變壓器是輸配電系統中極其重要的電器設備,不僅所需數量多,而且要求性能好,運行安全可靠。其主要由鐵心、繞組、器身絕緣、油箱和套管等組部件構成。變壓器的嚴重事故,不但會導致自身的損壞,還會中斷電力供應,將影響電力系統的安全穩定運行。因此,筆者在此就在電能的傳輸和配送過程中,電力技術標準對變壓器的運行維護和事故處理做以下論述。
一、變壓器運行中的檢查維護
檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍;檢查油質,應為透明、微帶黃色,由此可判斷油質的好壞;應檢查套管是否清潔,有無裂紋和放電痕跡,冷卻裝置應正常;變壓器的聲音應正常,正常運行時一般有均勻的“嗡嗡”電磁聲;天氣有變化時,應重點進行特殊檢查;
二、變壓器運行中出現的不正常現象
1.聲音異常
變壓器正常運行時,聲音應為連續均勻的“嗡嗡”聲。如果產生不均勻或其他響聲,都屬于不正常現象。內部有較高且沉著的“嗡嗡”聲,可能是過負荷運行,可根據變壓器負荷情況鑒定并加強監視;內部有短時“哇哇”聲,可能是電網中發生過電壓,可根據有無接地信號,表計有無擺動來判定;變壓器有放電聲,可能是套管或內部有放電現象,這時應對變壓器作進一步檢測或停用;變壓器有水沸聲,則為變壓器內部短路故障或接觸不良,應立即停用檢查;變壓器有爆裂聲,則為變壓器內部或表面絕緣擊穿,應立即停用進行檢查;其他可能出現“叮當”聲或“嚶嚶”聲,則可能是個別零件松動,可以根據情況處理。
2.油溫異常
變壓器的絕緣耐熱等級為A級時,線圈絕緣極限溫度為105℃。根據國際電工委員會的推薦,保證絕緣不過早老化,溫度應控制在85℃以下。若發現在同等條件下溫度不斷上升,則認為變壓器內部出現異常,內部故障等多種原因,這時應根據情況進行檢查處理。導致溫度異常的原因有散熱器堵塞、冷卻器異常、內部故障等。
3.油位異常
變壓器油位變化應該在標記范圍之間,如有較大波動則認為不正常。如果溫度正常而油位不正常,則說明是假油位。運行中,出現假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通氣孔堵塞等。油位下降,原因有變壓器嚴重漏油、油枕中油過少、檢修后缺油、溫度過低等。
4.滲漏油
滲漏油是變壓器常見的缺陷,滲與漏僅是程度上的區別,滲漏油常見的部位及原因是:閥門系統,蝶閥膠材質安裝不良,放油閥精度不高,螺紋處滲漏;膠墊接線樁頭,高壓套管基座流出線樁頭,膠墊較不密封、無彈性,小瓷瓶破裂滲漏油;設計制造不良,材質不好。
5.套管閃絡放電
套管閃絡放電會造成發熱,導致老化,絕緣受損甚至引起爆炸,常見原因主要是:高壓套管制造不良,未屏蔽接地,焊接不良,形成絕緣損壞;套管表面過臟或不光滑。
三、變壓器常見故障分析
1.繞組的主絕緣和匝間絕緣故障
變壓器繞組的主絕緣和匝間絕緣是容易發生故障的部位。主要原因是:由于長期過負荷運行、或散熱條件差、或使用年限長,使變壓器繞組絕緣老化脆裂,抗電強度大大降低;變壓器多次受到短路沖擊,使繞組受力變形,隱藏著絕緣缺陷,一旦遇有電壓波動就有可能將絕緣擊穿;變壓器油中進水使絕緣強度大大降低而不能承受允許的電壓,造成絕緣擊穿;在高壓繞組加強段處或低壓繞組部位,由于絕緣膨脹,使油道阻塞,影響了散熱,使繞組絕緣由于過熱而老化,發生擊穿短路;由于防雷設施不完善,在大氣過電壓作用下,發生絕緣擊穿。
2.變壓器套管故障
變壓器高壓側一般使用電容套管,由于套管瓷質不良或者有沙眼和裂紋,套管密封不嚴, 有漏油現象;套管積垢太多等,都有可能造成閃絡和爆炸。
3.鐵心絕緣故障
變壓器鐵芯由硅鋼片疊裝而成,硅鋼片之間有絕緣漆膜。由于硅鋼片緊固不好,使漆膜破壞產生渦流而發生局部過熱。同理,夾緊鐵心的穿心螺絲等部件,若絕緣損壞也會發生過熱現象。此外,若變壓器內殘留有鐵屑或焊渣,使鐵芯兩點或多點接地,都會造成鐵芯故障。
4.分接開關故障
變壓器分接開關是變壓器常見故障之一。由于開關長時間靠壓力接觸,會出現彈簧壓力不足,使開關連接部分的有效接觸面積減小,以及接觸部分鍍銀層磨損脫落,引起分接開關在運行中發熱損壞。分接開關接觸不良,經受不住短路電流的沖擊而造成分接開關燒壞而發生故障;在有載調壓的變壓器,分接開關的油箱與變壓器油箱一般是互不相通的。若分接開關油箱發生嚴重缺油,則分接開關在切換中會發生短路故障,使分接開關燒壞。
(作者單位:山東省青島市技師學院)