配電變壓器的常見故障及對(duì)策研究

中圖分類號(hào)：TM4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-925X(2011)06-0034-02

摘要：當(dāng)今社會(huì)，配電變壓器在電力系統(tǒng)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，一旦發(fā)生故障，將會(huì)直接或間接地影響到工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的正常生活。本文認(rèn)真總結(jié)和分析了配電變壓器故障的類型和原因，并針對(duì)故障提出解決方法及應(yīng)急措施。

關(guān)鍵詞：配電變壓器 故障分析 措施

1 配電變壓器常見故障分析及應(yīng)急措施

1.1 變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響:變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響可能有以下原因：

①嚴(yán)重的過負(fù)荷使變壓器內(nèi)部發(fā)生沉重的“嗡嗡”聲。

②由于內(nèi)部有接觸不良或有擊穿點(diǎn)，使變壓器內(nèi)部發(fā)生“吱吱”或“噼啪”的放電聲。

③由于變壓器頂蓋連接軸栓個(gè)別零件松動(dòng)，變壓器鐵芯未被夾緊，造成硅鋼片振動(dòng)，會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈噪聲。

④電網(wǎng)中有接地或短路故障時(shí)，繞組中流過很大的電流，會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的噪聲。

⑤變壓器接有大型動(dòng)力設(shè)備或能產(chǎn)生諧波電流的設(shè)備時(shí)，設(shè)備運(yùn)行都可能導(dǎo)致變壓器發(fā)出“哇哇”的叫聲。

⑥由于鐵芯出現(xiàn)諧振，變壓器發(fā)生忽粗忽細(xì)的噪聲。

⑦變壓器的原邊電壓過高、電流過大都會(huì)發(fā)生異聲。

⑧由于過電壓、繞組或引出線對(duì)外殼放電，或鐵芯接地線斷開，致使鐵芯對(duì)外殼放電，均使變壓器發(fā)出放電聲。

應(yīng)急措施：當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器發(fā)出異常聲響時(shí)，應(yīng)根據(jù)上述分析判斷其可能的原因，有針對(duì)性的采取應(yīng)急措施。如變壓器內(nèi)部發(fā)出的異常聲響是由于零件松動(dòng)或繞組導(dǎo)線擊穿產(chǎn)生的，應(yīng)立即停電處理，以免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.2 變壓器油位過高或過低。 一般情況下油溫的變化可以改變油位。隨著油溫的變化，油位也相應(yīng)出現(xiàn)-定范圍的改變。但是，在不正常情況下，由于滲油、滲水等故障和其他事故也會(huì)引起油位的異常變化。其次，油溫的變化與負(fù)荷狀況、環(huán)境溫度等條件有關(guān)。當(dāng)油位變化與這些因素不一致時(shí)，則可能是假油位。出現(xiàn)假油位的原因：

①油標(biāo)管堵塞；

②防爆管排氣孔堵塞。另外，油位過高將造成溢油；油位過低，則可能造成變壓器內(nèi)部引出線乃至線圈外露，導(dǎo)致內(nèi)部放電。

處理方法和應(yīng)急措施：有氣體繼電保護(hù)的將其跳閘回路解除，防止誤跳閘。當(dāng)班電氣設(shè)備操作人員要經(jīng)常檢查油位計(jì)指示，發(fā)現(xiàn)油位過高時(shí)可適量放油；油位過低時(shí)及時(shí)補(bǔ)油。若是由于變壓器漏油引起的，則應(yīng)采取停電檢修及其它應(yīng)急措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)油枕或防爆管異常噴油時(shí)，應(yīng)立即切斷變壓器的電源，以防止故障和事故的擴(kuò)大。

1.3 變壓器油質(zhì)變壞或油溫突然升高。在工作狀態(tài)時(shí)，變壓器油的主要作用是冷卻和絕緣。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間過熱運(yùn)行或殼體進(jìn)水，吸收潮氣，會(huì)使油質(zhì)變壞。通過油標(biāo)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)油色異常加深或變黑；經(jīng)取樣分析可以檢驗(yàn)出油內(nèi)含有碳粒和水份，酸值增高，閃點(diǎn)降低，絕緣強(qiáng)度降低等。這種情況很容易在繞組與外殼間發(fā)生擊穿放電，造成嚴(yán)重事故。當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)，油溫如果突然升高經(jīng)常是變壓器內(nèi)部過熱的原因。鐵芯著火，繞組匝間短路，內(nèi)部螺絲松動(dòng)，冷卻裝置故障，變壓器嚴(yán)重過負(fù)荷都可能使油溫突然升高。

解決的方法和應(yīng)急措施：

①發(fā)現(xiàn)油色異常加深或變黑，需對(duì)絕緣油進(jìn)行再生和過慮處理；

②由于負(fù)荷因素造成的油溫突然升高，可適當(dāng)減少或調(diào)整負(fù)荷；

③其他異常情況引起的油溫突然升高，則應(yīng)立刻停電，對(duì)變化器進(jìn)行全面檢修。

2 低壓變壓器的漏電保護(hù)

2.1 電源中性點(diǎn)接地系統(tǒng)三相五線制網(wǎng)絡(luò)中漏電保護(hù)。在用電設(shè)備絕緣正常的情況下，單相用電設(shè)備投入運(yùn)行后，將產(chǎn)生零序不平衡電流，IN流過中性線，其值為IN=IA+IB+IC當(dāng) 1# 電機(jī)A相絕緣擊穿且單相用電設(shè)備也投入運(yùn)行時(shí)，有以下關(guān)系式：IA+IB+IC=IN+IL，IL=IL1+IL2+IL3式中IN-不平衡電流，以中性線為回路。

IL-漏電電流，分別以IL1、IL2、IL3的路徑為回路。

I1-各相零序漏電流之和

經(jīng)對(duì)照可以看出，末端保護(hù)的漏電流最佳保護(hù)點(diǎn)共有三處：

①在干線上測(cè)定A、B、C、N四根線電流相量之和得IL=IA+IB+IC-IN顯然應(yīng)該用四線零序電流互感器測(cè)定。

②在本相用電設(shè)備進(jìn)線端測(cè)A、B、C三相線電流相量之和得：IL=IAI+IBI，顯然，應(yīng)采用三線零序電流互感器測(cè)零序電流。同樣，單相用電設(shè)備進(jìn)線端用二線電流互感器測(cè)零序電流。

③電機(jī)底坐及接地支線。

2.2 電源中性線接地的三相四線制網(wǎng)絡(luò)中漏電電流測(cè)點(diǎn)。工廠中離變電所遠(yuǎn)的生產(chǎn)車間，民用建筑等，均用三相四線制接線方式，中性線兼作保護(hù)接零干線，在全面設(shè)備絕緣正常而單相用電設(shè)備投運(yùn)的情況下，不平衡電流在中性線上產(chǎn)生電壓降，該電壓降直接加于各電機(jī)外殼與大地之間，不平衡電流中之微小部分以大地為回路。當(dāng)1#電機(jī)A相絕擊穿且單相用電設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)，不平衡電流IN與1#電機(jī)漏電流IL的共同路徑為中性線。

為了測(cè)出IL，必須正確選擇測(cè)點(diǎn)及接線。首先，將測(cè)點(diǎn)選在M處，若用四線零序電流互感器，測(cè)得電流為：IA+IB+IC-IN-IL2 =IL2+IL3（IL2+IL3）是漏電流的一部分。若用三線零序電流互感器，測(cè)得電流為IA+IB+IC=IN+IU+IL2+IL3測(cè)出的電流包含不平衡電流和漏電流兩種成分。

末端保護(hù)漏電流量最佳保護(hù)點(diǎn)共有三處：

①用四線零序電流互感器接于枝接用電設(shè)備的干點(diǎn)之后。

②用三線零序電流互感器接于用電設(shè)備的進(jìn)線端。

③電機(jī)機(jī)座及接零支線。

2.3 干線的漏電流測(cè)點(diǎn):測(cè)漏電流的接線如下：

①電源中性點(diǎn)不接地的三相三線制系統(tǒng)中，用三線零序電流互感器接于干線始端的A、B、C相導(dǎo)線上。

②電源中性點(diǎn)接地的三相五線制系統(tǒng)中，用四線零序電流互感器接于干線始終的A、B、C、N四根導(dǎo)線上。

③電源中性點(diǎn)接地的三相四線制系統(tǒng)中，如果干線枝接的負(fù)載全部是三相對(duì)稱負(fù)荷，則應(yīng)該用三線零序電流互感器接于干線始端的A、B、C相導(dǎo)線上。

④電源中性點(diǎn)接地的三相四線制系統(tǒng)中，如果干線上接有不對(duì)稱負(fù)荷，應(yīng)該用縱差動(dòng)式接線測(cè)定漏電流，漏電保護(hù)裝置若用縱聯(lián)差動(dòng)式接線稱為差動(dòng)式漏電保護(hù)器。在L1和L2之間的干線與支線均無漏電流時(shí)，漏電斷路器不動(dòng)作，當(dāng)L1與L2之間時(shí)干線或支線有漏電流IL時(shí)，漏電斷路器DL切斷故障電路。

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