油浸式電力變壓器不同種類(lèi)故障修復(fù)方法及預(yù)防措施
近年來(lái)工業(yè)的迅速發(fā)展和持續(xù)高溫，使高壓6-35kv級(jí)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(lèi)三相油浸電力變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，除高、低壓繞組短路故障以外，繞組絕緣因受電動(dòng)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(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，修復(fù)難度高，修理時(shí)間長(zhǎng)，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(shí)得出結(jié)論，果斷地采取有效或簡(jiǎn)捷的修復(fù)工藝措施，排除擊穿故障，使變壓器減少停電時(shí)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(xiàn)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(shí)，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線(xiàn)的長(zhǎng)度，以便減少雷電電流在連線(xiàn)上的壓降。同時(shí)，避雷器的接線(xiàn)應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起，這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動(dòng)作時(shí)，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(duì)變壓器破壞的機(jī)會(huì)。如以前我站進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路經(jīng)常遇雷擊造成過(guò)電壓跳閘或套管擊穿等事故。在35KV進(jìn)線(xiàn)加裝FZ-35型閥式避雷器，在10KV進(jìn)線(xiàn)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(méi)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(guò)85℃時(shí)，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(guò)55℃，超過(guò)時(shí)可能損壞變壓器。定期取油樣進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，對(duì)變壓器運(yùn)行中已經(jīng)變質(zhì)的油應(yīng)及時(shí)處理，使其恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。采用的方法有過(guò)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(guò)高可能是冷卻裝置故障或嚴(yán)重過(guò)載，也可能是變壓器內(nèi)部有故障應(yīng)退出運(yùn)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(shí)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(guò)高，更換新變壓器油后此現(xiàn)象消失。
3、對(duì)正在運(yùn)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(yàn)，檢測(cè)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(lái)判定油中硫的含量多少，以便及時(shí)采取防黑化措施。⑶對(duì)含硫量較多的變壓器油，唯有更換新油，以防止運(yùn)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(yùn)行日久，絕緣老化造成擊穿，對(duì)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(duì)尚未引起擊穿事故的運(yùn)行變壓器，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)有計(jì)劃的預(yù)修工作和定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)沖擊試驗(yàn)，從中發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，可提前更換下來(lái)修理，不要等薄弱環(huán)節(jié)處釀成大的擊穿事故等，再停運(yùn)修理。對(duì)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的老變壓器，從安全及節(jié)能角度出發(fā)，不要帶病運(yùn)行，應(yīng)用新型變壓器更換。如某站在檢修中發(fā)現(xiàn)廠(chǎng)用100KVA變壓器介損過(guò)大。由于該變壓器鐵芯采用的是老式耗能鐵芯，修復(fù)價(jià)值不大，所以更換S11-100KVA節(jié)能變壓器。
2、由于線(xiàn)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(jiàn)。因此類(lèi)變壓器高壓線(xiàn)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(lèi)圓筒形線(xiàn)圈時(shí)，要選用質(zhì)量好的漆包線(xiàn)，在繞制過(guò)程中，不要用鐵質(zhì)工具直接敲打各段線(xiàn)圈，應(yīng)選用橡膠錘和竹板小心處理。在局部修理?yè)舸┨帟r(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)未燒斷和灼傷時(shí)，應(yīng)先仔細(xì)剝?nèi)舸┨幰呀够呐f絕緣，擦拭干凈，如導(dǎo)線(xiàn)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(gè)線(xiàn)圈預(yù)烘浸漆和烘干處理，質(zhì)量更能保證。
3、對(duì)于層數(shù)成雙的低壓線(xiàn)圈，由于線(xiàn)圈首未端靠得很近，若引線(xiàn)間絕緣包得不好，加上低壓線(xiàn)圈所用導(dǎo)線(xiàn)較粗，又是在先包好絕緣再?gòu)濐^，致使彎頭處絕緣受傷，出現(xiàn)裂紋，構(gòu)成變壓器運(yùn)行時(shí)的薄弱環(huán)節(jié)，一旦受到過(guò)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(xiàn)圈局部擊穿修理方法修理低壓線(xiàn)圈層間局部擊穿故障。如為更換整個(gè)低壓線(xiàn)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(xiàn)圈不同電壓抽頭引線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shí)，因這類(lèi)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(xiàn)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(jiàn)的。解決和處理此故障時(shí)以及重繞新線(xiàn)圈時(shí)，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(lái)考慮，應(yīng)按不同線(xiàn)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(gè)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(jiǎn)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(xiàn)圈排列整齊，防止層間電壓局部過(guò)高，繞線(xiàn)圈時(shí)注意卷線(xiàn)模必須光滑，并應(yīng)包絕緣紙卷制，防止碰傷、劃傷。有損傷時(shí)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(kāi)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(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，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(chǎng)下脫落，造成分接開(kāi)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(dòng)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(lái)絕緣和散熱的。變壓器無(wú)油或少油時(shí)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(duì)變壓器滲漏影響極大。處理此故障時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量較好的橡膠圈，箱沿夾面不平整時(shí)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(jì)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(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，力爭(zhēng)把故障消除在萌芽狀態(tài)。
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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(xiàn)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(shí)，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線(xiàn)的長(zhǎng)度，以便減少雷電電流在連線(xiàn)上的壓降。同時(shí)，避雷器的接線(xiàn)應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起，這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動(dòng)作時(shí)，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(duì)變壓器破壞的機(jī)會(huì)。如以前我站進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路經(jīng)常遇雷擊造成過(guò)電壓跳閘或套管擊穿等事故。在35KV進(jìn)線(xiàn)加裝FZ-35型閥式避雷器，在10KV進(jìn)線(xiàn)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(méi)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(guò)85℃時(shí)，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(guò)55℃，超過(guò)時(shí)可能損壞變壓器。定期取油樣進(jìn)行檢驗(yàn)和分析，對(duì)變壓器運(yùn)行中已經(jīng)變質(zhì)的油應(yīng)及時(shí)處理，使其恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)值。采用的方法有過(guò)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(guò)高可能是冷卻裝置故障或嚴(yán)重過(guò)載，也可能是變壓器內(nèi)部有故障應(yīng)退出運(yùn)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(shí)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(guò)高，更換新變壓器油后此現(xiàn)象消失。
3、對(duì)正在運(yùn)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(yàn)，檢測(cè)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(lái)判定油中硫的含量多少，以便及時(shí)采取防黑化措施。⑶對(duì)含硫量較多的變壓器油，唯有更換新油，以防止運(yùn)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(yùn)行日久，絕緣老化造成擊穿，對(duì)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(duì)尚未引起擊穿事故的運(yùn)行變壓器，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)有計(jì)劃的預(yù)修工作和定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)沖擊試驗(yàn)，從中發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，可提前更換下來(lái)修理，不要等薄弱環(huán)節(jié)處釀成大的擊穿事故等，再停運(yùn)修理。對(duì)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的老變壓器，從安全及節(jié)能角度出發(fā)，不要帶病運(yùn)行，應(yīng)用新型變壓器更換。如某站在檢修中發(fā)現(xiàn)廠(chǎng)用100KVA變壓器介損過(guò)大。由于該變壓器鐵芯采用的是老式耗能鐵芯，修復(fù)價(jià)值不大，所以更換S11-100KVA節(jié)能變壓器。
2、由于線(xiàn)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(jiàn)。因此類(lèi)變壓器高壓線(xiàn)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(lèi)圓筒形線(xiàn)圈時(shí)，要選用質(zhì)量好的漆包線(xiàn)，在繞制過(guò)程中，不要用鐵質(zhì)工具直接敲打各段線(xiàn)圈，應(yīng)選用橡膠錘和竹板小心處理。在局部修理?yè)舸┨帟r(shí)，在導(dǎo)線(xiàn)未燒斷和灼傷時(shí)，應(yīng)先仔細(xì)剝?nèi)舸┨幰呀够呐f絕緣，擦拭干凈，如導(dǎo)線(xiàn)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(gè)線(xiàn)圈預(yù)烘浸漆和烘干處理，質(zhì)量更能保證。
3、對(duì)于層數(shù)成雙的低壓線(xiàn)圈，由于線(xiàn)圈首未端靠得很近，若引線(xiàn)間絕緣包得不好，加上低壓線(xiàn)圈所用導(dǎo)線(xiàn)較粗，又是在先包好絕緣再?gòu)濐^，致使彎頭處絕緣受傷，出現(xiàn)裂紋，構(gòu)成變壓器運(yùn)行時(shí)的薄弱環(huán)節(jié)，一旦受到過(guò)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(xiàn)圈局部擊穿修理方法修理低壓線(xiàn)圈層間局部擊穿故障。如為更換整個(gè)低壓線(xiàn)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(xiàn)圈不同電壓抽頭引線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shí)，因這類(lèi)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(xiàn)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(jiàn)的。解決和處理此故障時(shí)以及重繞新線(xiàn)圈時(shí)，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(lái)考慮，應(yīng)按不同線(xiàn)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(gè)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(jiǎn)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(xiàn)圈排列整齊，防止層間電壓局部過(guò)高，繞線(xiàn)圈時(shí)注意卷線(xiàn)模必須光滑，并應(yīng)包絕緣紙卷制，防止碰傷、劃傷。有損傷時(shí)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(kāi)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(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，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(chǎng)下脫落，造成分接開(kāi)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(dòng)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(lái)絕緣和散熱的。變壓器無(wú)油或少油時(shí)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(duì)變壓器滲漏影響極大。處理此故障時(shí)應(yīng)選用質(zhì)量較好的橡膠圈，箱沿夾面不平整時(shí)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(jì)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(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，力爭(zhēng)把故障消除在萌芽狀態(tài)。
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