干式变压器故障问题处理方式机械制造汽车试验与故障诊断_机械制造-设备维修与保养.pdf

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1、干式变压器故障问题处理方式 树脂浇注绝缘干式变压器优点。由于树脂浇注绝缘干式变压器具有运行免维护、寿命长、高可靠性、高阻燃性等环保特点，运行中维护和检修工作量大为减少，又可以安装在负荷中 心，因此被越来越受到重视和推广，广泛地应用到城市及大型工矿区要求防火、防爆的场所，如高层建筑、地下建筑、机场、交通枢纽、通信与信息中心重要市政设施、城市人口密集区、商业中心等处。在我国，目前干式变压器占配电变压器的比例逐渐增加，在大、中城市中平 均占 15%20%，而在北京、上海、杭州、广州等城市已占到 60%以上。案例一：1.现象：某单位的变压器自投运 6 年来一直都很正常，在 2009 年 3 月才出现噪

2、音的。该变压器容量是 630kVA。2.判断：(1)线圈松动。(2)螺丝松动。3.处理：(1)拧紧了所有螺丝，噪音未消除。(2)用缠电机用的漆布变压器的所有线圈和钢片缝隙添满，干了以后就没声音了。案例二：1.绝缘老化引起变压器燃烧着火(干式变压器起火故障在现场运行中是比较多的)。树脂浇注绝缘干式变压器合理的经济使用寿命 2025年，随着干式变压器使用越来越 广泛，投入使用年限的增大，又由于干式变压器的设计结构和制造上的缺陷，加速了干式变 压器绝缘的老化进程。近几年 10kV干式配电变压器在电网运行中出现烧毁等问题，经统计 分析，其中 50%烧毁的干式变压器为绝缘老化被击穿所致。运行中的干式电变

3、压器要承受出内部缺陷型试片型号中的分数值可代表能检出缺陷的实际大小磁感应线从一种磁介质进入另一种磁介质后会产生折射现象不管通以交流电还是直流电圆形导体轴线上的磁场强度恒等于零在线圈法中与线圈轴向平行的缺陷最容易检采用波纹系数小的直流磁化电源而尽量避免采用半波整流电源假磁痕是由漏磁场产生的被检工件磁化的重原则之一是尽可能使磁力线与被检缺陷的延伸方向相一致或平行干粉探伤法不适用于硬磁材料连续法比剩磁法更容易检出内部强度最高磁导率越高趋肤深度越深车轴钢的含碳量为属高碳钢通电导体磁场强度的分布规律是导体中心的磁场强度等于零而导体表面的磁场强度为极大值随着距导体表面距离的增加磁场强度逐渐下降连续法不适用

4、于硬磁材料工件的所加电场和空载损耗、负载损耗等产生的热量，此外还有环境(如空气中的温度)对绝缘的影 响。绝缘材料在电场强度、热及其他因素的影响下而导致绝缘老化，逐渐导致绝缘击穿，即 绝缘完全丧失电气性能。绝缘老化可分为：(1)初期击穿。初期击穿可能是制造上的差错，绝缘中存在弱点所致。(2)突发性击穿。突发性击穿是产品本来的性质确定的。(3)老化击穿。老化击穿是随着运行时间的增长，绝缘老化的结果。绝缘老化又分为电老化、热老化及局部放电对干式变压器绝缘的老化。(1)电老化。干式变压器绝缘长期在电场作用下，则将逐渐产生某些物理、化学变化，从而使介质性能发生劣化，并随运行时间增长而最终导致绝缘击穿，此

5、过程称为电老化。(2)热老化。干式变压器运行中产生的损耗转换为热的形式，使绝缘的温度升高，在较 高温度下绝缘会产生裂解，因此一般高温下将使电老化加速。如果绝缘材料的质量或选择达 不到绝缘等级的要求，就会使绝缘寿命缩短，即绝缘的机械、电气性能逐渐变坏，此过程即 为热老化。干式变压器的损坏，一般多由热老化开始，但绝缘中温度分布是不同的，因此绝 缘的热老化主要决定于最热点温度。干式变压器运行中的工作温度不应超过绝缘材料允许温 度，从而使绝缘具有经济合理的寿命。实际上，干式变压器不是处于恒温下运行的，其工作 温度随昼夜、季节等环境温度而变化，则可得出绝缘寿命与其工作温度之间的关系，即 6C 法则，温度

6、每增加 6C,干式变压变寿命减少一半，反之亦然。对于绝缘寿命主要由热老化 决定的电气设备，其寿命与负载情况密切相关，若允许负载大，则温升高，绝缘老化快，寿 命短;反之，如果使寿命长，则须将使用温度限制较低，即允许负载小，则使用时间就较长。(3)局部放电老化。在干式变压器树脂绝缘中总是或多或少、或大或小地存在气隙或气 泡，如前所述这是由于绝缘材料存在某些缺陷，以及浇注工艺不够完善造成的，从而导致绝 缘中局部放电，它也是树脂绝缘干式变压器老化的主要因素。由于树脂绝缘介电系数比空气 大的多，在交流电压下，气隙或气泡中场强按介电系数成反比分配，脂中的电场强度高的多，因而其中局部放电就较易发生。局部故其

7、中的电场强度比树 出内部缺陷型试片型号中的分数值可代表能检出缺陷的实际大小磁感应线从一种磁介质进入另一种磁介质后会产生折射现象不管通以交流电还是直流电圆形导体轴线上的磁场强度恒等于零在线圈法中与线圈轴向平行的缺陷最容易检采用波纹系数小的直流磁化电源而尽量避免采用半波整流电源假磁痕是由漏磁场产生的被检工件磁化的重原则之一是尽可能使磁力线与被检缺陷的延伸方向相一致或平行干粉探伤法不适用于硬磁材料连续法比剩磁法更容易检出内部强度最高磁导率越高趋肤深度越深车轴钢的含碳量为属高碳钢通电导体磁场强度的分布规律是导体中心的磁场强度等于零而导体表面的磁场强度为极大值随着距导体表面距离的增加磁场强度逐渐下降连续

8、法不适用于硬磁材料工件的放电对绝缘结构起很大腐蚀作 用，当局部放电发展到严重程度时，最终导致绝缘结构击穿。案例三：干式变压器在正常运行时的噪音问题 1、运行电压问题(1)原因：电压高，会使变压器过励磁，响声增大且尖锐，直接严重影响变压器的噪音。(2)判断方法：先看看低压输出电压，不能看低压柜上的电压表，该电压表只起指示作 用，应该采用较为准确的万用表进行测量。(3)处理方法：现在城市里的 10KV 电压普遍偏高，根据低压侧输出电压，这时应该把分 接档放在适合档位。在保证低压供电质量的前提下，尽量把高压分接向上调(低压输出电压 降低)，以此消除变压器的过励磁现象，同时降低变压器的噪音。2、风机、

9、外壳、其他零部件的共振问题(1)原因：风机、外壳、其他零部件的共振将会产生噪音，一般会误认为是变压器的噪 音。(2)判断方法：1)外壳：用手按一下外壳铝板(或钢板)，看噪音是否变化，如发生变化就说明，外壳在 共振。2)风机：用干燥的长木棍顶一下每个风机的外壳，看噪音是否变化，如发生变化就说明，风机在共振。3)其他零部件：用干燥的长木棍顶一下变压器每个零部件(如：轮子、风机支架等)，看 噪音是否变化，如发生变化就说明零部件在共振。(3)处理方法：1)看外壳铝板(或钢板)是否松动，有可能安装时踩变形，需要紧一下外壳的螺丝，将外 壳的铝板固定好，对变形的部分进行校正。出内部缺陷型试片型号中的分数值可

10、代表能检出缺陷的实际大小磁感应线从一种磁介质进入另一种磁介质后会产生折射现象不管通以交流电还是直流电圆形导体轴线上的磁场强度恒等于零在线圈法中与线圈轴向平行的缺陷最容易检采用波纹系数小的直流磁化电源而尽量避免采用半波整流电源假磁痕是由漏磁场产生的被检工件磁化的重原则之一是尽可能使磁力线与被检缺陷的延伸方向相一致或平行干粉探伤法不适用于硬磁材料连续法比剩磁法更容易检出内部强度最高磁导率越高趋肤深度越深车轴钢的含碳量为属高碳钢通电导体磁场强度的分布规律是导体中心的磁场强度等于零而导体表面的磁场强度为极大值随着距导体表面距离的增加磁场强度逐渐下降连续法不适用于硬磁材料工件的2)看风机是否松动，需要紧

11、一下风机的紧固螺栓，在风机和风机支架之间垫一小块胶皮，可以解决风机振动问题。3)如变压器零部件松动，则需要固定。3、安装的问题(1)原因：安装不好会加剧变压器振动，放大变压器的噪音。(2)判断方法：1)变压器基础不牢固或不平整(一个角悬空)，或者底板太薄。2)用槽钢把变压器架起来，会增加噪音。(3)处理方法：1)由安装单位对原安装方式进行改造。2)变压器小车下面加防震胶垫，可解决部分噪音。4、安装环境的影响(1)原因：运行环境影响变压器的噪音，环境不利使变压器噪音增大 3dB7dB。(2)判断方法：1)变压器室很大又很空旷，没有其他设备，有回音。2)变压器离墙太近，不到 1 米。变压器放在拐角

12、处，墙面反射噪音与变压器噪音叠加，使噪音增大。3)原先使用油变，换干变以后会影响变压器的噪音。原因是，原油变室比较狭小，又有 一个漏油室和一个漏油孔，变压器就像放在一个音箱上。(3)处理方法：室内可适当加装一些吸音材料。5、母线桥架振动的问题(1)原因：由于并排母线有大电流通过，因漏磁场使母线产生振动。母线桥架的振动将 严出内部缺陷型试片型号中的分数值可代表能检出缺陷的实际大小磁感应线从一种磁介质进入另一种磁介质后会产生折射现象不管通以交流电还是直流电圆形导体轴线上的磁场强度恒等于零在线圈法中与线圈轴向平行的缺陷最容易检采用波纹系数小的直流磁化电源而尽量避免采用半波整流电源假磁痕是由漏磁场产生

13、的被检工件磁化的重原则之一是尽可能使磁力线与被检缺陷的延伸方向相一致或平行干粉探伤法不适用于硬磁材料连续法比剩磁法更容易检出内部强度最高磁导率越高趋肤深度越深车轴钢的含碳量为属高碳钢通电导体磁场强度的分布规律是导体中心的磁场强度等于零而导体表面的磁场强度为极大值随着距导体表面距离的增加磁场强度逐渐下降连续法不适用于硬磁材料工件的重影响变压器的噪音，使变压器的噪音增大 15dB 以上，比较难判断，一般用户和安装单 位会误认为是变压器的噪音。判断方法：1)噪音随负荷大小变化而变化。2)用木棍用力顶母线桥架，如果噪音发生变化就认为是母线桥架在共振。3)母线在桥架内振动，用木棍顶没有用。需要打开母线桥

14、架盖板，检查母线是否固定好。(3)处理方法：1)主要是破坏母线桥架共振的条件，紧或者是松吊杆螺丝。2)打开母线桥架盖板，将母线固定好。3)低压出线采用软连接。4)请母线桥架的生产厂家来解决。6、变压器铁芯自身共振(1)原因：硅钢片接缝处和叠片之间存在因漏磁而产生的电磁吸引力。(2)判断方法：1)变压器噪音偏大，正常噪音中夹杂着其他噪音。2)变压器噪音成波浪状。(3)处理方法：1)紧变压器上的螺丝，包括夹件两头螺丝、穿心螺丝、垫块压钉螺丝。出内部缺陷型试片型号中的分数值可代表能检出缺陷的实际大小磁感应线从一种磁介质进入另一种磁介质后会产生折射现象不管通以交流电还是直流电圆形导体轴线上的磁场强度恒

15、等于零在线圈法中与线圈轴向平行的缺陷最容易检采用波纹系数小的直流磁化电源而尽量避免采用半波整流电源假磁痕是由漏磁场产生的被检工件磁化的重原则之一是尽可能使磁力线与被检缺陷的延伸方向相一致或平行干粉探伤法不适用于硬磁材料连续法比剩磁法更容易检出内部强度最高磁导率越高趋肤深度越深车轴钢的含碳量为属高碳钢通电导体磁场强度的分布规律是导体中心的磁场强度等于零而导体表面的磁场强度为极大值随着距导体表面距离的增加磁场强度逐渐下降连续法不适用于硬磁材料工件的2)在变压器小车下面加防震胶垫，可解决部分噪音。(7)变压器线圈自身共振(1)原因：当绕组中有负载电流通过时，负载电流产生的漏磁引起绕组的振动。(2)判

16、断方法：1)变压器噪音偏大，噪音较为低沉。2)当变压器的负荷达到一定时，开始出现噪音，有时会出现时有时无现象。(3)处理方法：1)将垫块压钉螺丝全部紧一遍，增加线圈的轴向压紧力。2)将垫块压钉螺丝全部松掉，把出线铜排和零线铜排上的螺栓全部松掉，一晃，将高压线圈平移 35mm再将所有的螺栓拧紧。8、负荷性质的问题(1)原因：使变压器的电压波形发生畸变(如谐振现象)，产生噪音。(2)判断方法：1)噪音中除变压器本身的噪音之外，还夹杂着“咯咯、咯咯”的噪音。2)在运行过程中，会瞬时出现变压器噪声急剧变大的情况，不久又恢复正常。3)检查负荷中是否带有整流设备及变频设备。(3)处理方法：用户可考虑加装减

17、小谐波的装置。9、变压器缺相的问题(1)原因：变压器不能正常励磁，产生噪音。将低压线圈晃 出内部缺陷型试片型号中的分数值可代表能检出缺陷的实际大小磁感应线从一种磁介质进入另一种磁介质后会产生折射现象不管通以交流电还是直流电圆形导体轴线上的磁场强度恒等于零在线圈法中与线圈轴向平行的缺陷最容易检采用波纹系数小的直流磁化电源而尽量避免采用半波整流电源假磁痕是由漏磁场产生的被检工件磁化的重原则之一是尽可能使磁力线与被检缺陷的延伸方向相一致或平行干粉探伤法不适用于硬磁材料连续法比剩磁法更容易检出内部强度最高磁导率越高趋肤深度越深车轴钢的含碳量为属高碳钢通电导体磁场强度的分布规律是导体中心的磁场强度等于零

18、而导体表面的磁场强度为极大值随着距导体表面距离的增加磁场强度逐渐下降连续法不适用于硬磁材料工件的(2)处理方法：1)变压器停电，检查电源是否缺一相电;2)检查变压器高压保险丝是否熔断一相。10、接触不良的问题(1)原因：一是由于高压柜内接触不良造成。二是刀闸没有合到位(2)判断方法：变压器发出断断续续不正常的噪音。(3)处理方法：1)检查高压柜的触头和熔断器以及整个高压回路。2)请高压柜厂家的人来检查。11、悬浮电位的问题(1)原因：变压器的夹件槽钢、压钉螺栓、拉板等零部件都喷了蓝色漆，各零部件接触 不是很好，在漏磁场的作用下各零部件之间产生悬浮电位放电发出响声。(2)判断方法：悬浮电位放电可

19、发出轻微的”吱吱、吱吱“的响声，一般用户会误认为 是变压器高压或低压在放电。(3)处理方法：1)这种放电对变压器运行不会有影响。2)在检修时将变压器接触不好的地方漆刮掉。让变压器各零部件接触良好。12、低压线路发生接地或出现短路现象 当低压线路发生接地或出现短路故障时，变压器就发出轰轰的声音，短路点离变压器越 近，声音就越大。出内部缺陷型试片型号中的分数值可代表能检出缺陷的实际大小磁感应线从一种磁介质进入另一种磁介质后会产生折射现象不管通以交流电还是直流电圆形导体轴线上的磁场强度恒等于零在线圈法中与线圈轴向平行的缺陷最容易检采用波纹系数小的直流磁化电源而尽量避免采用半波整流电源假磁痕是由漏磁场产生的被检工件磁化的重原则之一是尽可能使磁力线与被检缺陷的延伸方向相一致或平行干粉探伤法不适用于硬磁材料连续法比剩磁法更容易检出内部强度最高磁导率越高趋肤深度越深车轴钢的含碳量为属高碳钢通电导体磁场强度的分布规律是导体中心的磁场强度等于零而导体表面的磁场强度为极大值随着距导体表面距离的增加磁场强度逐渐下降连续法不适用于硬磁材料工件的