浅谈配电变压器运行维护及故障分析

陈全民

摘 要:文章以10 kV油浸式配电变压器为例,介绍了配电变压器运行维护的一些实用方法及一些常见故障的分析。

关键词:配电变压器;维护;故障检修

中图分类号:TM407 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)24-0108-02

配电变压器是供电系统中的重要电气设备,是一种静止的电器,它利用电磁感应作用将高电压、小电流的交流电能转换成同频率的低电压、大电流的电能,供用户安全方便地使用。因此,配电变压器是否正常运行直接关系到用户的用电问题,其重要性可想而知。随着用户用电负荷和用电密度的急剧增加,配电变压器应用越来越广泛,数量越来越大,而部分电力职工的业务水平较低或工作责任感不强,导致配电变压器运行不良,甚至出现损坏现象逐步凸显出来。文章就配电变压器运行维护中的注意事项及各种配电变压器故障检修进行分析论述。

1 配电变压器的运行维护

配电变压器(以下简称“配变”)分布广、数量多、且多安装在室外,维护工作难度很大,而配变的安全运行直接影响着广大用户的安全生产、经济效益和正常的生活用电及社会秩序,如何保证配变的安全运行对配变进行正确维护管理至关重要。下面以10kV油浸式配电变压器为例,介绍一些实用的维护方法。

1.1 看

①油位:是否合适。高了,在变压器投入运行带上负荷后,油温上升,油膨胀,很可能使油从油枕顶部的呼吸器连通管处溢出。低了,对变压器的绝缘和冷却作用会降低,影响变压器运行,严重者会烧坏变压器。②盖板、套管、油位计、排油阀:是否密封良好,有无渗漏油等现象。否则变压器带上负荷后,在热机状态下,会发生更严重渗漏现象。套管有无裂纹或放电现象。

③变压器的外壳接地:是否牢固可靠。因为它对变压器和抄表人员起着直接的保护作用。

④变压器一、二次出线套管及它与导线的连接:是否良好,相色是否正确。

⑤计量表,表箱:是否倾斜、损坏(投运后,还要看计量表运行是否正常),封条、手续是否完整。

⑥熔丝:选择是否合理。配电变压器100kVA及以上的一次熔丝按变压器额定电流1.5～2倍配置;配电变压器100kVA以下的一次熔丝按变压器额定电流的2～2.5倍配置;二次熔丝的选用标准通常是变压器的二次额定电流。

1.2 测

①用1000～2500伏兆欧表测量变压器的一、二次绕组对地绝缘电阻和绕组间的绝缘电阻,应按规范确定。

②测量变压器所有分接位置的直流电阻,保证接触良好。配电变压器每相直流电阻的相互差值应小于平均值4%,线间直流电阻的相互差值都应小于平均值2%。

③空投运上后,还要测量二次侧电压是否平衡,如平衡说明变压器变比正常,无匝间短路。

1.3听

①变压器投入运行时,电磁声应无异常,若发出较大的“啾、啾、啾”声,有时还造成高压熔断器熔丝烧断,这是分接开关未到位,应停电把分接开关重合到位。

②变压器发出的“ 嗡嗡”声比平时沉重,但无杂音,这是变压器的负荷过重引起。变压器长期超负荷运转会导致线圈烧坏,配电变压器超负荷时,设法减轻变压器的负担。如果长期超负荷,应及时更换大容量的变压器。

③变压器内部发出间断性的“吱??吱”声,且发声时间短促,间断时间不一,一般为变压器内部放电所致,外部接线套管表面不清洁或裂纹、破损时,也会发生“吱”的声响,应及时维修清理,保持外部清洁,及时更换套管。

④变压器经常发出“咯咯??咯咯”的噪声,是电源电压过高引起的。这不利于变压器运行,会增加变压器的铁损,对客户用电设备造成损害,应立及时调整电源电压。

⑤变压器内部发生“叮当、叮当”像金属重物击或“呼??呼??”的响声,但此时油色、温度和油位均正常。这是变压器内部部件松动,会影响变压器的正常运行,要立即停止运行,加固松动的部件。

⑥变压器内部发出“嘟噜、嘟噜”水沸腾声,是绕组线圈或铁芯有短路,短路处严重过热,致使变压器油沸腾而发生的声响。遇到这种情况要立即停电检修。

2配电变压器主要故障与解决方法

2.1 三相负荷不平衡或季节性过负荷

配变三相负荷不平衡从调查结果来看大量的存在,特别是在农村,电力负荷的大部分为单相负荷,且负荷变化大,因此,有许多配电变压器三相的负荷不平衡,使三相不能对称运行,产生零序电流.这一方面使变压器的损耗增大,另一方面还降低了变压器的有效容量。

另外,随着乡镇企业的发展与农民生活水平的提高,农村用电设备日益增多,变压器超负荷运行的情况也不少,尤其是农忙季节,变压器出现季节性超负荷运行。以上两种情况将导致变压器过热,绝缘油老化,绕组绝缘水平降低,最终也将导致变压器损坏。解决办法如下:

①调查配电变压器的负荷情况,包括一天24小时的负荷与一年4个季节的负荷,弄清负荷的大致情况,并尽量地调整好三相负荷,使之接近对称运行。

②调整用电峰谷时间,减少过负荷情况;同时要及时给变压器增容,避免变压器长期过负荷运行。

2.2 日常维护不到位

调查中我们发现下面一些日常维护工作还做得不够,有待进一步加强。

①清洁工作。由于配变大多位于室外,变压器器身,高低压瓷瓶受灰尘,雾雨的侵袭变得很脏,使得泄漏电流增大.这就要求我们在高压停电时,经常擦试变压器器身与瓷套,以保持清洁。

②对变压器油的监视工作做得不够,平时不仅要注意油位,而且还要注意油色与油温,并且每隔2～3年要做一次变压器油的耐压试验,如果达不到技术要求,就要进行更换或过滤等净化处理。

③要经常查看变压器的吸湿器中的干燥剂是否变色,如果变色要及时更换,以免绕组受潮。

④漏电保护器的投运率低。有些电工为了省事,拆掉了漏电保护器,这样当低压侧出现接地或短路时就不能及时断电,给变压器的安全带来影响,这就要求我们装设与维护好漏电保护器。

⑤加强管理,经常巡视,巡视时不仅要看,而且要听变压器运行时的声音,发现异常,及早处理,这对于运行年限较长的配电变压器尤其重要。另外,要加强对电工的业务培训工作,不要因操作不熟练,运行维护不当而损坏配电变压器;还要加强其责任感,不能因工作失误而损坏变压器。

2.3接地不良

遭受雷击配电变压器的防雷保护工作一般都做了,但存在两个问题:一是避雷器接地不良;二是只重视高压侧装设避雷器,而忽视低压侧也需装设避雷器的问题(尤其是多雷地区) 。如果避雷器接地不良,发生过电压时,避雷器不能很好地泄放电流,就会使变压器的绝缘损坏;如果低压侧未装设避雷器,当高压侧避雷器向大地泄放很大的雷电流时,在接地位置上产生电压降,此电压在经变压器外壳的同时作用在低压侧绕组的中性点,而低压侧绕组通过低压线路的波阻抗接地。因此,低压侧绕组中流过雷电流,它使高压侧绕组按变比感应出很高地电势,即“反变换”电势。该电势与高压侧绕组的雷电侵入波电压叠加,会使高压侧绕组电位变得很高,击穿绝缘.如果低压侧装设了避雷器,当高压侧避雷器放电,接地装置上电位升高到一定值时,低压侧避雷器就会放电,使低压侧绕组出线端电位与其中性点及外壳的电位差减小,就能减小或消除“反变换”电势。解决的办法如下:

①查清与避雷器有关的接地不良处,按要求重新进行改接。注意先要把避雷器的接地线直接与变压器的外壳,低压侧中性点连接在一起,然后共用接地装置。其接地电阻不亦超过4Ω。

②对于多雷区(雷暴日>40d/年),低压侧要增设一组低压避雷器。

2.4渗油漏油

配电变压器中变压器油的渗漏现象也比较多。由于渗漏,使变压器内的油量减少,油位降低,造成空气与水汽的渗入,加快了油的氧化而劣化,使油的粘度变大,对流速度降低,影响变压器的散热,使温升较高,这又进一步加速油的劣化。同时劣化后的油酸性增强,使绕组的绝缘电阻降低,甚至对绝缘起到破坏作用,长此以往,必然导致变压器损坏。解决的办法如下:

①查清渗漏油的地方,并作好处理。如果油从高低压套管渗出,应拧紧固定瓷套管的螺丝;如果油从上端盖渗出,应拧紧上端一圈大螺丝;如果油从分接开关处渗出,应打开分接开关盖后拧紧里面的固定螺丝;如果是绝缘垫老化渗漏油,则应更换好的耐油胶垫等。

②查看变压器油是否劣化变质,对油进行简单分析。如果变压器油由初期的淡黄色逐步变成橙色,棕色,且油的粘度较大,说明变压器油已劣化,必须对其进行净化处理或更换。

③当变压器油未劣化变质时,查看油位是否过低.如果过低,则加油至变压器储油柜所标刻度处。

④检查绕组的绝缘电阻.按照《电气设备预防性试验规程》,用兆欧表对绕组的绝缘电阻进行测量,并对照10kV/0.4 kV电力变压器绝缘电阻的要求值,判断绕组的绝缘电阻是否符合要求,如果不符合,则应进行返厂大修。