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1、机械工程系08级毕业论文 毕业论文中文摘要在供配电系统中，变压器占有着很重要的地位，因此，提高变压器工作的可靠性对于保证安全供电具有非常重要的意义。然而，近年来由于大部分变压器使用年限较久,加之不少变压器长年累月运行在较恶劣的环境中，变压器出现的安全事故频频发生，而且呈现不断上升的趋势，严重影响着生产的安全、可靠、长周期运行。为此，本文就将通过对变压器的常见故障进行分析，并且提出相应的处理措施，以此来保证变压器的正常、安全运行。关键词：变压器；故障；对策 毕 业 论 文引 言电力系统的安全运行关系到国民经济建设以及人们的正常生活，因此对电力设备的运行可靠性的要求在不断地提高。在现代电气设备的运
2、行和维护中，变压器是输变电系统中最重要的设备之一。 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。变压器作为电力系统重要的变电设备，担负着电压变换和电能传输任务，其运行状态将直接影响到供电的可靠性和整个系统的正常运行。变压器一旦发生事故，造成的直接和间接经济损失都是难以估量的。因此对变压器的常见故障进行分析，并提出一些具体的、行之有效的方法来解决变压器的故障，是我国当前电力企业所面临的重要任务之一。 一、变压器的常见故障分析变压器的故障主要分为内部和外部两种故障。内部故障指变压器油箱里面发生的各种故障，主要靠瓦斯和差动保护动作切除变压器；外部故障指油箱
3、外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，一般情况下由差动保护动作切除变压器。速动保护（瓦斯和差动）无延时动作切除故障变压器，设备是否损坏主要取决于变压器的动稳定性。而在变压器各侧母线及其相连间隔的引出设备故障时，若故障设备未配保护（如低压侧母线保护）或保护拒动时，则只能靠变压器后备保护动作跳开相应开关使变压器脱离故障。因后备保护带延时动作，所以变压器必然要承受一定时间段内的区外故障造成的过电流，在此时间段内变压器是否损坏主要取决于变压器的热稳定性。因此，变压器后备保护的定值整定与变压器自身的热稳定要求之间存在着必然的联系。根据生产和日常生活实践，通过总结，我们可以将变压器的常见故障归结为以下四
4、类： 1.1绕组故障 绕组故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点。 1、在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷。2、在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化。3、制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏。4、绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热。5、绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分绕组露在空气中未能及时处理。 由于上述种种原因，在运行中一旦发生绝缘击穿，就会造成绕组的短路或接地故障。匝间短路时的故障现象是变压器过热油温增高，电源
5、侧电流略有增大，各相直流电阻不平衡，有时油中有吱吱声和咕嘟咕嘟的冒泡声。轻微的匝间短路可以引起瓦斯保护动作；严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动作。发现匝间短路应及时处理，因为绕组匝间短路常常会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。 1.2分接开关故障 常见的故障是表面熔化与灼伤，相间触头放电或各接头放电。主要原因有： (1)连接螺丝松动；(2)带负荷调整装置不良和调整不当；(3)分接头绝缘板绝缘不良； (4)接头焊锡不满，接触不良，制造工艺不好，弹簧压力不足；(5)油的酸价过高，使分接开关接触面被腐蚀。 1.3铁芯故障 铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起
6、的，其后果可能使穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接，出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯的局部熔毁。也可能造成铁芯迭片局部短路，产生涡流过热，引起迭片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。 运行中变压器发生故障后，如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较，如差别较大，则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查，再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。如损坏不大，在损坏处涂漆即可。 1.4瓦斯保护故障 瓦斯保护是变压器的主保护，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸。瓦斯保护动作的原因分析及处理方法如下： 1、轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是：变压器内部有轻微故障；变压器
7、内部存在空气；二次回路故障等。运行人员应立即检查，如未发现异常现象，应进行气体取样分析。2、瓦斯保护动作跳闸时，可能变压器内部发生严重故障，引起油分解出大量气体，也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸，应先投入备用变压器，然后进行外部检查。检查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，变压器外壳是否变形；最后检查气体的可燃性。 变压器自动跳闸时，应查明保护动作情况，进行外部检查。经检查不是内部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人员误动作等引起的，则可不经内部检查即可投入送电。如差动保护动作，应对该保护范围内的设备进行全部检查。 此外，变压器着火也是一种危险事故，因变压器有许多可燃物质，处理不及时可能
8、发生爆炸或使火灾扩大。变压器着火的主要原因是：套管的破损和闪落，油在油枕的压力下流出并在顶盖上燃烧；变压器内部故障使外壳或散热器破裂，使燃烧着的变压器油溢出。发生这类事故时，变压器保护应动作使断路器断开。若因故断路器未断开，应用手动来立即断开断路器，拉开可能通向变压器电源的隔离开关，停止冷却设备，进行灭火。变压器灭火时，最好用泡沫式灭火器，必要时可用砂子灭火。 二、处理变压器常见故障的对策分析 2.1变压器在运行中要时刻检查 变压器在运行的过程当中，要时刻对其进行关注和检查，主要是检查变压器上层油温是否超过允许范围。由于每台变压器负荷大小、冷却条件及季节不同，运行中的变压器不能以上层油温不超过
9、允许值为依据，还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。如油温突然增高，则应检查冷却装置是否正常，油循环是否破坏等，以此来判断变压器内部是否有故障 。变压器在运行过程当中的检查主要应当做到以下几方面。 1、检查变压器上层油温是否超过允许范围。由于每台变压器负荷大小、冷却条件及季节不同，运行中的变压器不能以上层油温不超过允许值为依据，还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。如油温突然增高，则应检查冷却装置是否正常，油循环是否破坏等，来判断变压器内部是否有故障。 2、检查油质，应为透明、微带黄色，由此可判断油质的好坏。油面应符合周围温度的标准线，如油面过低应检查变压器是否漏油
10、等。油面过高应检查冷却装置的使用情况，是否有内部故障。 3、检查变压器的声音是否正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声。如果声音有所改变，则应当对其细心检查，并迅速汇报值班调度员并请检修单位处理。变压器的声音异常主要表现在以下几点：（1）.内部有较高且沉着的“嗡嗡”声，则可能是过负荷运行，可根据变压器负荷情况鉴定并加强监视。（2）.内部有短时“哇哇”声，则可能是电网中发生过电压，可根据有无接地信号，表计有无摆动来判定。（3）.变压器有放电声，则可能是套管或内部有放电现象，这时应对变压器作进一步检测或停用。（4）.变压器有水沸声，则为变压器内部短路故障或接触不良，这时应立即停用检查。（5）.变压
11、器有爆裂声，则为变压器内部或表面绝缘击穿，这时应立即停用进行检查。（6）.其他可能出现“叮当”声或“嘤嘤”声，则可能是个别零件松动，可以根据情况处理。 4、检查套管是否清洁，有无裂纹和放电痕迹，冷却装置应正常。工作、备用电源及油泵应符合运行要求等等。 5、在遇到天气有变化时，应重点进行特殊检查。大风时，检查引线有无剧烈摆动，变压器顶盖、套管引线处应无杂物；大雪天，各部触点在落雪后，不应立即熔化或有放电现象；大雾天，各部有无火花放电现象等等。 2.2变压器的大修 变压器的大修周期一般在投入运行后5年内和以后每间隔10 年再大修一次。箱沿焊接的全密封变压器或制造厂另有规定者，若经过试验与检查并结合
12、运行情况，判定有内部故障或本体严重渗漏时，才进行大修。在电力系统中运行的主变压器当承受出口短路后，经综合诊断分析，可考虑提前大修。运行中的变压器，当发现异常状况或经试验判明有内部故障时，应提前进行大修；运行正常的变压器经综合诊断分析良好，经总工程师批准，可适当延长大修周期。 变压器的大修项目有：吊开钟罩或吊出器身检修；线圈、引线及磁( 电) 屏蔽装置的检修；铁芯、铁芯紧固件( 穿心螺杆、夹件、拉带、绑带等) 、压钉、连接片及接地片的检修； 油箱及附件的检修，包括套管、吸湿器等；冷却器、油泵、水泵、风扇、阀门及管道等附属设备的检修；安全保护装置的检修；油保护装置的检修；测温装置的校验，瓦斯继电器
13、的校验；操作控制箱的检修和试验；无励磁分接开关和有载分接开关的检修；全部密封胶垫的更换和组件试漏；必要时对器身绝缘进行干燥处理；变压器油处理或换油； 清扫油箱并进行喷涂油漆； 大修后的试验和试运行，可结合变压器大修一起进行的技术改造项目，如油箱机械强度的加强，器身内部接地装置改为外引接地，安全气道改为压力释放阀，高速油泵改为低速油泵，油位计的改进,，储油柜加装密封装置，气体继电器加装波纹管接头。 变压器大修前的准备工作主要有，查阅历年大小修报告及绝缘预防性试验报告，了解绝缘状况。 查阅运行档案了解缺陷、异常情况，了解事故和出口短路次数，变压器的负荷。根据变压器状态，编制大修技术、组织措施，并确
14、定检修项目和检修方案；变压器大修应安排在检修间内进行。当施工现场无检修间时，需做好防雨、防潮、防尘和消防措施，清理现场及其他准备工作；大修前进行电气试验，测量直流电阻、介质损耗、绝缘电阻及油试验；准备好备品备件及更换用密封胶垫。 2.3变压器的小修 变压器应当每年进行一次小修。变压器的小修项目主要包括：处理已发现的缺陷；放出储油柜积污器中的污油；检修油位计,调整油位；检修冷却装置: 包括油泵、风扇、油流继电器, 必要时吹扫冷却器管束；检修安全保护装置: 包括储油柜、压力释放阀( 安全气道) 、气体继电器等；检修油保护装置；检修测温装置:包括压力式温度计、电阻温度计( 绕组温度计) 、棒形温度计
15、等；检修调压装置、测量装置及控制箱, 并进行调试；检查接地系统；检修全部阀门和塞子, 全面检查密封状态, 处理渗漏油；清扫油箱和附件, 必要时进行补漆； 清扫外绝缘和检查导电接头( 包括套管将军帽)；按有关规程规定进行测量和试验。变压器附件和检修包括纯瓷套管检修；充油套管检修；油纸电容型套管检修；散热器检修；更换密封胶垫, 进行复装；储油柜检修；安全保护装置的检修；净油器的检修；磁力油位计的检修。综上，通过对变压器在运行中进行细致地检查，及时发现并解决变压器存在的问题。此外，通过定时对变压器进行大修和小修，就能够及时发现并妥当地处理变压器存在的安全隐患。这些对策的运用，都有利于处理变压器的常见故障，有利于变压器的安全运行。结束语我们处于一个信息的时代，各种高新技术都在飞速地向前发展着，如何把新的技术运用到各个领域，永远都是时代的主题。随着科学技术的发展，变压器管理一直是能量管理的一个重要环节，如何正确处理变压器的常见故障，如何防患于未然，如何确保变压器的安全运行都是我们长期关注的焦点所在。参考文献：l 1叶东.电机学M.天津:天津科学技术出版社,1995.l 2秦有才.变压器实用改造与修理技术M.郑州:河南科学技术出版社,1991.l 3王文喜,许世辉.变
