配電變壓器常見故障及維護(hù)管理探究

李 想

南通市通州區(qū)供電公司 江蘇 南通226001

1 配電變壓器絕緣老化的機(jī)理分析

配電是整個(gè)電力系統(tǒng)中較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),直接關(guān)系到用戶的供電可靠性。配電變壓器作為配電系統(tǒng)的核心部件,它的運(yùn)行穩(wěn)定與否對配電系統(tǒng)的影響非常大,一旦配電變壓器絕緣出現(xiàn)老化會導(dǎo)致變壓器的整體性能下降。相關(guān)研究結(jié)果表明,絕緣系統(tǒng)是影響變壓器使用壽命的關(guān)鍵性因素之一,由于受到外部環(huán)境的影響使變壓器絕緣很容易出現(xiàn)老化情況,下面從熱老化、電老化和機(jī)械老化三個(gè)方面對配電變壓器絕緣的老化機(jī)理進(jìn)行分析。配電變壓器熱老化機(jī)理。熱老化是配電變壓器油紙絕緣性能下降的主要表現(xiàn)形式之一,隨著纖維紙的逐步熱解各種化學(xué)反應(yīng)會隨之出現(xiàn),在此過程中會生成各種揮發(fā)物。化學(xué)反應(yīng)的速率取決于溫度的高低,如果溫度持續(xù)上升則反應(yīng)速率會進(jìn)一步加快,絕緣紙的老化也會隨之加劇。當(dāng)絕緣紙老化之后,其本身的機(jī)械性能會受到嚴(yán)重的影響,若是機(jī)械性能完全喪失,絕緣紙會因?yàn)榇嗷c繞組相脫離,極有可能引起油路堵塞,從而使配電變壓器的散熱功能受到影響。當(dāng)變壓器無法正常散熱之后,其溫度會快速上升,在高溫的作用下,使絕緣的熱老化速度加快,由此會進(jìn)入一個(gè)惡性循環(huán)狀態(tài)。配電變壓器電老化機(jī)理。配電變壓器所處的運(yùn)行環(huán)境比較特殊,不可避免地會受到電場的影響,油紙絕緣在電場的長期作用下,老化速度會不斷加快,這是因?yàn)橛图堅(jiān)陔妶鲋袝霈F(xiàn)理化反應(yīng)從而導(dǎo)致油紙快速分解,絕緣性能大幅度下降。通過對嚴(yán)重老化的油紙絕緣進(jìn)行擊穿試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),在擊穿過程中電壓值為恒定,由此說明變壓器未超出使用壽命,其電氣性能只會在限定的范圍以內(nèi)持續(xù)下降。由于絕緣紙本身能夠承受一定的電場強(qiáng)度,故此配電油紙絕緣出現(xiàn)電老化后,在短時(shí)間內(nèi)并不會對變壓器的正常運(yùn)行造成影響。油紙絕緣從廠家運(yùn)至施工現(xiàn)場時(shí)途中會受到振動(dòng),從而會導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生氣泡,這樣會引起局部放電,進(jìn)而造成絕緣表面溫度升高,加快絕緣的老化速度。不僅如此,放電會使絕緣油被分解產(chǎn)生烴類氣體,受到該氣體的影響放電程度會有所加劇,各種故障問題也會隨之出現(xiàn)。

2 變壓器工作原理及優(yōu)勢

近年來干式變壓器在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用表現(xiàn)出了較多的優(yōu)勢:第一是干式變壓器所連接的變電站結(jié)構(gòu)較為簡單,沒有特殊的消防設(shè)施,而且不需要開設(shè)地下油槽,節(jié)省安裝費(fèi)用,維修過程較為方便;第二是干式變壓器內(nèi)部不需要絕緣油,使用過程中避免了漏油問題的出現(xiàn),環(huán)境污染小,同時(shí)極大的降低了變壓器使用過程中的爆炸和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);第三是干式變壓器應(yīng)用過程中的供電成本不高,輸電過程電損較小,使用過程中的噪聲較低;第四是干式變壓器對于電氣設(shè)備的接入適應(yīng)性較強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

3 變壓器常見事故的處理

3.1 繞組閘間短路故障的處理措施 繞組匝間短路故障是配電變壓器運(yùn)行中常見的一種故障,對變壓器的正常運(yùn)行極為不利。所以在配電變壓器發(fā)生繞組匝間短路故障時(shí),必須采取有效的處理措施。繞組匝間短路故障,主要是由于配電變壓器油管有水滲入或有雜物所致。所以,在處理繞組匝間短路故障時(shí),應(yīng)根據(jù)故障原因,對配電變壓器的管路、繞組線圈進(jìn)行定期的檢查和維護(hù),使其始終處于良好的工作狀態(tài),使其能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

3.2 檔位顯示故障的處理措施 檔位顯示故障指分接開關(guān)機(jī)構(gòu)無法正確地顯示當(dāng)前的檔位。對單臺運(yùn)行的配電變壓器,檔位顯示故障的影響不大,擇機(jī)停電對內(nèi)部驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)行檢查調(diào)整即可;對并聯(lián)運(yùn)行的多臺配電變壓器,檔位無法顯示可能會造成嚴(yán)重后果。眾所周知,變壓器并列運(yùn)行的3個(gè)條件分別為變比相等、連接組別相同、阻抗電壓相等。分接開關(guān)的動(dòng)作直接影響其中的變比、阻抗電壓兩個(gè)因素,若顯示的檔位與實(shí)際不一致,將會對運(yùn)維人員產(chǎn)生誤導(dǎo),將變比不同、阻抗電壓不同的變壓器并列運(yùn)行。檔位相差越多,變壓器間產(chǎn)生的環(huán)流越大,變比較小的變壓器可能會出現(xiàn)過負(fù)荷運(yùn)行的情況,嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致變壓器燒毀。因此,并列運(yùn)行的配電變壓器出現(xiàn)檔位顯示異常的情況時(shí),應(yīng)及時(shí)處理,消除缺陷。

3.3 接觸不良的處理措施 分接開關(guān)調(diào)壓繞組內(nèi)的動(dòng)、靜觸頭接觸不良是常見的分接開關(guān)故障類型。接觸不良的原因及處理方法:(1)觸頭損壞。在產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)的前提下,觸頭損壞主要是由于檢修作業(yè)方法不當(dāng)導(dǎo)致。另外,分接開關(guān)運(yùn)行年限過久、動(dòng)作次數(shù)過多也有可能造成觸頭的機(jī)械疲勞,導(dǎo)致觸頭因無法承受操作的機(jī)械應(yīng)力而損壞。觸頭損壞是分接開關(guān)最嚴(yán)重的故障,可能直接導(dǎo)致變壓器跳閘。在這種情況下,在變壓器停電后更換觸頭甚至更換整個(gè)分接開關(guān)機(jī)構(gòu)是唯一的解決辦法。(2)觸頭壓力不足。觸頭壓力不足可能導(dǎo)致觸頭間歇性放電,對觸頭產(chǎn)生燒灼,嚴(yán)重時(shí)將使觸頭熔化損壞。發(fā)現(xiàn)觸頭咬合不夠緊固時(shí),應(yīng)檢查觸頭彈簧是否正常,并嘗試調(diào)節(jié)彈簧使觸頭均衡受壓并接觸牢固。若彈簧已經(jīng)老化失去調(diào)節(jié)能力,則應(yīng)更換彈簧后再進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外,還應(yīng)檢查觸頭的有效接觸面積是否足夠大,若不足則調(diào)整滾輪壓力以使觸頭有足夠的有效接觸面積。(3)觸頭表面臟污。觸頭表面存在的臟污可能是氧化膜、絕緣油、沉淀物等,針對不同的臟污應(yīng)采取不同的措施。若是較薄的氧化膜,經(jīng)來回操作即可將其清除;氧化膜有一定厚度時(shí),可用汽油配合擦拭布進(jìn)行清除。對于絕緣油分解形成的沉淀物,可用丙酮加以清潔。清潔完成后,應(yīng)檢查觸頭光潔、無毛刺等方可投入運(yùn)行。

結(jié)束語

隨著工廠用電量的日益增加,作為整個(gè)電網(wǎng)核心的配電變壓器更是確保電網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵,變壓器發(fā)生故障不止影響系統(tǒng)電網(wǎng)正常運(yùn)行,也會給生產(chǎn)上造成經(jīng)濟(jì)損失,為了使得電網(wǎng)能夠高效率高穩(wěn)定地運(yùn)行,運(yùn)行過程中鞏固變壓器的日常維護(hù)管理就非常重要,只要我們平時(shí)注意觀察、巡視設(shè)備時(shí)對變壓器是否正常運(yùn)行多加注意,就可以及時(shí)察覺失常故障現(xiàn)象,然后有針對性地采取措施解決故障預(yù)防事故的發(fā)生,為用戶更加安全、可靠的送電。