《《系统主变压器的常见故障及异常分析》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《系统主变压器的常见故障及异常分析》-公开DOC·毕业论文（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-1-四川大学网络教育学院本科生本科生(业余业余)毕业论文（设计）毕业论文（设计）题目系统主变压器的常见故障及异常分析办学学院教学部（校内/校外）专业年级指导教师学生姓名学号年年月月日日-2-系统主变压器的常见故障及异常分析学生：指导老师：摘要电力系统是指电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电力设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统。其中变压器使电力系统中重要的一次设备，对供电可靠性和系统安全稳定运行有着举足轻重的影响。根据运行维护管理规定，运行人员必须对变压器定期进行检查，以便及时了解和掌握变压器的运行情况，及时采取有效措施，力争把故障消除在萌芽状态之中，保障变压器的安全运行，
2、从而保证整个电力系统安全稳定的运行。本文总结了运行人员长期工作积累的经验，详细分析了系统主变压器的常见故障以及与这些故障相对应的主变的外部情况，并分析造成这些故障的可能原因。随后，文章举例对以往出现的三个系统主变压器的故障进行了详细分析，并给出了详尽的分析数据和故障原因，给电力系统的工作人员提供了具有很大参考价值的信息。关键词：电力系统变压器故障分析-3-CommonmalfunctiononpowertransformeranditsanalysisStudent:xufengSupervisor:liuzhengshanAbstractsTheelectricpowersystemisan
3、organizedsystemwhichisorganizedaccordingtocertainrequrementsbothtechnicallyandeconomically.Itincludesequipmentusedintheprocessofpowergeneration,transmission,transforming,dispatchingandusing.Thetransformerisoneofthemostimportantequipmentinthepowersystemandholdsthebalanceinthesystemsstabilityandreliab
4、ility.Accordingtotherulesonsystemrunningandmaintenance,theoperation2)温度下降和漏油使油位缓慢降低;3)变压器内部故障，产生少量气体;4)变压器内部短路;5)保护装置二次回路故障。2.当外部检查未发现变压器有异常现象时，应查明瓦斯继电器中气-3-体的性质（1）如积聚在瓦斯继电器内的气体不可燃，而且是无色无嗅的，而混合气体中主要是惰性气体，氧气含量大于16%，油的闪点不降低，则说明是空气进入瓦斯继电器内，此时，变压器可继续运行。（2）如气体是可燃的，则说明变压器内部有故障，应根据瓦斯继电器内积聚的气体性质鉴定变压器内部故障的性质
5、，如气体的颜色为:a.黄色不易燃的，且一氧化碳含量大于1-2%，为木质绝缘损坏;b.灰色和黑色易燃的，且氢所含量在30%以下，有焦油味，闪点降低，则说明油因过热而分解或油内曾发生过闪络故障;c.浅灰色带强烈臭味且可燃的，是纸或纸板绝缘损坏。（3）如上述分析对变压器内的潜伏性故障还不能作出正确判断，则可采用气相色谱法作出适当判断。进行气相色谱分析时，可从氢、烃类、一氧化碳、二氧化碳、乙炔的含量变化来判断变压器的内部故障，一般情况下:a.当氢、烃类含量急剧增加，而一氧化碳、二氧化碳含量变化不大时，为裸金属（如:分接开关）过热性故障;b.当一氧化碳、二氧化碳含量急剧增加时，为固体绝缘物（木质、纸、纸
6、板）过热性故障;c.当氢、烃类气体增加时，乙炔含量很高，为匝间短路或铁芯多点接地等放电性故障。2.7绝缘瓷套管出现闪络和爆炸的情况1.由于密封橡胶垫质量不好，安装位置不当，螺母压得不紧等原因，导致套管密封不严，因进水或潮气浸入使绝缘受潮而损坏；2.电容式套管绝缘分层间隙存在内部形成的游离放电；3.套管表面积垢严重，以及套管上有大的碎片和裂纹，均会造成套管闪络和爆炸事故。2.8分接开关出现故障的情况变压器油箱上有“吱吱”的放电声，电流表随响声发生摆动，瓦斯保护可能发出信号，油的闪点降低。这些都可能是分接开关故障而出现的现象。-4-a.分接开关故障原因如下:1.分接开关触头弹簧压力不足，触头滚轮压
7、力不匀，使有效接触面积减少，以及因镀银层的机械强度不够而严重磨损等会引起分接开关烧毁；2.分接开关接触不良，经受不起短路电流的冲击而发生故障；3.倒分接开关时，由于分头位置切换错误，引起开关烧坏；4.相间距离不够，或绝缘材料性能降低，在过电压作用下短路。如发现电流、电压、温度、油位、油色和声音发生变化，应立即取油样作气相色谱分析。当鉴定为开关故障时，应立即将分接开关切换到完好的档位运行。b.在运行中，开关接触部分触头可能磨损，未用部分触头长期浸在油中可能因氧化而产生一层氧化膜，使分接头接触不良。因此，为防止分接开关故障，切换时必须测量各分头的直流电阻，如发现三相电阻不平衡，其相差值不应超过2%
8、。c.倒分接头时，应核对油箱外的分接开关指示器与内部接头的实际连接情况，以保证接线正确。此外，每次倒分接头时，应将分接开关手柄转动10次以上，以消除接触部分的氧化膜及油垢，再调整到新的位置。2.9变压器故障原因的分析按变压器故障的原因，一般可分为电路故障和磁路故障。电路故障主要指线环和引线故障等，常见的有:线圈的绝缘老化、受潮，切换器接触不良，材料质量及制造工艺不良，过电压冲击及二次系统短路引起的故障等。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障，常见的有:硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁夹件与铁芯间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。以上仅是对变压器的声音、温度、油位、外观及其他现象的故障的初
9、步、综合的归纳、分析，由于变压器故障并非某单一因素的反映，而是涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。因此，必要时必须进行变压器的特性试验及综合分析，才能准确、可靠找出故障原因，判明故障性质，提出较完善的处理办法，确保变压器的安全运行。下一章将会针对三个具体的系统主变压器的故障进行具体分析。-5-第四章系统主变压器的故障分析实例以下是针对具体型号的变压器的常见故障和异常分析：4.1某110kv主变压器瓦斯报警跳闸分析1.故障情况吴江供电公司某110kV变电站2#主变压器轻瓦斯发信号，重瓦斯继电器报警和差动继电器动作，主变高压侧断路器跳闸，造成2号主变停电事故。2.故障分析110kV主变压器(下面简称
10、：主变)高压侧断路器跳闸情况较为常见，但因主变重瓦斯报警后跳闸很少。瓦斯报警跳闸有两种可能：保护误动作；主变内部故障。经查重瓦斯继电器并非误动作,由此初步判断是变压器内部故障。在进行绝缘电阻检查时。为排除主变以外的干扰,防止误判断,把所有与变压器连接的引流线脱空。按照测试标准把非被试两侧短接接地,被试侧短接,用电动摇表依次对主变三侧绕组连同套管绝缘进行检查。高压试验的许多测试项目与温度、湿度等大气条件有关,测试时应记录大气条件和油温,以便在相同条件下对测试结果进行综合分析:1)因绝缘电阻随温度的上升而减小。依据Q/CSG10007-2004电力设备预防性试验规程,绝缘电阻换算至同一温度下,与前
11、一次测试结果相比无明显变化,且吸收比不低于1.3,判断主变绝缘良好。2)进行直流电阻试验,检查主变三侧A、B、C三相电阻是否平衡,如果主变内部绕组出现连接处松动或者分接开关接触不良,严重时出现内部绕组匝间或层间短路等都会出现直流电阻不平衡。依据Q/CSG10007-20041600kVA以上变压器各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%,无中性点引出的绕组,线间差别不应大于三相平均值的1%,判断高压绕组和低压绕组直流电阻结果良好,中压侧绕组有严重问题。测试过程中发现A相电流无法注入,仪器显示故障。用手动摇表进行初步导通检查,B相和C相导通,B相和O相导通,C相和O相导通,发现A相和B相
12、之间不导通,A相和C相-6-之间不导通,并且A相和O相之间也不导通。可判断内部绕组断线,也可能是由于变压器内部A相有连接松动或者有短路故障造成的绕组断线。3)绕组变形试验,判断主变内部绕组是否因故障出现变形。110kV侧和10kV侧波形正常,相关系数也符合标准,35kV侧波形出现严重异常,A相波形与B、C相出现严重偏差,从图形参数上看,出现了严重变形,见图4.1。图4.1主变绕组变形试验波形4)变压器油样检测,确认是否因为变压器内部出现了短路故障。经油样检测C2H2含量较高,根据试验结果分析可判断为变压器内部绕组匝间或层间短路故障,造成高能量放电,使温度迅速上升,最终中压侧绕组熔断。从本次事故
13、中可以看出,通过试验结果可以准确的判断出电力设备故障原因。变压器发热故障最终会导致内部短路故障,对电力系统造成严重的影响,所以平时在运行和检修试验过程中要注意观察,及时分析主变的异常变化,从而有效避免重大事故的发生。4.2某220kv主变压器C相故障分析1故障情况某220kV站运行中,1条110kV线路120开关(旁代)零序段、接地距离段保护动作,120开关跳闸,重合复跳；1号主变差动保护动作,三侧开关跳闸。保护动作记录显示:该110kV线路C相故障。2变压器故障分析试验CH4故障变压器的型号为:SFPSZ7-100000/220,1995年5月出厂。故障后的分析试验与检查结果如下表4.1：日
14、期CH4C2H4C2H6C2H2H2COCO2-7-2006-03-022.051.570.9801.46332.501237.222006-07-012.912.310.8705.27627.152419.812006-09-2110.5019.102.4024.329.82561.0022.5.00表4.1故障变压器色谱分析1号主变绝缘油中总烃虽未超过150mL/L,但乙炔已超过5mL/L的注意值。按照3比值法计算,编码为102,属高能量放电,由于故障后CO与CO2的含量与当年7月的数据相比并没有显著增加,因此可以推断放电点不涉及绝缘材料、固体纤维,应为裸露金属的放电。对轻瓦斯气体取气并做
15、点燃试验,气体接近无色,火焰为蓝色、无味。220kV直阻试验合格（见表4.2）,110kV及35kV不合格,110kVC相电阻大,35kVB及C相电阻小,互差均超标。110KV日期OA/MOB/MOC/M互差/%2006-08-20128.80128.60128.500.272006-09-21132.10132.00142.607.8535KVAB/MBC/MCA/M互差/%2006-08-2040.2940.1540.220.352006-09-2140.9439.9540.872.20表4.2变压器直阻试验由于该变1995年出厂及交接时均未进行绕组变形试验,没有基础数据可供比较分析,因此
16、只能通过相与相的横向测试结果对比分析。a)220kV绕组的频响曲线基本上完全重合,判断高压绕组无变形。b)110kV绕组的频响曲线显示:中压A及B相曲线有一定程度的一致性,而C相的曲线突变明显,其中低频段(0100kHz)、中频段(100600kHz)曲线大幅突变,高频段(600kHz)也有明显畸变,可以判断C相绕组发生严重变形,并很有可能发生绕组移位。B相绕组也有变形。c)35kV绕组的频响曲线显示:低压B相曲线中低频段突变明显,可以判断B相绕组发生严重变形。A相、C相的频响曲线也存在幅度相对较小的差别,但通过横向比较不能看得出进一步的准确结论,需要结合其他试验结果综合分析。3故障综合分析与初步结论该变压器故障是由110kV线路C相近区短路故障引起的,线路故障在第一次保护动作后并未消失,因此导致120开关重合复跳,变压器经受了两次故障电流冲击。从色谱分析结果看,变压器内部发生裸金属高能量放电,可能引起匝间或饼间绝缘损坏并破坏其动稳-8-定。直阻、变比、空载、绝缘及变形试验表明,110kVC相、35kVB及C相绕组损坏,辐向、轴向均有严重变形,110kVB相绕组也有严重变形。110
