一、概述
電力變壓器發(fā)生故障，可能是因運行中油的色譜分析異?；蜉p瓦斯保護動(dòng)作，也可能是因預防性試驗結果超標。變壓器較可能發(fā)生的故障(缺陷)有：冷卻器等附件泄漏或損壞、本體受潮；過(guò)熱性與放電性故障等。通過(guò)各種測試手段與分析判斷后，主要是查找故障(缺陷)的部位。除對附件，如冷卻器、套管等仔細檢查外，對變壓器本體的檢查主要有兩種方法：放油進(jìn)油箱檢查與吊罩檢查。放油進(jìn)箱檢查省時(shí)省力，是優(yōu)先要考慮的檢查步驟。實(shí)踐證明，直梳電阻不合格，油中的烴氣體達數百ppm或乙炔。在變壓器內往往有明顯跡象。放油進(jìn)箱檢查，若看到這些痕跡，可吊罩檢古與進(jìn)行相應的處理。
二、冷卻器泄漏與損壞
(1)、水冷卻器泄漏，水漏入油系統中，對變壓器的危害極大。風(fēng)冷卻器在油泵入口側為負壓區，容易吸入空氣，雖沒(méi)有漏水的危害嚴重，但對超高壓(220kV及以上)變壓器仍有較大的破壞作用。風(fēng)冷卻吸入空氣，會(huì )使輕瓦斯保護連續發(fā)信號，油中色譜分析雖無(wú)明顯癥候，但瓦斯氣中的氫氣含量明顯增高，說(shuō)明空氣在變壓器中的高電場(chǎng)區已有分解。如遇數十分鐘到數小時(shí)一次的輕瓦斯保護連續的動(dòng)作，應考慮將變壓器退出運行，查找漏氣部位，并進(jìn)行脫氣處理。
(2)、強迫油循環(huán)、風(fēng)冷卻或水冷卻器的油泵因連續運轉也會(huì )發(fā)生故障。例如油泵軸承磨損，電機燒壞等，將對變壓器油的色譜分析有一定干擾作用應仔細區別。
三、變壓器本體受潮
由于水冷卻器漏水、油枕或防爆筒呼吸結露與套管帽漏水等原因，都可能使變壓器本體受潮。如果吊罩檢查時(shí)，懷疑受潮，可對懷疑部位的引線(xiàn)進(jìn)行局部的tgδ測量。特別對套管穿纜引線(xiàn)根部受潮情況難以判定時(shí)，可在被測量引線(xiàn)處，外包10cm寬的鋁箔，鋁箔加電壓2～3kV，引線(xiàn)接QS1．電橋的Cx進(jìn)行tgδ測量，正常的tgδ應在1％～2％，絕緣受潮時(shí)可達10％以上。
四、過(guò)熱性故障（缺陷）
目前采用油的色譜分析方法判斷過(guò)熱性故障已比較成熟。變壓器內的過(guò)熱性故障可能出現在以下3個(gè)部位。
1、導電回路過(guò)熱
分接開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良，靜觸頭與引線(xiàn)開(kāi)焊；大電流接線(xiàn)鼻開(kāi)焊或接觸不良；多股引線(xiàn)與銅(鋁)板焊接不良，少散股開(kāi)焊等。這些故障通過(guò)繞組直流電阻測量也可發(fā)現。不太大的直流電阻突變(例如小于1％)都可使油中色譜分析異常、并且見(jiàn)到痕跡。
2、鐵心多點(diǎn)接地
變壓器鐵心在運行中，各硅鋼片間的電壓是主磁通引起的感應電勢。鐵心兩側(高、低壓側)有幾十到幾百伏電壓。通常鐵心在低壓側引出接地。如果有金屬異物(如銅鐵絲，焊渣與鐵銹等)，在鐵心高壓側形成接地，即多點(diǎn)接地。硅鋼片間的感應電勢通過(guò)“多點(diǎn)接地”，發(fā)生較大電流，對鐵心硅鋼片有燒損作用，并使油色譜分析呈過(guò)熱性故障癥候。有時(shí)，鐵心穿螺絲絕緣不良，或其接地的鋼座套過(guò)長(cháng)觸及硅鋼片也會(huì )形成“多點(diǎn)接地”故障。在鐵心外接地線(xiàn)上串入電阻，使接地電流控制在0.1A以下，可大大減輕對鐵心的燒損作用，有時(shí)會(huì )使不穩定接地消失。
3、局部過(guò)熱
大型變壓器負荷電流的漏磁通，可能在油箱或內部其他鐵構件上發(fā)生局部過(guò)熱。有的變壓器用鋁板構成對油箱壁的磁屏蔽。鋁板與油箱壁接觸不良，曾多次發(fā)生局部過(guò)熱缺陷。如果變壓器油色譜分析呈現過(guò)熱性缺陷，繞組直流電阻與鐵心絕緣良好，應考慮到存在這類(lèi)局部過(guò)熱缺陷，排油進(jìn)箱折查往往能發(fā)現痕跡。
五、放電性故障{缺陷)
1、絕緣損傷性放電
這種放電對變壓器固體絕緣(紙)的損壞嚴重，對變壓器的安全運行影響極大。油色譜分析呈一定量的乙炔(數個(gè)到數十ppm)，不大的總烴含量、氫氣與一氧化碳氣體上升。通過(guò)局部放電測試，可發(fā)現有較大的放電量(1000pc以上)。
圍屏樹(shù)枝狀放電是當前220kV三相變壓器多見(jiàn)的絕緣損壞故障，在相間圍屏的中部，也是220kV線(xiàn)端處，有樹(shù)枝狀放電痕跡，支撐周?chē)拈L(cháng)墊塊上有燒痕，圍屏紙板表面或夾層中有樹(shù)枝狀放電痕跡。產(chǎn)生這種放電的外部原因是受潮或進(jìn)入氣泡，內部原因是相間距離過(guò)小，在高場(chǎng)強處有長(cháng)墊塊觸及圍屏(短路了油隙)等。制造廠(chǎng)對此已有相應的改進(jìn)措施，對已運行的變壓器，應更換有效放電痕跡的圍屏與墊塊，將相同長(cháng)墊塊(繞組中部)鋸短等，并應采取措施防止進(jìn)氣與受潮。
目前國產(chǎn)500kV變壓器發(fā)生事故都與油流帶電有關(guān)。冷卻油泵使變壓器油流過(guò)快，會(huì )在紙絕緣上形成負電荷，再加上交流電場(chǎng)的作用，極易發(fā)生油流放電，在紙板上有樹(shù)枝狀放電痕跡，這屬于設備制造的問(wèn)題。運行部門(mén)不要盲目增加冷卻器的投運臺數，防止油流速過(guò)高，從而發(fā)生油流放電問(wèn)題。此外，高電壓引線(xiàn)絕緣的根部受力斷裂，以及穿纜引線(xiàn)在進(jìn)入套管均壓球處扭結或斷裂，也會(huì )引起強烈局部放電，損傷絕緣。
變壓器內金屬異物(如銅鐵屑、鐵銹、焊渣等)殘留在繞組與絕緣上，會(huì )引起鐵心對地絕緣不良，造成樹(shù)枝狀放電與絕緣擊穿，必須引起高度重視。
2、懸浮放電
變壓器內所有金屬部件必須有固定的電他或接地，否則會(huì )發(fā)生電位懸浮放電。懸浮放電一般不涉及油介質(zhì)，因此油色譜分析中的CO氣體不會(huì )明顯增長(cháng)，主要表現為乙炔氣體在幾到幾十ppm之間，有時(shí)還引起輕瓦斯發(fā)信號。常見(jiàn)的懸浮放電部位有：套管均壓球(松動(dòng))、無(wú)載分接開(kāi)關(guān)拔釵、油箱壁硅鋼片磁屏蔽以及其他不接地的金屬部件(例如支撐無(wú)載分接開(kāi)關(guān)的不接地螺栓與電屏蔽等)；
3、其他放電
充油管沒(méi)排氣使套管導桿與瓷套內壁無(wú)油而放電。有的變壓器繞組縱絕緣強度低，在外部過(guò)電壓(包括中性點(diǎn)放電間隙動(dòng)作時(shí)的過(guò)電壓)下匝層間擊穿放電，這些在過(guò)電壓下的擊穿放電由于跳閘迅速，故障點(diǎn)不易發(fā)現。又要繼電保護跳閘且油色譜分析有異常，應堅持查故障點(diǎn)，就會(huì )查出缺陷。個(gè)別變壓器內部棵引線(xiàn)與接地部位距離過(guò)小，在外部過(guò)電壓下會(huì )發(fā)生電弧放電。
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