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淺談基于電力變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障的分析

2018-08-27

電力系統(tǒng)做為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人均正常生活、學(xué)習(xí)的重要保障,對(duì)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都是十分重要的。而供電設(shè)備中變壓器所起到的作用又是不容忽視的。因此,保證變壓器的安全是電力系統(tǒng)目前為重視的事情,也是電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。

1變壓器的作用

所謂的變壓器,主要是指利用電感原理來(lái)使義流電壓發(fā)生改變的裝置,它主要是由初級(jí)電圈、鐵芯所組成。如圖1所示。

在供電系統(tǒng)中,變壓器主是用于變換電壓、變換電流、變換阻抗能力、隔離電壓、穩(wěn)定電壓等,保證供電設(shè)備的正常運(yùn)行。

供電系統(tǒng)運(yùn)行中,變壓器主要是起著絕緣及散熱的作用。在供電系統(tǒng)正常運(yùn)行中,變壓器對(duì)設(shè)備運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量具有很好的疏通功能,能保證供電設(shè)備不會(huì)因內(nèi)部過(guò)熱而產(chǎn)生故障問(wèn)題或是設(shè)備的損壞問(wèn)題。另外,變壓器在改變供電電壓的同時(shí),對(duì)功率有改變是不會(huì)有任何影響的,因此,當(dāng)電壓發(fā)生改變時(shí),電流也會(huì)隨之發(fā)生改變,使電阻發(fā)生變化,因此,在供電系統(tǒng)中,變壓器主要是起到了絕緣的作用。

除此之外,在電路振蕩中,變壓器除了可以阻容,還可以進(jìn)行自身的電路耦合振蕩,因此,變電器還具有選頻回路諧振作用。

2引起變壓器內(nèi)部過(guò)熱的原因

變壓器是保證供電設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ),對(duì)設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量具有很好的疏散功能。因此,一但變壓器內(nèi)部過(guò)熱,勢(shì)必會(huì)給供電設(shè)備的正常運(yùn)作帶來(lái)巨大的影響。就目前來(lái)看,諸多供電系統(tǒng)運(yùn)行中,由于變壓器內(nèi)部過(guò)熱而產(chǎn)生的故障是十分普遍的。那么,想要解決這一問(wèn)題,首先要對(duì)引起變壓器內(nèi)部過(guò)熱的原因進(jìn)行分析。

2.1分接開(kāi)關(guān)故障引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱

對(duì)于分接開(kāi)關(guān)引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障約占整體故障的50%左右,這種情況主要發(fā)生在變壓器頻繁調(diào)壓以及電流負(fù)荷量較大的變壓器中。由于頻繁調(diào)壓而使接觸開(kāi)關(guān)之間的接頭磨損現(xiàn)象十分嚴(yán)重,而使電流經(jīng)過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的熱量會(huì)使變壓器接頭開(kāi)關(guān)彈性能力下降,從而導(dǎo)致兩接頭之間的壓力下降,這種現(xiàn)象往往會(huì)使兩接頭之間的電阻壓力增加,從而導(dǎo)致接觸電阻之間的發(fā)熱量增大,而發(fā)熱源又加大了兩接頭之間的線路表面氧化現(xiàn)象,從而形成了一種惡性循環(huán),使變壓器內(nèi)部因過(guò)熱而發(fā)生損壞。

例如:某電廠20MVA有載變壓器,由于工廠負(fù)責(zé)人員對(duì)變壓器分接開(kāi)關(guān)的接觸問(wèn)題沒(méi)有做到足夠的重視,使供電設(shè)備運(yùn)行中電阻接觸壓力不斷增大,從而使兩接頭之間的金屬零件因溫度過(guò)熱而燒化,而在操作人員進(jìn)行變壓器調(diào)壓時(shí),使變壓器中間起弧而引起短路現(xiàn)象,甚至引起了變壓器起火爆炸,造成了變壓器損壞的同時(shí)對(duì)企業(yè)的正常經(jīng)營(yíng)帶來(lái)阻力。

2.2引線接口故障引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱

引線接頭問(wèn)題所引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱也是一個(gè)十分常見(jiàn)的因素。這類問(wèn)題主要是發(fā)生在變壓器低繞阻與變壓器套管相連接的位置上。因這種接口為固定式接口,因此,出現(xiàn)故障的主要原因是由于設(shè)備檢修人員在檢修結(jié)束后對(duì)接口處的螺絲穩(wěn)固性沒(méi)有做好檢查,使變壓器在強(qiáng)大的電流運(yùn)行下接觸面位置發(fā)生氧化,從而形成了較大的電阻,再由強(qiáng)大的接觸電阻逐漸使變壓器內(nèi)部產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象,從而導(dǎo)致變壓器的嚴(yán)重?fù)p壞

2.3鐵芯故障引起的變壓器內(nèi)部發(fā)熱

在變壓器運(yùn)行過(guò)程中,由鐵芯所引起的變壓器內(nèi)部發(fā)熱情況也是十分普遍的。一般情況下,只允許鐵芯一點(diǎn)接地連接。但目前有些變壓器運(yùn)行中,常常會(huì)出現(xiàn)多點(diǎn)接地現(xiàn),從而形成了一種多點(diǎn)電位感應(yīng)狀態(tài),使變壓器內(nèi)部形成一種運(yùn)行模式,從而使變壓器內(nèi)部不斷發(fā)熱,終導(dǎo)致變壓器燒毀。

3變壓器內(nèi)部發(fā)熱的預(yù)防措施

變壓器正常運(yùn)作是保證供電系統(tǒng)正常工作的前提。因此,電力系統(tǒng)及相關(guān)部門針對(duì)引起變壓器內(nèi)部發(fā)熱的原因做出了幾點(diǎn)預(yù)防措施,具體如下:

3.1分接開(kāi)關(guān)故障的預(yù)防措施

針對(duì)由分接開(kāi)關(guān)而引起的變壓器內(nèi)部過(guò)熱故障,主要對(duì)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換4000次及少運(yùn)行3個(gè)月的油鐨譜分析,并且每年要對(duì)變壓器分接開(kāi)關(guān)做定期的電阻直流檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)異常情況,要對(duì)分接開(kāi)關(guān)進(jìn)行及時(shí)的抽離檢查,以保證變壓器的安全。另外,對(duì)于無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器來(lái)說(shuō),要在設(shè)備投入運(yùn)行前對(duì)繞阻直流電壓進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)合格后方可投入運(yùn)營(yíng)。同時(shí),對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)大幅度調(diào)壓以及電壓負(fù)荷過(guò)大的變壓器要進(jìn)行隨時(shí)的檢測(cè)及試驗(yàn),必要時(shí)對(duì)變壓器做油色譜分析,以確保變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的安全性。

3.2引線接口故障的預(yù)防措施

針對(duì)由引線接口引起的變壓器發(fā)熱現(xiàn)象,首先對(duì)大型的變壓器安裝及檢修后要對(duì)直流電阻進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)此類變壓器做油色譜分析處理。另外,對(duì)于變壓器在運(yùn)行狀態(tài)下來(lái)講,主要是利用紅外線測(cè)溫儀器對(duì)運(yùn)行中的變壓器溫度進(jìn)行檢測(cè),一但發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí),要及時(shí)對(duì)變壓器做油色譜分析處理,必要時(shí)對(duì)直流電阻進(jìn)行檢測(cè),做停電處理。

3.3鐵芯故障的預(yù)防措施

針對(duì)因鐵芯故障引起的變壓器內(nèi)部發(fā)熱問(wèn)題,首先要利用電擊法對(duì)變壓器進(jìn)行放電處理,同時(shí),采用低壓交流沖擊法對(duì)變壓器實(shí)行電量的疏散處理。另外,還可以在鐵芯外部與地面連接處增加一個(gè)電阻,以減低鐵芯接地電流對(duì)變壓器的損壞。除此之外,如果當(dāng)故障點(diǎn)無(wú)法及時(shí)處理時(shí),要將故障點(diǎn)與鐵芯的正常接地點(diǎn)移至同一位置上,以降低電流循環(huán)給變壓器帶來(lái)的危害。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,保證變壓器運(yùn)作安全是供電設(shè)備正常工用的必要條件。因此,在變壓器檢修中,要針對(duì)故障所在進(jìn)行定點(diǎn)維修,才能保證變壓器的運(yùn)行安全,也才能保證電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)安全。

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