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1、第5章 变压器故障分析与维护,5.1 变压器常规检修与维护 5.2 变压器检查方法及故障分析 5.3 变压器运行故障分析及处理 本章小结,5.1 变压器常规检修与维护,所谓吊心检修，5.1.1 变压器吊心检修 就是将油浸变压器的铁芯与绕组吊出进行常规检修。 1.吊心前准备 吊心检查前，必须作好工场准备，需要的设备、工具、仪器仪表、材料、起重机械等，进行变压器油样的试验，准备好足够的补充油及注、放油相关的处理设备。,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,2.吊心操作 首先断电，进行机身放电，拆下一、二次外接线。在吊出机心前，先清扫变压器外部，检查油箱、散热器、储油柜、防爆筒、瓷套管等有无渗
2、漏现象。 放出变压器油，当油面放至接近铁芯、铁轭顶面时，即可拆除储油柜、防爆筒、瓦斯断电器。 拆除箱盖与箱盖上的连接螺栓，用起重设备将箱盖连同变压器铁芯绕组一起吊出箱壳。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,3.绕组检修 检查绕组的绝缘是否有老化现象的损坏情况。通常用手指按压线圈表面的绝缘，以观其变化。一般绝缘良好的绕组，富有弹性，手指按压时，绝缘材料会有暂时变形，手指松开则会恢复原状，不会因手指按压而破裂，绝缘表面呈淡黄色。若绝缘材料有相当程度的老化时，用手指按压，会产生较小的裂缝，而且感到绝缘坚硬、脆，颜色较深。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,检修绕组
3、时应考虑以下事项： （1） 对于截面较大的扁铜线二次绕组，主要是更换匝间绝缘、填平楔子和层间绝缘，如果绕组是分段制作的，可更换损坏的部分绕组； （2） 拆下来的绕组，先烧去绝缘，若铜线未变质，截面未变形，可重包绝缘后继续使用； （3） 如果发现铜线有熔化或截面缩小的部分，应将其割去，然后补换新线； （4） 如果利用旧线重绕，先烧去绝缘，烧后把导线浸入硫酸水溶液中泡510 min，再将旧绝缘全部除去，用水洗净，再浸入1%的热肥皂水中，以中和残留硫酸，最后用清水洗净、烘干待用。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,4.铁芯检修 检查从铁芯夹件的接地铜皮是否有效接地，如未安装或已断开
4、，在运行时会发出轻微的放电声。 用1 000 V兆欧表测量铁轭夹件穿心螺钉电阻是否合格，其测量值一般不得小于2 M。若穿心螺杆损坏，应予以更换，或用0.12 mm厚的电缆纸，涂以酚醛树脂漆，包扎螺杆再在100 下烘干。 另外还要检查铁芯底部垫铁绝缘是否是完整的，是否有松动，若有松动，应加以紧固；铁硅钢片是否有过热现象。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,5.绝缘油处理 吊心检修时，绝缘油应取样作绝缘试验。当油的质量不合格时，应更换绝缘油或将绝缘油再生处理。如有水分，可以用压力式过滤油机过滤或用无碱玻璃丝布袋装入硅胶，浸入油中45 h后备用。 6.油箱及附件的检修 对于油箱外壳
5、及防爆筒、储油柜外壳锈蚀严重的变压器，需进行除锈喷漆，一般可先将外壳喷砂，以彻底除锈。考虑到防腐蚀和防潮的需要，可先喷两遍氯乙烯底漆，干后再喷两遍过氯乙烯磁漆，最后喷一遍过氯乙烯清漆。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,检查油位计指示是否正常，有无堵塞现象。油位计的玻璃管有无裂纹或脏污或显示模糊，若有裂纹，应更换，若有脏污则应擦净。 变压器油箱盖如变形严重，应校正或重新制作。旧系列高低压套管宜用新系列变压器的瓷套管更换。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,7.分接开关检修 分接开关的检修，主要是检查触头表面与接触情况，触头不应有灼痕。当触头严重损坏时应进行更
6、换或重新配制（触头的镀层一般为20 m，也可不要镀层。接触压力应平衡和均匀，触头表面粗糙值为0.8 m）。当触头表面覆盖有氧化膜和污垢时，轻者可将触头往返切换多次，可将污垢除去，重者可用汽油或丙酮擦洗。 最后可检查手柄的指示位置与触点的接触是否一致，以及触头每一位置上的接触是否准确。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,8.装配 将检查时所发现的缺陷或故障完全排除之后，便可进行装配。基本装配步骤：用干燥的热油冲洗变压器器身；把变压器中的残油完全放出，并擦干箱底；将变压器心吊入箱壳，安装附属部件；密封好油箱，然后把变压器油注入变压器，进行油箱密封试验。 为了保证变压器不渗油，在吊
7、心检修后一般总是更换新的密封垫。密封垫的材料必须是耐油橡胶。常采用直径为16 mm、19 mm的橡胶压在箱盖与箱边之间。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,其接头可以用橡胶压接，也可在接缝处，切成斜的接缝面，再在接缝面涂上502胶水，用台虎钳夹好接头几分钟，使其黏结好。在压紧箱盖边沿螺栓时，如果把密封垫压紧到2/3起始厚度，就可认为达到要求了。 变压器装配好后，应作油箱密封试验，常利用储油柜上的加油活塞口，加装油压管，以 1.5 m 高油柱静压，观察8 h。观察期间，油箱各处不应出现渗漏现象，如有渗漏可用环氧树脂堵塞，再重新进行试验。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规
8、检修与维护,5.1.2 变压器常规维护 在值班过程中，对变压器的异常进行观察记录，以作为检修故障分析的依据。 （1） 检查变压器的音响是否正常。 变压器的正常音响应是均匀的嗡嗡声。如果声响比正常大，说明变压器过负荷。如果声响尖锐，说明电源电压过高。 （2） 检查变压器油温是否超过允许值。 油浸变压器的上层油温不应超过85 。最高不得超过95 。油温过高可能是由变压器过载引起，也可能是变压器内部故障。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,（3） 检查储油柜及瓦斯继电器的油位和油色，检查各密封处有无渗油和漏油现象。 油面过高，可能是变压器冷却装置不正常或变压器内部有故障；油面过低，
9、可能有渗油漏油现象。变压器油正常时应为透明略带浅黄色，若油色变深变暗，则说明油质变坏。 （4） 检查瓷导管是否清洁，有无破损裂纹和放电痕迹；检查变压器高、低压接头螺栓是否紧固，有无接触不良和发热现象。,上一页,下一页,返回,5.1 变压器常规检修与维护,（5） 检查防爆膜是否完整无损，检查吸湿器是否畅通，硅胶是否吸湿饱和。 （6） 检查接地装置是否正常。 （7） 检查冷却、通风装置是否正常。 （8） 检查变压器及其周围有无其他影响安全运行的异物（易燃易爆物等）和异常现象。,上一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,5.2.1 变压器基础试验检查方法及故障分析 1.兆欧表测量变压器绝缘及故
10、障分析 用2 500 V兆欧表测量变压器各相绕组对绕组和绕组对地的绝缘电阻。若测得的绝缘电阻为零，则说明被测绕组或绕组对地之间有击穿故障，可考虑解体进一步检查绕组间的绝缘及对地绝缘层，确定短路点；若测得的绝缘电阻值较上次检查记录低40%以上时，则可能是由绝缘受潮、绝缘老化引起，可对症作相应的处理（如干燥处理、修复或更换损坏的绝缘），再试验观察。,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,2.绕组直流电阻试验及故障分析 测量分接开关各点的直流电阻值，若测得的电阻值差别较大，故障的可能原因为分接开关接触不良，触头有污垢，分接头与开关的连接有误（主要发生在拆修后的安装错误）。处理方法：检查分接
11、开关与分接头的连接情况，分接开关的接触是否良好。 分别测量三相电阻值，当某一相电阻大于三相平均电阻值的2%3%，其故障的原因可能为绕组的引线焊接不良，匝间短路或为引线与套管连接不良。,上一页,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,3.空载试验检测及故障分析 空载试验接线方法及励磁阻抗的测定在前面已叙述，在这里仅针对测量数据的异常进行故障分析。若测得的空载损耗功率和空载电流都很大，说明故障出在励磁回路中，可能是铁芯螺杆或铁轭螺杆与铁芯有短路处，或接地片安装不正确构成短路，或有匝间短路。检查的方法是吊出变压器心，寻找接地短路处和匝间短路点。可用1 000 V兆欧表测量铁轭螺杆的绝缘电阻，
12、检测绕组元件的绝缘情况。,上一页,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,若只是空载损耗功率过大，空载电流并不大，则表示铁芯的涡流较大，表明铁芯片间有绝缘脱落，绝缘不良，可进一步用直流电压表法测量铁芯片间绝缘电阻，电阻值变小的为绝缘损坏的铁芯片。 若只是空载电流过大，而空载损耗功率不大，表明励磁回路的磁阻增大，气隙增大，可能是铁芯接缝装配不良（多出现在检修重新装配后），硅钢片数量不足。可考虑吊出铁芯，检查铁芯接缝，测量轭铁面积。,上一页,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,4.短路试验检测及故障分析 短路试验方法与短路阻抗的计算在第3章已讲述，此试验也是故障检测的重要手段之
13、一，通过对其读数的分析来确定故障性质。若测得的阻抗电压过大（一般正常值在4%5%额定电压值），表明短路阻抗变大了，故障可能出在从进线对分接抽头的沿途接线接头、导管、开关接触不良、部分松动等造成的内阻增大。对于这种故障可采用分段测量直流电阻来寻找故障点。,上一页,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,5.绕组组别测量及故障分析 变压器正常的组别连接是接时钟标记的，其规律性很强，只有“12点”连接组别。通过组别试验电路，测出各引出线端电压值，找出相应的比值关系，即可判断出组别号或接线错误。试验电路接线如图5-1所示。 在三相变压器原边线圈加入100 V三相对称电压，依次用万用表测Uu2U
14、v2、Uu2Uv2、UW2Uw2、Uv2Uw2，从测量出的数据查表5-1就可得到对应的连接组别。如果发现与任一连接组别都不相符（发生在拆卸检修后），则说明某相绕组中因接错线，有一个绕组的方向反了。试验测量连接首尾，纠正错误接线。,上一页,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,5.2.2 变压器检修试验与要求 变压器在检修后，必须经过一系列试验对重要参数指标进行校核，满足运行要求以后才能投入运行。 测量穿心螺杆对铁芯和夹件的绝缘电阻及耐压试验：绝缘电阻不得低于2 M。耐压试验电压：交流为1 000 V，直流为2 500 V。耐压试验时间应持续1 min。 在变压器的各分接头上测量各绕组
15、的直流电阻：三相变压器的三相线电阻的偏差不得超过三相平均值的2%。相电阻不得超过三相平均值的4%。,上一页,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,测量和分接头的变压比：测量各相在相同分接头上的电压比，相差不超过1%；各相测得的电压比与铭牌相比较，相差也不超过1%。 测量绕组对与绕组间的绝缘电阻：2030 kV的变压器绝缘电阻不低于300 M；3 6 kV 的变压器其绝缘电阻不得低于200 M；0.4 kV以下的变压器不低于90 M。 测量变压器的连接组别：必须与变压器的铭牌标志相符。 测定变压器在额定电压下的空载电流：一般要求在额定电流的5%左右。 耐压试验：电压值按交接和预防性试验
16、电压规定，如表5-2所示。试验电压持续时间为1 min。,上一页,下一页,返回,5.2 变压器检查方法及故障分析,变压器油箱密封试验（油柱静压试验）：利用油盖上的滤油阀门，加装2 m高的油管，在油箱顶端焊装一个油桶，在油压不足时作补充用，持续观察24 h，应无漏油痕迹。 油箱中的绝缘油化学分析试验：其击穿电压、水分、电阻率、表面张力及酸度等都必须满足规定标准。,上一页,返回,5.3 变压器运行故障分析及处理,5.3.1 变压器日常检查及故障处理 表5-3归纳了常见异常现象及处理对策。 5.3.2 变压器运行故障分析及处理 1.变压器绝缘油老化判断 判断绝缘油老化，一般可以用测量绝缘击穿电压法，但最好是测量绝缘油的酸度、电阻率、表面张力等，然后对绝缘老化程度进行分析，作出综合结论。 绝缘油击穿电压标准：击穿电压大于30 kV，为良好；击穿电压在25 30 kV之间为一般，说明油质下降，应进行处理或更换；击穿电压小于25 kV为不良，要及时更换。,下一页,返回,5.3 变压器运行故障分析及处理,良好的绝缘油，其电阻率应大于11012cm；次品油，其
