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文檔簡(jiǎn)介

變壓器設(shè)備故障處理方法一、變壓器設(shè)備故障處理概述

變壓器作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)供電質(zhì)量至關(guān)重要。然而,在實(shí)際運(yùn)行過程中,變壓器可能因各種原因出現(xiàn)故障。及時(shí)、準(zhǔn)確地識(shí)別并處理這些故障,對(duì)于保障電力系統(tǒng)安全、減少經(jīng)濟(jì)損失具有重要意義。本指南旨在系統(tǒng)介紹變壓器設(shè)備故障的處理方法,包括故障類型識(shí)別、診斷步驟、應(yīng)急措施以及預(yù)防性維護(hù)等方面。

二、變壓器常見故障類型

變壓器故障可大致分為內(nèi)部故障和外部故障兩大類。內(nèi)部故障主要涉及繞組、鐵芯等核心部件,而外部故障則多與冷卻系統(tǒng)、保護(hù)裝置等相關(guān)。常見故障類型包括:

1.繞組故障:如短路、斷路、絕緣損壞等。

2.鐵芯故障:如鐵芯燒損、夾件松動(dòng)等。

3.冷卻系統(tǒng)故障:如冷卻器損壞、油路堵塞等。

4.保護(hù)裝置故障:如繼電保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)等。

5.外部絕緣故障:如套管裂紋、引線接觸不良等。

三、變壓器故障診斷與處理步驟

(一)故障初步判斷

1.觀察異常現(xiàn)象:通過視覺、聽覺、嗅覺等手段初步判斷故障性質(zhì)。例如,異常響聲可能涉及繞組故障,焦糊味則可能與絕緣問題相關(guān)。

2.檢查運(yùn)行參數(shù):監(jiān)測(cè)電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù),判斷是否存在異常波動(dòng)。例如,溫度突然升高可能指示內(nèi)部過熱。

3.查閱歷史記錄:分析設(shè)備運(yùn)行日志,查看近期是否出現(xiàn)過類似故障或維護(hù)記錄。

(二)故障診斷方法

1.絕緣測(cè)試:使用兆歐表檢測(cè)繞組及各部件的絕緣電阻,判斷是否存在絕緣損壞。

2.油樣分析:檢測(cè)變壓器油中的水分、氣體含量及色譜成分,識(shí)別內(nèi)部故障類型(如繞組熱點(diǎn)、放電等)。

3.局部放電檢測(cè):利用特高頻(UHF)、聲學(xué)等手段檢測(cè)局部放電信號(hào),定位故障區(qū)域。

4.繞組變形檢測(cè):通過低電壓勵(lì)磁測(cè)試或頻域反射法評(píng)估繞組機(jī)械變形情況。

(三)故障處理措施

1.繞組故障處理

(1)短路故障:立即切斷電源,隔離故障繞組,必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換。

(2)斷路故障:檢查連接點(diǎn)是否松動(dòng),修復(fù)接觸不良或更換損壞部件。

(3)絕緣損壞:根據(jù)損壞程度,采取絕緣修復(fù)、局部更換或整體更換等措施。

2.鐵芯故障處理

(1)鐵芯燒損:更換燒損部位或整臺(tái)鐵芯。

(2)夾件松動(dòng):緊固松動(dòng)夾件,必要時(shí)調(diào)整鐵芯結(jié)構(gòu)。

3.冷卻系統(tǒng)故障處理

(1)冷卻器損壞:維修或更換損壞的冷卻器,確保油路暢通。

(2)油路堵塞:清洗油路,清除堵塞物,必要時(shí)更換變壓器油。

4.保護(hù)裝置故障處理

(1)誤動(dòng)/拒動(dòng):校驗(yàn)保護(hù)定值及繼電器狀態(tài),調(diào)整或更換故障元件。

5.外部絕緣故障處理

(1)套管裂紋:修復(fù)或更換套管。

(2)引線接觸不良:調(diào)整引線位置,確保接觸可靠。

四、應(yīng)急處理與預(yù)防性維護(hù)

(一)應(yīng)急處理要點(diǎn)

1.立即隔離故障設(shè)備:防止故障擴(kuò)大,保障人員安全。

2.啟動(dòng)備用設(shè)備:切換至備用變壓器或線路,維持供電。

3.記錄故障信息:詳細(xì)記錄故障現(xiàn)象、處理過程及結(jié)果,為后續(xù)分析提供依據(jù)。

4.尋求專業(yè)支持:必要時(shí)聯(lián)系制造商或?qū)I(yè)維修團(tuán)隊(duì)進(jìn)行處置。

(二)預(yù)防性維護(hù)措施

1.定期巡檢:每日檢查設(shè)備溫度、聲音、油位等狀態(tài)。

2.絕緣測(cè)試:每年進(jìn)行一次絕緣電阻及介電損耗測(cè)試。

3.油樣分析:每2-3年進(jìn)行一次油中氣體色譜分析。

4.冷卻系統(tǒng)維護(hù):定期清洗冷卻器,檢查油泵運(yùn)行狀態(tài)。

5.環(huán)境防護(hù):確保設(shè)備運(yùn)行環(huán)境清潔,避免外部因素(如潮濕、污染)導(dǎo)致故障。

五、總結(jié)

變壓器故障處理需結(jié)合專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),遵循“診斷先行、分類處理、預(yù)防為主”的原則。通過系統(tǒng)性的故障排查與維護(hù),可顯著提升設(shè)備可靠性,延長(zhǎng)使用壽命,保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

三、變壓器故障診斷與處理步驟

(一)故障初步判斷

1.觀察異常現(xiàn)象:

視覺檢查:

(1)檢查變壓器油位是否在正常范圍內(nèi)(參照油位計(jì)刻度,考慮環(huán)境溫度影響)。油位過高可能指示冷卻系統(tǒng)故障或滲漏,油位過低則可能意味著漏油或內(nèi)部故障導(dǎo)致油分解增加。

(2)觀察變壓器外殼、儲(chǔ)油柜及各附件是否有明顯的滲油、漏油痕跡。重點(diǎn)檢查密封墊、焊縫、閥門等部位。

(3)檢查套管是否清潔,有無裂紋、放電燒傷痕跡、破損或傾斜。套管是絕緣的關(guān)鍵部件,其狀態(tài)直接反映內(nèi)部可能存在的問題。

(4)檢查冷卻系統(tǒng)(如散熱器、風(fēng)扇、油泵)運(yùn)行狀態(tài),觀察風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動(dòng)、散熱器連接是否牢固、有無異響。

(5)觀察有無異常的光現(xiàn)象,如內(nèi)部放電產(chǎn)生的藍(lán)紫色光暈(需在夜間黑暗環(huán)境下進(jìn)行)。

聽覺檢查:

(1)靠近變壓器外殼,仔細(xì)傾聽是否有異常的響聲。正常運(yùn)行時(shí)通常有輕微的嗡嗡聲(磁聲)。異常響聲可能包括:

(a)沉悶的爆裂聲或敲擊聲:可能指示鐵芯夾件松動(dòng)、鐵芯片間絕緣損壞或繞組變形。

(b)高音的尖嘯聲:可能由過勵(lì)磁、繞組端部振動(dòng)或冷卻風(fēng)扇故障引起。

(c)持續(xù)的嗡嗡聲加劇或改變音調(diào):可能預(yù)示負(fù)載突然增大或內(nèi)部短路故障。

嗅覺檢查:

(1)聞變壓器周圍及本體是否有異味。正常的變壓器油氣味較輕。若聞到焦糊味,則可能存在過熱、放電或絕緣燒毀;若聞到汽油味或化學(xué)品味,則可能存在滲漏油與外部物質(zhì)混合。

觸覺檢查(謹(jǐn)慎進(jìn)行):

(1)在確保安全且設(shè)備未完全冷卻的情況下,觸摸變壓器外殼不同部位的溫度。正常情況下,各部位溫度應(yīng)相對(duì)均勻,且符合環(huán)境溫度與負(fù)載的預(yù)期。若某部位異常過熱,則可能對(duì)應(yīng)局部故障或冷卻失效。注意:此方法有安全風(fēng)險(xiǎn),不建議非專業(yè)人員輕易操作。

2.檢查運(yùn)行參數(shù):

電壓:監(jiān)測(cè)各側(cè)電壓是否在額定范圍內(nèi),三相電壓是否平衡。電壓異常升高可能指示內(nèi)部短路或保護(hù)裝置問題;電壓異常降低可能與外部電網(wǎng)或負(fù)載有關(guān),但也需排除內(nèi)部故障。

電流:監(jiān)測(cè)各側(cè)電流是否在額定范圍內(nèi),三相電流是否平衡。電流異常增大通常指示短路故障或負(fù)載超出額定;電流異常減小可能與斷路或繞組開路有關(guān)。

溫度:

(1)繞組溫度:通過溫度計(jì)或在線監(jiān)測(cè)裝置(如電阻測(cè)溫)監(jiān)測(cè)繞組溫度。溫度持續(xù)異常升高且超過額定值,是過載、短路或散熱不良的明確信號(hào)。

(2)頂層油溫:監(jiān)測(cè)頂層油溫,并關(guān)注其與環(huán)境溫度、負(fù)載的關(guān)系。油溫異常升高同樣指示散熱問題或內(nèi)部故障(如繞組短路產(chǎn)生焦耳熱)。記錄最高油溫是否超過允許值。

(3)冷卻器出口油溫/水溫:監(jiān)測(cè)冷卻器進(jìn)出口油或水的溫度差,判斷冷卻系統(tǒng)效率。溫差過小或無溫差可能表示冷卻器故障。

聲音:利用聽音桿或相關(guān)設(shè)備,更精確地捕捉內(nèi)部運(yùn)行聲音,輔助判斷鐵芯、繞組等內(nèi)部部件狀態(tài)。

3.查閱歷史記錄:

(1)運(yùn)行日志:調(diào)取變壓器近期的運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄,分析溫度、負(fù)荷、電壓等參數(shù)的變化趨勢(shì),查找異常波動(dòng)的起始時(shí)間及模式。

(2)維護(hù)記錄:查閱上次及歷次維護(hù)保養(yǎng)記錄,了解設(shè)備檢修情況、更換部件、發(fā)現(xiàn)的問題等,為當(dāng)前故障分析提供背景信息。

(3)故障歷史:回顧該變壓器或其他同類型設(shè)備以往發(fā)生的故障類型、處理過程及效果,有助于預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)。

(二)故障診斷方法

1.絕緣測(cè)試:

目的:評(píng)估變壓器繞組及其對(duì)地、繞組之間的絕緣性能是否完好。

常用方法:

(1)絕緣電阻測(cè)試(兆歐表法):

StepbyStep:

a.安全措施:確保設(shè)備斷電、斷開電源側(cè),進(jìn)行充分放電(按規(guī)程要求,如1-5分鐘),掛設(shè)接地線。

b.準(zhǔn)備儀器:選用合適電壓等級(jí)的兆歐表(通常220kV及以下的設(shè)備用2500V,500kV及以上的用5000V),檢查其功能是否正常。

c.接線:斷開所有外部連接,將兆歐表L(線)端子接至被測(cè)繞組或引線,E(地)端子接至地線或未測(cè)繞組/鐵芯。

d.測(cè)量:緩慢旋轉(zhuǎn)兆歐表手柄至額定轉(zhuǎn)速(約120r/min),觀察指針穩(wěn)定后的讀數(shù)(單位:MΩ)。記錄環(huán)境溫度,因溫度對(duì)絕緣電阻有顯著影響。

e.讀取與判斷:根據(jù)設(shè)備類型、電壓等級(jí)、絕緣等級(jí)及溫度校正后,與標(biāo)準(zhǔn)值比較。絕緣電阻應(yīng)足夠高且穩(wěn)定。

判斷:讀數(shù)過低、無讀數(shù)或短時(shí)間內(nèi)急劇下降,通常表示絕緣受潮、老化、擊穿或存在缺陷。

(2)介質(zhì)損耗角正切(tanδ)測(cè)試:

StepbyStep:

a.安全措施與準(zhǔn)備:同絕緣電阻測(cè)試。需使用專用儀器(西林電橋等)。

b.接線:按儀器要求連接L、E端子。

c.測(cè)量:施加規(guī)定電壓(通常為10kV或Um的1.1倍),讀取tanδ值。同時(shí)記錄電壓、頻率和環(huán)境溫度。

d.讀取與判斷:tanδ值應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。其隨溫度的變化有一定規(guī)律,需進(jìn)行溫度校正。tanδ異常增大通常指示絕緣劣化、受潮或存在局部放電。

(3)直流耐壓試驗(yàn):

目的:在較高電壓下驗(yàn)證絕緣的耐受能力。

注意:此項(xiàng)測(cè)試對(duì)絕緣有較大沖擊,通常在檢修后或必要時(shí)進(jìn)行,需嚴(yán)格遵守安全規(guī)程,測(cè)試時(shí)間不宜過長(zhǎng)(如1分鐘),并密切監(jiān)視電壓、電流和設(shè)備狀態(tài)。結(jié)果需與出廠試驗(yàn)值或歷史數(shù)據(jù)比較。

2.油樣分析:

目的:通過分析變壓器油中的水分、氣體成分、性能指標(biāo)等,判斷內(nèi)部故障的性質(zhì)、部位和嚴(yán)重程度。

常用方法:

(1)氣相色譜分析(DGA):

StepbyStep:

a.取樣:按照標(biāo)準(zhǔn)方法采集變壓器油樣(通常需采集兩次,用于對(duì)比分析)。注意取樣時(shí)間和操作規(guī)范,避免污染。

b.送檢:將油樣及時(shí)送至具備資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室。

c.分析:實(shí)驗(yàn)室使用氣相色譜儀分析油中溶解的各種氣體(如H?、CH?、C?H?、C?H?、CO、CO?等)的絕對(duì)產(chǎn)率和相對(duì)產(chǎn)率。

d.判斷:通過分析氣體的產(chǎn)率譜圖(如三比值法、特征氣體法),可以判斷故障類型(如低能放電、高能放電、過熱)、故障部位(如繞組、鐵芯)和嚴(yán)重程度。例如,H?和CH?的產(chǎn)率比值大于100通常指向低能放電。

(2)水分測(cè)定:

方法:常用庫侖法或卡爾費(fèi)休法。

判斷:油中含水量超標(biāo),通常表示絕緣受潮,可能引發(fā)絕緣劣化和放電故障。需結(jié)合色譜分析,水分可能催化某些故障氣體的產(chǎn)生。

(3)油中溶解氣體綜合分析:

結(jié)合多種氣體分析結(jié)果,綜合判斷故障發(fā)展趨勢(shì),為維修決策提供依據(jù)。

3.局部放電檢測(cè):

目的:檢測(cè)變壓器內(nèi)部絕緣局部電擊穿產(chǎn)生的微小放電信號(hào),實(shí)現(xiàn)早期故障預(yù)警。

常用方法:

(1)特高頻(UHF)法:

原理:局部放電產(chǎn)生的高頻電磁波信號(hào)可通過天線耦合到測(cè)量系統(tǒng)。UHF法靈敏度高,抗干擾能力強(qiáng)。

應(yīng)用:適用于大型電力變壓器在線監(jiān)測(cè)或離線精確診斷。

(2)聲學(xué)檢測(cè)(AE)法:

原理:局部放電產(chǎn)生超聲波信號(hào),通過傳感器(如壓電式、電容式)接收并放大處理。

應(yīng)用:可用于定位放電位置,但易受環(huán)境噪聲干擾。

(3)高頻電流互感器法(HFCT):

原理:利用高頻電流互感器測(cè)量放電產(chǎn)生的高頻脈沖電流。

應(yīng)用:常用于套管等部件的局部放電檢測(cè)。

判斷:分析放電信號(hào)的特征(如幅值、頻次、相位分布),判斷放電類型、嚴(yán)重程度和位置。持續(xù)的局部放電是絕緣惡化的危險(xiǎn)信號(hào)。

4.繞組變形檢測(cè):

目的:檢測(cè)變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行或經(jīng)歷短路故障后,繞組是否發(fā)生機(jī)械變形,影響其電氣性能和運(yùn)行安全。

常用方法:

(1)低電壓勵(lì)磁測(cè)試(FLTS):

StepbyStep:

a.安全措施:同絕緣測(cè)試,需施加較低電壓(通常為額定電壓的10%-20%)。

b.接線:施加電壓于低壓側(cè)(或高壓側(cè)短接),測(cè)量高壓側(cè)(或低壓側(cè))的感應(yīng)電壓。

c.測(cè)量與判斷:記錄勵(lì)磁電流和感應(yīng)電壓。與出廠或歷史數(shù)據(jù)比較。若勵(lì)磁電流顯著增大或感應(yīng)電壓異常,可能指示繞組變形(如扭曲、鼓包)。

(2)頻域反射法(FDR):

原理:利用時(shí)域反射技術(shù)測(cè)量繞組波阻抗,通過分析反射信號(hào)的幅度和相位變化,識(shí)別繞組結(jié)構(gòu)的變化。

應(yīng)用:能更直觀地反映繞組變形的程度和位置。

判斷:檢測(cè)結(jié)果若顯示波阻抗異常,則確認(rèn)存在繞組變形。變形嚴(yán)重的變壓器可能無法繼續(xù)安全運(yùn)行,需考慮更換或大修。

(三)故障處理措施

1.繞組故障處理:

短路故障:

(1)立即隔離:確認(rèn)故障后,立即切斷變壓器電源,防止故障擴(kuò)大和設(shè)備進(jìn)一步損壞。

(2)評(píng)估損傷:根據(jù)短路電流的大小、持續(xù)時(shí)間以及初步檢查結(jié)果,評(píng)估繞組、鐵芯、絕緣等的損傷程度。

(3)專業(yè)檢測(cè):進(jìn)行詳細(xì)的繞組變形檢測(cè)、絕緣測(cè)試、油樣分析等,明確故障性質(zhì)和范圍。

(4)修復(fù)或更換:

若為輕微短路(如層間短路),在具備條件且經(jīng)過嚴(yán)格評(píng)估和修復(fù)后,可能進(jìn)行修復(fù)(如重新包扎絕緣、更換損壞導(dǎo)線段)。

若為嚴(yán)重短路(如相間短路、匝間短路導(dǎo)致大面積損傷)或修復(fù)困難,通常需要返廠大修或整體更換變壓器。

修復(fù)后必須進(jìn)行全面的測(cè)試和試驗(yàn),確認(rèn)其性能恢復(fù)到可接受水平。

斷路故障:

(1)查找原因:首先檢查連接點(diǎn)是否因過緊、松動(dòng)、氧化或接觸不良導(dǎo)致斷路。檢查分接開關(guān)位置是否正確、觸點(diǎn)是否燒傷或損壞。

(2)緊固或修復(fù):對(duì)于接觸不良點(diǎn),松開螺絲,清理接觸面(如用細(xì)砂紙打磨),涂以導(dǎo)電膏(如適用),然后重新緊固。對(duì)于燒傷的觸點(diǎn),視情況進(jìn)行修復(fù)或更換觸點(diǎn)部件。

(3)絕緣檢查:斷路點(diǎn)可能伴隨絕緣損壞,修復(fù)后需進(jìn)行絕緣測(cè)試,確?;謴?fù)良好。

絕緣損壞:

(1)定位故障點(diǎn):通過絕緣測(cè)試、油樣分析、局部放電檢測(cè)等方法,盡可能精確定位絕緣損壞的位置和范圍。

(2)小范圍修復(fù):若絕緣損壞局限于局部(如引線、分接開關(guān)觸頭附近),可進(jìn)行針對(duì)性的修復(fù),如清除油污、更換破損絕緣材料、重新施加絕緣漆等。

(3)大范圍或整體更換:若絕緣損壞嚴(yán)重,涉及繞組主體或油箱內(nèi)部大面積,修復(fù)難度大且效果不可靠,通常需要吊罩檢查,更換受損部件甚至整臺(tái)變壓器。

(4)加強(qiáng)維護(hù):修復(fù)后,應(yīng)分析絕緣損壞的根本原因(如過熱、受潮、電壓應(yīng)力等),采取措施消除隱患,并加強(qiáng)后續(xù)的監(jiān)測(cè)和維護(hù)。

2.鐵芯故障處理:

鐵芯燒損:

(1)原因分析:檢查鐵芯接地是否良好、硅鋼片間絕緣是否損壞、是否存在異常磁通導(dǎo)致局部過熱。

(2)輕微損傷:若僅為局部硅鋼片燒損或變形,可進(jìn)行清理、修復(fù)絕緣或更換損壞片。

(3)嚴(yán)重?fù)p傷:若鐵芯整體過熱嚴(yán)重、硅鋼片大面積燒傷或變形,修復(fù)困難,通常需要返廠進(jìn)行鐵芯修復(fù)或更換整臺(tái)變壓器。

夾件松動(dòng):

(1)檢查:通過吊罩檢查或使用內(nèi)窺鏡等工具,確認(rèn)夾件是否松動(dòng)。

(2)緊固:松開螺絲,重新緊固夾件,確保其緊固力矩符合要求。

(3)檢查絕緣:緊固過程中注意不要損壞絕緣件。

(4)分析原因:檢查松動(dòng)原因(如緊固件銹蝕、熱脹冷縮影響等),采取預(yù)防措施。

3.冷卻系統(tǒng)故障處理:

冷卻器損壞:

(1)識(shí)別故障冷卻器:通過監(jiān)測(cè)冷卻器進(jìn)出口油溫差、風(fēng)扇電流或運(yùn)行聲音,判斷哪個(gè)冷卻器異常。

(2)短期應(yīng)對(duì):若冷卻器數(shù)量較多,可暫時(shí)停運(yùn)故障冷卻器,切換至備用電源或運(yùn)行模式,維持剩余冷卻能力。但需監(jiān)控變壓器油溫,防止過熱。

(3)維修或更換:聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行故障冷卻器的維修(如更換電機(jī)、軸承、密封件)或直接更換新的冷卻器。

(4)檢查整個(gè)系統(tǒng):更換或維修后,檢查整個(gè)冷卻系統(tǒng)的油循環(huán)是否正常,有無堵塞。

油路堵塞:

(1)原因分析:檢查濾網(wǎng)是否堵塞、油泥沉積、管路彎曲或變形導(dǎo)致流通不暢。

(2)清洗:停運(yùn)變壓器,拆卸堵塞的油路部件(如散熱器、閥門、濾網(wǎng)),進(jìn)行清洗??捎脤S们逑磩┗蚋邏核ㄗ⒁鈮毫蜏囟龋┣逑础?/p>

(3)檢查與疏通:清洗后檢查管路是否有變形、裂紋,確保通暢。

(4)加強(qiáng)維護(hù):清洗后應(yīng)加強(qiáng)油質(zhì)監(jiān)控和過濾,定期排放沉淀油,預(yù)防再次堵塞。

4.保護(hù)裝置故障處理:

誤動(dòng)/拒動(dòng):

(1)立即檢查:發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)事件后,首先檢查保護(hù)裝置的跳閘/發(fā)信信號(hào)是否實(shí)際發(fā)出,以及故障錄波器記錄的故障信息。

(2)核對(duì)定值與投退:檢查保護(hù)裝置的定值整定是否正確、投運(yùn)狀態(tài)是否正常,有無誤操作。

(3)檢查回路:檢查保護(hù)裝置的電源、跳閘出口、信號(hào)回路、二次電纜等是否完好,有無短路、開路或接線錯(cuò)誤。

(4)校驗(yàn)與測(cè)試:使用專用校驗(yàn)儀對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行定值校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)間測(cè)試、傳動(dòng)試驗(yàn)等,確認(rèn)其功能正常。

(5)更換或維修:若校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)繼電器、元件損壞,需更換故障部件。若為軟件問題,則進(jìn)行軟件更新或修復(fù)。

(6)經(jīng)驗(yàn)總結(jié):分析誤動(dòng)或拒動(dòng)的原因,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化定值或改進(jìn)配置,防止類似問題再次發(fā)生。

5.外部絕緣故障處理:

套管裂紋:

(1)檢查:仔細(xì)觀察套管表面有無裂紋、放電痕跡、破損。

(2)評(píng)估:輕微表面裂紋可通過清潔、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)暫時(shí)觀察。若裂紋較深、貫穿或伴隨其他異?,F(xiàn)象,存在絕緣失效風(fēng)險(xiǎn)。

(3)更換:確認(rèn)需要更換時(shí),聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行套管的拆卸和更換。更換時(shí)需注意操作安全,防止損壞引線。

引線接觸不良:

(1)檢查:檢查引線與套管、開關(guān)、母線等的連接點(diǎn)是否松動(dòng)、氧化、過熱(發(fā)紅)。

(2)處理:松開螺絲,清理接觸面(除銹、去氧化層),涂抹導(dǎo)電膏(如適用),然后重新緊固至規(guī)定力矩。

(3)監(jiān)測(cè):處理后加強(qiáng)該連接點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè),確保其溫升在正常范圍內(nèi)。

(4)預(yù)防:確保安裝質(zhì)量,定期巡檢,使用合適的連接器。

四、應(yīng)急處理與預(yù)防性維護(hù)

(一)應(yīng)急處理要點(diǎn)

1.立即隔離故障設(shè)備:

(1)斷電操作:第一時(shí)間確認(rèn)故障變壓器已脫離電網(wǎng),執(zhí)行斷開其高壓側(cè)(或低壓側(cè),視故障類型和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而定)的斷路器操作。若無法立即斷開斷路器(如斷路器本身可能故障),則應(yīng)采取其他隔離措施(如通過母聯(lián)開關(guān)、分段開關(guān)等改變運(yùn)行方式,將故障設(shè)備隔離出系統(tǒng)),但操作需極其謹(jǐn)慎,必要時(shí)在系統(tǒng)運(yùn)行人員指導(dǎo)下進(jìn)行。

(2)防止擴(kuò)散:隔離故障點(diǎn)是為了防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大,損壞其他設(shè)備或影響電網(wǎng)安全。隔離操作應(yīng)優(yōu)先考慮人身安全和系統(tǒng)穩(wěn)定。

記錄操作:詳細(xì)記錄隔離操作的時(shí)間、步驟和執(zhí)行人,為后續(xù)分析提供依據(jù)。

2.啟動(dòng)備用設(shè)備:

(1)切換電源:若故障導(dǎo)致區(qū)域供電中斷,檢查并啟動(dòng)備用電源(如備用變壓器、發(fā)電機(jī)等),恢復(fù)對(duì)重要用戶的供電。

調(diào)整運(yùn)行方式:根據(jù)電網(wǎng)情況和故障設(shè)備位置,調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式,如改變母線接線、調(diào)整線路潮流等,盡量減少故障對(duì)正常用戶的影響。

協(xié)調(diào)配合:與電網(wǎng)調(diào)度部門、其他運(yùn)行單位保持密切溝通,協(xié)調(diào)系統(tǒng)恢復(fù)方案。

3.記錄故障信息:

(1)詳細(xì)記錄:使用故障錄波器、保護(hù)裝置信息、運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等,盡可能全面地記錄故障發(fā)生前的運(yùn)行狀態(tài)、故障發(fā)生瞬間的電氣量變化、故障后的設(shè)備狀態(tài)等信息。

現(xiàn)象描述:詳細(xì)描述現(xiàn)場(chǎng)觀察到的所有異?,F(xiàn)象(聲音、氣味、溫度、可見損傷等)。

操作過程:記錄所有采取的應(yīng)急操作步驟和結(jié)果。

重要性:這些信息是后續(xù)故障診斷、原因分析、責(zé)任界定和改進(jìn)措施制定的基礎(chǔ)。

4.尋求專業(yè)支持:

(1)內(nèi)部專家:若公司內(nèi)部有變壓器專家或?qū)I(yè)維修團(tuán)隊(duì),立即請(qǐng)求他們的技術(shù)支持和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

外部資源:若故障較為嚴(yán)重或超出自身處理能力,或需要專用設(shè)備(如大型吊車、試驗(yàn)設(shè)備),應(yīng)盡早聯(lián)系變壓器制造商或第三方專業(yè)維修公司,提供詳細(xì)的故障信息和現(xiàn)場(chǎng)情況,尋求技術(shù)援助和備件支持。

信息共享:與同行或制造商交流,借鑒類似故障的處理經(jīng)驗(yàn)。

(二)預(yù)防性維護(hù)措施

1.定期巡檢:

(1)巡檢內(nèi)容:

(a)外觀檢查:每日或每次交接班時(shí),檢查油位、油色、油溫是否正常,有無滲漏油;檢查套管是否清潔、有無裂紋或放電痕跡;檢查冷卻系統(tǒng)風(fēng)扇、油泵運(yùn)行是否正常,風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確;檢查變壓器本體有無異響、變形。

(b)聲音檢查:定期聽變壓器運(yùn)行聲音,判斷有無異常響聲。

(c)溫度監(jiān)測(cè):定期測(cè)量變壓器各部位(頂層油溫、環(huán)境溫度、冷卻器出口油/水溫度)的溫度,與歷史數(shù)據(jù)和額定值比較。

(d)連接點(diǎn)檢查:檢查各電壓等級(jí)套管引線、電纜連接點(diǎn)、分接開關(guān)等部位有無過熱跡象(發(fā)紅、變色、接觸面氧化嚴(yán)重)。

(2)巡檢頻率:日常巡檢每日進(jìn)行;重點(diǎn)巡檢(如高溫季節(jié)、高峰負(fù)荷期)可增加頻率;特殊巡檢(如經(jīng)歷雷擊、短路故障后)根據(jù)情況安排。

2.絕緣測(cè)試:

(1)絕緣電阻測(cè)試:每年進(jìn)行一次,或根據(jù)設(shè)備狀況、環(huán)境條件(如高濕度地區(qū))適當(dāng)增加頻率。測(cè)試前確保設(shè)備充分放電。

(2)介質(zhì)損耗角正切(tanδ)測(cè)試:通常每年或每2年進(jìn)行一次,與絕緣電阻測(cè)試結(jié)合進(jìn)行。

(3)直流耐壓試驗(yàn):通常在變壓器大修后或投入運(yùn)行多年(如5年以上)時(shí)進(jìn)行一次,非必要時(shí)不宜頻繁進(jìn)行。

(4)目的:通過定期測(cè)試,監(jiān)測(cè)絕緣狀態(tài)的變化趨勢(shì),及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣劣化問題。

3.油樣分析:

(1)色譜分析(DGA):通常每年或每2年進(jìn)行一次。新變壓器投運(yùn)后前幾年測(cè)試頻率可適當(dāng)提高(如每年一次),進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期后可延長(zhǎng)周期。

(2)水分測(cè)定:每年或每2年進(jìn)行一次。

(3)性能指標(biāo)分析:如油酸值、閃點(diǎn)、粘度等,通常每年或每2年進(jìn)行一次。

(4)目的:通過油樣分析,早期發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障(特別是放電和過熱故障),評(píng)估油質(zhì)狀況,指導(dǎo)換油周期。

4.冷卻系統(tǒng)維護(hù):

(1)清潔:定期(如每年一次)對(duì)冷卻器進(jìn)行外部和內(nèi)部的清潔,清除積塵、油泥和雜質(zhì),確保散熱器和風(fēng)扇效率。

(2)檢查:定期檢查冷卻系統(tǒng)各部件(油泵、風(fēng)扇電機(jī)、油管、閥門、濾網(wǎng)等)的運(yùn)行狀態(tài),有無異響、過熱、泄漏。

(3)油質(zhì)管理:監(jiān)測(cè)冷卻系統(tǒng)用油(若有獨(dú)立系統(tǒng))的油質(zhì),必要時(shí)進(jìn)行過濾或更換。

(4)試驗(yàn):定期對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試驗(yàn),檢查其啟動(dòng)、停止、切換功能是否正常。

5.保護(hù)裝置與二次回路維護(hù):

(1)定期檢驗(yàn):按照廠家要求和規(guī)程,定期(如每年或每2-3年)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行校驗(yàn),包括定值、動(dòng)作時(shí)間、傳動(dòng)試驗(yàn)等。

(2)回路檢查:定期檢查保護(hù)裝置的電源、交流電壓、跳閘出口、信號(hào)回路、二次電纜的絕緣和連接狀況。

(3)清潔與緊固:清潔保護(hù)裝置面板和接線端子,緊固所有接線。

6.外部絕緣維護(hù):

(1)環(huán)境清潔:定期清除套管、引線周圍的環(huán)境污染物(如粉塵、鳥糞、化學(xué)物質(zhì)),保持絕緣表面清潔干燥。

(2)緊固件檢查:檢查套管緊固螺栓、引線固定螺栓是否松動(dòng),按規(guī)定力矩緊固。

(3)防污閃措施:根據(jù)運(yùn)行環(huán)境(如沿海、工業(yè)區(qū)),考慮采取防污閃涂料、加強(qiáng)清掃等措施。

7.記錄與分析:

(1)維護(hù)記錄:詳細(xì)記錄每次維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)的缺陷、處理措施和更換的部件。

數(shù)據(jù)分析:對(duì)歷次巡檢、測(cè)試、試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析,觀察設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì),識(shí)別潛在問題,優(yōu)化維護(hù)策略。

五、總結(jié)

變壓器作為電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的設(shè)備,其穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全可靠和用戶的正常用電。面對(duì)可能出現(xiàn)的各種故障,建立一套科學(xué)、規(guī)范的處理流程至關(guān)重要。本指南通過對(duì)故障初步判斷、診斷方法、具體處理措施以及預(yù)防性維護(hù)的系統(tǒng)性闡述,旨在為相關(guān)人員在處理變壓器故障時(shí)提供參考。

有效的故障處理需要遵循以下原則:

安全第一:始終將人身安全和設(shè)備安全放在首位,嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程。

準(zhǔn)確診斷:綜合運(yùn)用多種檢測(cè)手段,全面分析信息,準(zhǔn)確判斷故障類型、部位和嚴(yán)重程度,避免誤判和盲目處理。

對(duì)癥下藥:根據(jù)診斷結(jié)果,采取最合適的處理措施。對(duì)于嚴(yán)重故障,及時(shí)決策更換或?qū)I(yè)維修。

預(yù)防為主:加強(qiáng)日常巡檢和定期維護(hù),利用預(yù)防性測(cè)試及早發(fā)現(xiàn)潛在隱患,將故障消滅在萌芽狀態(tài)。

科學(xué)記錄:詳細(xì)記錄故障處理全過程和相關(guān)信息,積累經(jīng)驗(yàn),持續(xù)改進(jìn)。

一、變壓器設(shè)備故障處理概述

變壓器作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,其穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)供電質(zhì)量至關(guān)重要。然而,在實(shí)際運(yùn)行過程中,變壓器可能因各種原因出現(xiàn)故障。及時(shí)、準(zhǔn)確地識(shí)別并處理這些故障,對(duì)于保障電力系統(tǒng)安全、減少經(jīng)濟(jì)損失具有重要意義。本指南旨在系統(tǒng)介紹變壓器設(shè)備故障的處理方法,包括故障類型識(shí)別、診斷步驟、應(yīng)急措施以及預(yù)防性維護(hù)等方面。

二、變壓器常見故障類型

變壓器故障可大致分為內(nèi)部故障和外部故障兩大類。內(nèi)部故障主要涉及繞組、鐵芯等核心部件,而外部故障則多與冷卻系統(tǒng)、保護(hù)裝置等相關(guān)。常見故障類型包括:

1.繞組故障:如短路、斷路、絕緣損壞等。

2.鐵芯故障:如鐵芯燒損、夾件松動(dòng)等。

3.冷卻系統(tǒng)故障:如冷卻器損壞、油路堵塞等。

4.保護(hù)裝置故障:如繼電保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)等。

5.外部絕緣故障:如套管裂紋、引線接觸不良等。

三、變壓器故障診斷與處理步驟

(一)故障初步判斷

1.觀察異?,F(xiàn)象:通過視覺、聽覺、嗅覺等手段初步判斷故障性質(zhì)。例如,異常響聲可能涉及繞組故障,焦糊味則可能與絕緣問題相關(guān)。

2.檢查運(yùn)行參數(shù):監(jiān)測(cè)電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù),判斷是否存在異常波動(dòng)。例如,溫度突然升高可能指示內(nèi)部過熱。

3.查閱歷史記錄:分析設(shè)備運(yùn)行日志,查看近期是否出現(xiàn)過類似故障或維護(hù)記錄。

(二)故障診斷方法

1.絕緣測(cè)試:使用兆歐表檢測(cè)繞組及各部件的絕緣電阻,判斷是否存在絕緣損壞。

2.油樣分析:檢測(cè)變壓器油中的水分、氣體含量及色譜成分,識(shí)別內(nèi)部故障類型(如繞組熱點(diǎn)、放電等)。

3.局部放電檢測(cè):利用特高頻(UHF)、聲學(xué)等手段檢測(cè)局部放電信號(hào),定位故障區(qū)域。

4.繞組變形檢測(cè):通過低電壓勵(lì)磁測(cè)試或頻域反射法評(píng)估繞組機(jī)械變形情況。

(三)故障處理措施

1.繞組故障處理

(1)短路故障:立即切斷電源,隔離故障繞組,必要時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換。

(2)斷路故障:檢查連接點(diǎn)是否松動(dòng),修復(fù)接觸不良或更換損壞部件。

(3)絕緣損壞:根據(jù)損壞程度,采取絕緣修復(fù)、局部更換或整體更換等措施。

2.鐵芯故障處理

(1)鐵芯燒損:更換燒損部位或整臺(tái)鐵芯。

(2)夾件松動(dòng):緊固松動(dòng)夾件,必要時(shí)調(diào)整鐵芯結(jié)構(gòu)。

3.冷卻系統(tǒng)故障處理

(1)冷卻器損壞:維修或更換損壞的冷卻器,確保油路暢通。

(2)油路堵塞:清洗油路,清除堵塞物,必要時(shí)更換變壓器油。

4.保護(hù)裝置故障處理

(1)誤動(dòng)/拒動(dòng):校驗(yàn)保護(hù)定值及繼電器狀態(tài),調(diào)整或更換故障元件。

5.外部絕緣故障處理

(1)套管裂紋:修復(fù)或更換套管。

(2)引線接觸不良:調(diào)整引線位置,確保接觸可靠。

四、應(yīng)急處理與預(yù)防性維護(hù)

(一)應(yīng)急處理要點(diǎn)

1.立即隔離故障設(shè)備:防止故障擴(kuò)大,保障人員安全。

2.啟動(dòng)備用設(shè)備:切換至備用變壓器或線路,維持供電。

3.記錄故障信息:詳細(xì)記錄故障現(xiàn)象、處理過程及結(jié)果,為后續(xù)分析提供依據(jù)。

4.尋求專業(yè)支持:必要時(shí)聯(lián)系制造商或?qū)I(yè)維修團(tuán)隊(duì)進(jìn)行處置。

(二)預(yù)防性維護(hù)措施

1.定期巡檢:每日檢查設(shè)備溫度、聲音、油位等狀態(tài)。

2.絕緣測(cè)試:每年進(jìn)行一次絕緣電阻及介電損耗測(cè)試。

3.油樣分析:每2-3年進(jìn)行一次油中氣體色譜分析。

4.冷卻系統(tǒng)維護(hù):定期清洗冷卻器,檢查油泵運(yùn)行狀態(tài)。

5.環(huán)境防護(hù):確保設(shè)備運(yùn)行環(huán)境清潔,避免外部因素(如潮濕、污染)導(dǎo)致故障。

五、總結(jié)

變壓器故障處理需結(jié)合專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),遵循“診斷先行、分類處理、預(yù)防為主”的原則。通過系統(tǒng)性的故障排查與維護(hù),可顯著提升設(shè)備可靠性,延長(zhǎng)使用壽命,保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

三、變壓器故障診斷與處理步驟

(一)故障初步判斷

1.觀察異?,F(xiàn)象:

視覺檢查:

(1)檢查變壓器油位是否在正常范圍內(nèi)(參照油位計(jì)刻度,考慮環(huán)境溫度影響)。油位過高可能指示冷卻系統(tǒng)故障或滲漏,油位過低則可能意味著漏油或內(nèi)部故障導(dǎo)致油分解增加。

(2)觀察變壓器外殼、儲(chǔ)油柜及各附件是否有明顯的滲油、漏油痕跡。重點(diǎn)檢查密封墊、焊縫、閥門等部位。

(3)檢查套管是否清潔,有無裂紋、放電燒傷痕跡、破損或傾斜。套管是絕緣的關(guān)鍵部件,其狀態(tài)直接反映內(nèi)部可能存在的問題。

(4)檢查冷卻系統(tǒng)(如散熱器、風(fēng)扇、油泵)運(yùn)行狀態(tài),觀察風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動(dòng)、散熱器連接是否牢固、有無異響。

(5)觀察有無異常的光現(xiàn)象,如內(nèi)部放電產(chǎn)生的藍(lán)紫色光暈(需在夜間黑暗環(huán)境下進(jìn)行)。

聽覺檢查:

(1)靠近變壓器外殼,仔細(xì)傾聽是否有異常的響聲。正常運(yùn)行時(shí)通常有輕微的嗡嗡聲(磁聲)。異常響聲可能包括:

(a)沉悶的爆裂聲或敲擊聲:可能指示鐵芯夾件松動(dòng)、鐵芯片間絕緣損壞或繞組變形。

(b)高音的尖嘯聲:可能由過勵(lì)磁、繞組端部振動(dòng)或冷卻風(fēng)扇故障引起。

(c)持續(xù)的嗡嗡聲加劇或改變音調(diào):可能預(yù)示負(fù)載突然增大或內(nèi)部短路故障。

嗅覺檢查:

(1)聞變壓器周圍及本體是否有異味。正常的變壓器油氣味較輕。若聞到焦糊味,則可能存在過熱、放電或絕緣燒毀;若聞到汽油味或化學(xué)品味,則可能存在滲漏油與外部物質(zhì)混合。

觸覺檢查(謹(jǐn)慎進(jìn)行):

(1)在確保安全且設(shè)備未完全冷卻的情況下,觸摸變壓器外殼不同部位的溫度。正常情況下,各部位溫度應(yīng)相對(duì)均勻,且符合環(huán)境溫度與負(fù)載的預(yù)期。若某部位異常過熱,則可能對(duì)應(yīng)局部故障或冷卻失效。注意:此方法有安全風(fēng)險(xiǎn),不建議非專業(yè)人員輕易操作。

2.檢查運(yùn)行參數(shù):

電壓:監(jiān)測(cè)各側(cè)電壓是否在額定范圍內(nèi),三相電壓是否平衡。電壓異常升高可能指示內(nèi)部短路或保護(hù)裝置問題;電壓異常降低可能與外部電網(wǎng)或負(fù)載有關(guān),但也需排除內(nèi)部故障。

電流:監(jiān)測(cè)各側(cè)電流是否在額定范圍內(nèi),三相電流是否平衡。電流異常增大通常指示短路故障或負(fù)載超出額定;電流異常減小可能與斷路或繞組開路有關(guān)。

溫度:

(1)繞組溫度:通過溫度計(jì)或在線監(jiān)測(cè)裝置(如電阻測(cè)溫)監(jiān)測(cè)繞組溫度。溫度持續(xù)異常升高且超過額定值,是過載、短路或散熱不良的明確信號(hào)。

(2)頂層油溫:監(jiān)測(cè)頂層油溫,并關(guān)注其與環(huán)境溫度、負(fù)載的關(guān)系。油溫異常升高同樣指示散熱問題或內(nèi)部故障(如繞組短路產(chǎn)生焦耳熱)。記錄最高油溫是否超過允許值。

(3)冷卻器出口油溫/水溫:監(jiān)測(cè)冷卻器進(jìn)出口油或水的溫度差,判斷冷卻系統(tǒng)效率。溫差過小或無溫差可能表示冷卻器故障。

聲音:利用聽音桿或相關(guān)設(shè)備,更精確地捕捉內(nèi)部運(yùn)行聲音,輔助判斷鐵芯、繞組等內(nèi)部部件狀態(tài)。

3.查閱歷史記錄:

(1)運(yùn)行日志:調(diào)取變壓器近期的運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄,分析溫度、負(fù)荷、電壓等參數(shù)的變化趨勢(shì),查找異常波動(dòng)的起始時(shí)間及模式。

(2)維護(hù)記錄:查閱上次及歷次維護(hù)保養(yǎng)記錄,了解設(shè)備檢修情況、更換部件、發(fā)現(xiàn)的問題等,為當(dāng)前故障分析提供背景信息。

(3)故障歷史:回顧該變壓器或其他同類型設(shè)備以往發(fā)生的故障類型、處理過程及效果,有助于預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)。

(二)故障診斷方法

1.絕緣測(cè)試:

目的:評(píng)估變壓器繞組及其對(duì)地、繞組之間的絕緣性能是否完好。

常用方法:

(1)絕緣電阻測(cè)試(兆歐表法):

StepbyStep:

a.安全措施:確保設(shè)備斷電、斷開電源側(cè),進(jìn)行充分放電(按規(guī)程要求,如1-5分鐘),掛設(shè)接地線。

b.準(zhǔn)備儀器:選用合適電壓等級(jí)的兆歐表(通常220kV及以下的設(shè)備用2500V,500kV及以上的用5000V),檢查其功能是否正常。

c.接線:斷開所有外部連接,將兆歐表L(線)端子接至被測(cè)繞組或引線,E(地)端子接至地線或未測(cè)繞組/鐵芯。

d.測(cè)量:緩慢旋轉(zhuǎn)兆歐表手柄至額定轉(zhuǎn)速(約120r/min),觀察指針穩(wěn)定后的讀數(shù)(單位:MΩ)。記錄環(huán)境溫度,因溫度對(duì)絕緣電阻有顯著影響。

e.讀取與判斷:根據(jù)設(shè)備類型、電壓等級(jí)、絕緣等級(jí)及溫度校正后,與標(biāo)準(zhǔn)值比較。絕緣電阻應(yīng)足夠高且穩(wěn)定。

判斷:讀數(shù)過低、無讀數(shù)或短時(shí)間內(nèi)急劇下降,通常表示絕緣受潮、老化、擊穿或存在缺陷。

(2)介質(zhì)損耗角正切(tanδ)測(cè)試:

StepbyStep:

a.安全措施與準(zhǔn)備:同絕緣電阻測(cè)試。需使用專用儀器(西林電橋等)。

b.接線:按儀器要求連接L、E端子。

c.測(cè)量:施加規(guī)定電壓(通常為10kV或Um的1.1倍),讀取tanδ值。同時(shí)記錄電壓、頻率和環(huán)境溫度。

d.讀取與判斷:tanδ值應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。其隨溫度的變化有一定規(guī)律,需進(jìn)行溫度校正。tanδ異常增大通常指示絕緣劣化、受潮或存在局部放電。

(3)直流耐壓試驗(yàn):

目的:在較高電壓下驗(yàn)證絕緣的耐受能力。

注意:此項(xiàng)測(cè)試對(duì)絕緣有較大沖擊,通常在檢修后或必要時(shí)進(jìn)行,需嚴(yán)格遵守安全規(guī)程,測(cè)試時(shí)間不宜過長(zhǎng)(如1分鐘),并密切監(jiān)視電壓、電流和設(shè)備狀態(tài)。結(jié)果需與出廠試驗(yàn)值或歷史數(shù)據(jù)比較。

2.油樣分析:

目的:通過分析變壓器油中的水分、氣體成分、性能指標(biāo)等,判斷內(nèi)部故障的性質(zhì)、部位和嚴(yán)重程度。

常用方法:

(1)氣相色譜分析(DGA):

StepbyStep:

a.取樣:按照標(biāo)準(zhǔn)方法采集變壓器油樣(通常需采集兩次,用于對(duì)比分析)。注意取樣時(shí)間和操作規(guī)范,避免污染。

b.送檢:將油樣及時(shí)送至具備資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室。

c.分析:實(shí)驗(yàn)室使用氣相色譜儀分析油中溶解的各種氣體(如H?、CH?、C?H?、C?H?、CO、CO?等)的絕對(duì)產(chǎn)率和相對(duì)產(chǎn)率。

d.判斷:通過分析氣體的產(chǎn)率譜圖(如三比值法、特征氣體法),可以判斷故障類型(如低能放電、高能放電、過熱)、故障部位(如繞組、鐵芯)和嚴(yán)重程度。例如,H?和CH?的產(chǎn)率比值大于100通常指向低能放電。

(2)水分測(cè)定:

方法:常用庫侖法或卡爾費(fèi)休法。

判斷:油中含水量超標(biāo),通常表示絕緣受潮,可能引發(fā)絕緣劣化和放電故障。需結(jié)合色譜分析,水分可能催化某些故障氣體的產(chǎn)生。

(3)油中溶解氣體綜合分析:

結(jié)合多種氣體分析結(jié)果,綜合判斷故障發(fā)展趨勢(shì),為維修決策提供依據(jù)。

3.局部放電檢測(cè):

目的:檢測(cè)變壓器內(nèi)部絕緣局部電擊穿產(chǎn)生的微小放電信號(hào),實(shí)現(xiàn)早期故障預(yù)警。

常用方法:

(1)特高頻(UHF)法:

原理:局部放電產(chǎn)生的高頻電磁波信號(hào)可通過天線耦合到測(cè)量系統(tǒng)。UHF法靈敏度高,抗干擾能力強(qiáng)。

應(yīng)用:適用于大型電力變壓器在線監(jiān)測(cè)或離線精確診斷。

(2)聲學(xué)檢測(cè)(AE)法:

原理:局部放電產(chǎn)生超聲波信號(hào),通過傳感器(如壓電式、電容式)接收并放大處理。

應(yīng)用:可用于定位放電位置,但易受環(huán)境噪聲干擾。

(3)高頻電流互感器法(HFCT):

原理:利用高頻電流互感器測(cè)量放電產(chǎn)生的高頻脈沖電流。

應(yīng)用:常用于套管等部件的局部放電檢測(cè)。

判斷:分析放電信號(hào)的特征(如幅值、頻次、相位分布),判斷放電類型、嚴(yán)重程度和位置。持續(xù)的局部放電是絕緣惡化的危險(xiǎn)信號(hào)。

4.繞組變形檢測(cè):

目的:檢測(cè)變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行或經(jīng)歷短路故障后,繞組是否發(fā)生機(jī)械變形,影響其電氣性能和運(yùn)行安全。

常用方法:

(1)低電壓勵(lì)磁測(cè)試(FLTS):

StepbyStep:

a.安全措施:同絕緣測(cè)試,需施加較低電壓(通常為額定電壓的10%-20%)。

b.接線:施加電壓于低壓側(cè)(或高壓側(cè)短接),測(cè)量高壓側(cè)(或低壓側(cè))的感應(yīng)電壓。

c.測(cè)量與判斷:記錄勵(lì)磁電流和感應(yīng)電壓。與出廠或歷史數(shù)據(jù)比較。若勵(lì)磁電流顯著增大或感應(yīng)電壓異常,可能指示繞組變形(如扭曲、鼓包)。

(2)頻域反射法(FDR):

原理:利用時(shí)域反射技術(shù)測(cè)量繞組波阻抗,通過分析反射信號(hào)的幅度和相位變化,識(shí)別繞組結(jié)構(gòu)的變化。

應(yīng)用:能更直觀地反映繞組變形的程度和位置。

判斷:檢測(cè)結(jié)果若顯示波阻抗異常,則確認(rèn)存在繞組變形。變形嚴(yán)重的變壓器可能無法繼續(xù)安全運(yùn)行,需考慮更換或大修。

(三)故障處理措施

1.繞組故障處理:

短路故障:

(1)立即隔離:確認(rèn)故障后,立即切斷變壓器電源,防止故障擴(kuò)大和設(shè)備進(jìn)一步損壞。

(2)評(píng)估損傷:根據(jù)短路電流的大小、持續(xù)時(shí)間以及初步檢查結(jié)果,評(píng)估繞組、鐵芯、絕緣等的損傷程度。

(3)專業(yè)檢測(cè):進(jìn)行詳細(xì)的繞組變形檢測(cè)、絕緣測(cè)試、油樣分析等,明確故障性質(zhì)和范圍。

(4)修復(fù)或更換:

若為輕微短路(如層間短路),在具備條件且經(jīng)過嚴(yán)格評(píng)估和修復(fù)后,可能進(jìn)行修復(fù)(如重新包扎絕緣、更換損壞導(dǎo)線段)。

若為嚴(yán)重短路(如相間短路、匝間短路導(dǎo)致大面積損傷)或修復(fù)困難,通常需要返廠大修或整體更換變壓器。

修復(fù)后必須進(jìn)行全面的測(cè)試和試驗(yàn),確認(rèn)其性能恢復(fù)到可接受水平。

斷路故障:

(1)查找原因:首先檢查連接點(diǎn)是否因過緊、松動(dòng)、氧化或接觸不良導(dǎo)致斷路。檢查分接開關(guān)位置是否正確、觸點(diǎn)是否燒傷或損壞。

(2)緊固或修復(fù):對(duì)于接觸不良點(diǎn),松開螺絲,清理接觸面(如用細(xì)砂紙打磨),涂以導(dǎo)電膏(如適用),然后重新緊固。對(duì)于燒傷的觸點(diǎn),視情況進(jìn)行修復(fù)或更換觸點(diǎn)部件。

(3)絕緣檢查:斷路點(diǎn)可能伴隨絕緣損壞,修復(fù)后需進(jìn)行絕緣測(cè)試,確保恢復(fù)良好。

絕緣損壞:

(1)定位故障點(diǎn):通過絕緣測(cè)試、油樣分析、局部放電檢測(cè)等方法,盡可能精確定位絕緣損壞的位置和范圍。

(2)小范圍修復(fù):若絕緣損壞局限于局部(如引線、分接開關(guān)觸頭附近),可進(jìn)行針對(duì)性的修復(fù),如清除油污、更換破損絕緣材料、重新施加絕緣漆等。

(3)大范圍或整體更換:若絕緣損壞嚴(yán)重,涉及繞組主體或油箱內(nèi)部大面積,修復(fù)難度大且效果不可靠,通常需要吊罩檢查,更換受損部件甚至整臺(tái)變壓器。

(4)加強(qiáng)維護(hù):修復(fù)后,應(yīng)分析絕緣損壞的根本原因(如過熱、受潮、電壓應(yīng)力等),采取措施消除隱患,并加強(qiáng)后續(xù)的監(jiān)測(cè)和維護(hù)。

2.鐵芯故障處理:

鐵芯燒損:

(1)原因分析:檢查鐵芯接地是否良好、硅鋼片間絕緣是否損壞、是否存在異常磁通導(dǎo)致局部過熱。

(2)輕微損傷:若僅為局部硅鋼片燒損或變形,可進(jìn)行清理、修復(fù)絕緣或更換損壞片。

(3)嚴(yán)重?fù)p傷:若鐵芯整體過熱嚴(yán)重、硅鋼片大面積燒傷或變形,修復(fù)困難,通常需要返廠進(jìn)行鐵芯修復(fù)或更換整臺(tái)變壓器。

夾件松動(dòng):

(1)檢查:通過吊罩檢查或使用內(nèi)窺鏡等工具,確認(rèn)夾件是否松動(dòng)。

(2)緊固:松開螺絲,重新緊固夾件,確保其緊固力矩符合要求。

(3)檢查絕緣:緊固過程中注意不要損壞絕緣件。

(4)分析原因:檢查松動(dòng)原因(如緊固件銹蝕、熱脹冷縮影響等),采取預(yù)防措施。

3.冷卻系統(tǒng)故障處理:

冷卻器損壞:

(1)識(shí)別故障冷卻器:通過監(jiān)測(cè)冷卻器進(jìn)出口油溫差、風(fēng)扇電流或運(yùn)行聲音,判斷哪個(gè)冷卻器異常。

(2)短期應(yīng)對(duì):若冷卻器數(shù)量較多,可暫時(shí)停運(yùn)故障冷卻器,切換至備用電源或運(yùn)行模式,維持剩余冷卻能力。但需監(jiān)控變壓器油溫,防止過熱。

(3)維修或更換:聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行故障冷卻器的維修(如更換電機(jī)、軸承、密封件)或直接更換新的冷卻器。

(4)檢查整個(gè)系統(tǒng):更換或維修后,檢查整個(gè)冷卻系統(tǒng)的油循環(huán)是否正常,有無堵塞。

油路堵塞:

(1)原因分析:檢查濾網(wǎng)是否堵塞、油泥沉積、管路彎曲或變形導(dǎo)致流通不暢。

(2)清洗:停運(yùn)變壓器,拆卸堵塞的油路部件(如散熱器、閥門、濾網(wǎng)),進(jìn)行清洗??捎脤S们逑磩┗蚋邏核ㄗ⒁鈮毫蜏囟龋┣逑?。

(3)檢查與疏通:清洗后檢查管路是否有變形、裂紋,確保通暢。

(4)加強(qiáng)維護(hù):清洗后應(yīng)加強(qiáng)油質(zhì)監(jiān)控和過濾,定期排放沉淀油,預(yù)防再次堵塞。

4.保護(hù)裝置故障處理:

誤動(dòng)/拒動(dòng):

(1)立即檢查:發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)事件后,首先檢查保護(hù)裝置的跳閘/發(fā)信信號(hào)是否實(shí)際發(fā)出,以及故障錄波器記錄的故障信息。

(2)核對(duì)定值與投退:檢查保護(hù)裝置的定值整定是否正確、投運(yùn)狀態(tài)是否正常,有無誤操作。

(3)檢查回路:檢查保護(hù)裝置的電源、跳閘出口、信號(hào)回路、二次電纜等是否完好,有無短路、開路或接線錯(cuò)誤。

(4)校驗(yàn)與測(cè)試:使用專用校驗(yàn)儀對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行定值校驗(yàn)、動(dòng)作時(shí)間測(cè)試、傳動(dòng)試驗(yàn)等,確認(rèn)其功能正常。

(5)更換或維修:若校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)繼電器、元件損壞,需更換故障部件。若為軟件問題,則進(jìn)行軟件更新或修復(fù)。

(6)經(jīng)驗(yàn)總結(jié):分析誤動(dòng)或拒動(dòng)的原因,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化定值或改進(jìn)配置,防止類似問題再次發(fā)生。

5.外部絕緣故障處理:

套管裂紋:

(1)檢查:仔細(xì)觀察套管表面有無裂紋、放電痕跡、破損。

(2)評(píng)估:輕微表面裂紋可通過清潔、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)暫時(shí)觀察。若裂紋較深、貫穿或伴隨其他異?,F(xiàn)象,存在絕緣失效風(fēng)險(xiǎn)。

(3)更換:確認(rèn)需要更換時(shí),聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行套管的拆卸和更換。更換時(shí)需注意操作安全,防止損壞引線。

引線接觸不良:

(1)檢查:檢查引線與套管、開關(guān)、母線等的連接點(diǎn)是否松動(dòng)、氧化、過熱(發(fā)紅)。

(2)處理:松開螺絲,清理接觸面(除銹、去氧化層),涂抹導(dǎo)電膏(如適用),然后重新緊固至規(guī)定力矩。

(3)監(jiān)測(cè):處理后加強(qiáng)該連接點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè),確保其溫升在正常范圍內(nèi)。

(4)預(yù)防:確保安裝質(zhì)量,定期巡檢,使用合適的連接器。

四、應(yīng)急處理與預(yù)防性維護(hù)

(一)應(yīng)急處理要點(diǎn)

1.立即隔離故障設(shè)備:

(1)斷電操作:第一時(shí)間確認(rèn)故障變壓器已脫離電網(wǎng),執(zhí)行斷開其高壓側(cè)(或低壓側(cè),視故障類型和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而定)的斷路器操作。若無法立即斷開斷路器(如斷路器本身可能故障),則應(yīng)采取其他隔離措施(如通過母聯(lián)開關(guān)、分段開關(guān)等改變運(yùn)行方式,將故障設(shè)備隔離出系統(tǒng)),但操作需極其謹(jǐn)慎,必要時(shí)在系統(tǒng)運(yùn)行人員指導(dǎo)下進(jìn)行。

(2)防止擴(kuò)散:隔離故障點(diǎn)是為了防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大,損壞其他設(shè)備或影響電網(wǎng)安全。隔離操作應(yīng)優(yōu)先考慮人身安全和系統(tǒng)穩(wěn)定。

記錄操作:詳細(xì)記錄隔離操作的時(shí)間、步驟和執(zhí)行人,為后續(xù)分析提供依據(jù)。

2.啟動(dòng)備用設(shè)備:

(1)切換電源:若故障導(dǎo)致區(qū)域供電中斷,檢查并啟動(dòng)備用電源(如備用變壓器、發(fā)電機(jī)等),恢復(fù)對(duì)重要用戶的供電。

調(diào)整運(yùn)行方式:根據(jù)電網(wǎng)情況和故障設(shè)備位置,調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式,如改變母線接線、調(diào)整線路潮流等,盡量減少故障對(duì)正常用戶的影響。

協(xié)調(diào)配合:與電網(wǎng)調(diào)度部門、其他運(yùn)行單位保持密切溝通,協(xié)調(diào)系統(tǒng)恢復(fù)方案。

3.記錄故障信息:

(1)詳細(xì)記錄:使用故障錄波器、保護(hù)裝置信息、運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等,盡可能全面地記錄故障發(fā)生前的運(yùn)行狀態(tài)、故障發(fā)生瞬間的電氣量變化、故障后的設(shè)備狀態(tài)等信息。

現(xiàn)象描述:詳細(xì)描述現(xiàn)場(chǎng)觀察到的所有異常現(xiàn)象(聲音、氣味、溫度、可見損傷等)。

操作過程:記錄所有采取的應(yīng)急操作步驟和結(jié)果。

重要性:這些信息是后續(xù)故障診斷、原因分析、責(zé)任界定和改進(jìn)措施制定的基礎(chǔ)。

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