電纜線包緊、包均勻，不能留有間隙，以防產(chǎn)生氣泡，減少擊穿發(fā)生。
5、分接板材料選得不當(dāng)。如選用了粉質(zhì)膠木板或布質(zhì)膠木板做成分接板時，因這類膠木板擊穿電壓低，又易老化。處理和防止的辦法就是選用環(huán)氧玻璃布板材料，更換粉質(zhì)膠木板或布質(zhì)膠木板做成的分接板。
6、高壓線圈層間絕緣所用的電纜紙質(zhì)量不好，墊的層數(shù)不足所引起的擊穿也是常見的。解決和處理此故障時以及重繞新線圈時，首先選用質(zhì)量好的絕緣紙，在層數(shù)上不能僅按層間工作電壓來考慮，應(yīng)按不同線圈層數(shù)包墊不同層數(shù)的絕緣紙。一般配電變壓器多采用同芯式繞組。同芯式繞組的原、副繞組繞在同一個鐵芯上，低壓繞組放在里面靠近鐵芯，高壓繞組套在外面，這種繞組結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。在高、低壓繞組間絕緣更應(yīng)該小心，注意電纜紙是否有破損，電纜紙應(yīng)鋪的平整，線圈排列整齊，防止層間電壓局部過高，繞線圈時注意卷線模必須光滑，并應(yīng)包絕緣紙卷制，防止碰傷、劃傷。有損傷時必須恢復(fù)絕緣后才能繼續(xù)繞制。
7、變壓器分接頭間絕緣擊穿。這一故障產(chǎn)生的原因，主要是變壓器內(nèi)的絕緣油同分接開關(guān)等部位的裸銅或銀焊的銀相互作用，生成一種導(dǎo)電性的硫化物。隨著運行時間長，這些硫化物就發(fā)黑，即出現(xiàn)硫化銅黑化，由于熱膨脹應(yīng)力作用，促使黑化物剝離，又在強(qiáng)電場下脫落，造成分接開關(guān)間絕緣擊穿故障。防止此故障唯一的方法是去除變壓器油中所含的活性硫。更換含腐蝕性小、含硫少的變壓器油。
8、鐵芯故障引起擊穿。鐵芯故障有鐵芯片間絕緣損壞、鐵芯局部熔化、接地片斷裂及夾件松動等。鐵芯片間絕緣損壞多由片間絕緣老化、硅鋼質(zhì)量不好、片間絕緣漆的不良等原因引起。如損壞部分不大，在損壞處再涂一層絕緣漆即可。鐵芯局部熔化通常是由于鐵芯螺栓的絕緣損壞使鐵芯片短路、片間絕緣嚴(yán)重?fù)p壞或鐵芯接地不正確等造成。處理方法是，將燒熔部分刮凈，再涂上絕緣漆。
變壓器是靠變壓器油來絕緣和散熱的。變壓器無油或少油時是不允許工作的。漏油主要有箱沿和散熱片漏油。油箱箱沿密封面的質(zhì)量好壞對變壓器滲漏影響極大。處理此故障時應(yīng)選用質(zhì)量較好的橡膠圈，箱沿夾面不平整時應(yīng)用銼刀打平再把膠圈壓緊。散熱器施工工藝質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求，很容易造成虛假焊縫，出現(xiàn)滲漏。補(bǔ)救措施可采用鉆孔補(bǔ)焊法和打磨補(bǔ)焊工藝。
總之，變壓器故障一般是有前兆的，應(yīng)定期進(jìn)行巡視檢查，以便了解和掌握變壓器的運行狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，力爭把故障消除在萌芽狀態(tài)。
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