变压器检修维护中常见故障分析及处理

王建杰,张敬平,张旭东

(沧州供电公司,河北 沧州 061001)

变压器是变电站的重要设备,变压器运行的可靠性不仅取决于设计制造水平和结构材料,检修和日常维护也是保证安全供电的重要环节,一旦出现故障将对供电系统的运行带来严重的影响。及时、准确的确定变压器故障性质并进行有效治理,是保证变压器健康水平的有效手段。

1 变压器渗漏油故障分析及处理措施

由于变压器密封点多,渗漏油一直是变压器的多发性故障[1]。变压器渗漏油不仅会给企业带来较大的经济损失、环境污染,还会影响变压器的安全运行,大气和水分会通过渗漏点进入变压器内部,造成变压器绝缘受潮,渗漏严重还可能造成不必要的停运甚至变压器烧毁事故。因此,对变压器渗漏油故障不可忽视,要及时解决变压器渗漏问题。

1.1 油箱砂眼导致渗油

由于制造工艺原因,变压器砂眼主要存在于油箱焊缝、加强筋、铸件等处,目前主要采取电焊补焊或 AB胶粘堵法治理。补焊时,一般采用较细的焊条,带油补焊时一般禁止使用气焊,补漏点应在油面以下100 mm,油箱内无油时不可施焊,不可长时间施焊,注意防止穿透,必要时可采用负压施焊,并做好防火措施。

1.2 低压侧套管渗漏油

近年来多次出现变压器低压侧套管渗漏油故障,渗漏程度不同,此类渗漏故障无法带电消除,给变压器埋下安全隐患。原因在于低压侧母线桥铜排质量大,虽然铜排已加装伸缩节,但是伸缩节在进行绝缘材料包裹时缠绕过紧,导致伸缩节的伸缩性能大大降低,由于气候影响,铜排热胀冷缩后对低压侧套管导电杆施力,导电杆带动压紧螺母、密封胶垫移位,导致密封不严,漏油严重时还会迫使变压器紧急停止运行处理。处理时首先校正套管导电杆,更换密封胶垫,拆掉铜排上缠绕过紧的绝缘材料,以护套形式包裹伸缩节,有效恢复伸缩节的伸缩性能。采用此方法处理后的低压侧套管未再出现渗漏油现象。

1.3 气体继电器法兰渗漏油

部分运行时间较长的变压器本体储油柜至油箱之间的气体继电器两侧法兰直接与管路通过螺栓连接,由于管路伸缩性较差,气体继电器两侧法兰安装时极易受力不均,密封胶垫极易扭曲变形或安装不正造成胶垫密封不严,渗漏油现象频发。针对此类故障,本体储油柜至气体继电器之间加装具有良好伸缩性的金属波纹管,波纹管的加装有利于气体继电器密封胶垫的安装和两侧法兰的均匀受力,保证了两侧胶垫密封效果,实践证明改造后的气体继电器法兰渗漏油现象得以彻底根除。

1.4 陈旧变压器密封胶垫老化渗漏油

运行时间较长的陈旧变压器常用的密封胶垫为丁腈橡胶材料,它不能满足密封性能要求,加上运行中变压器温度不均,超过极限温度,而提前老化、龟裂、失去弹性,造成渗漏油现象频发。选用耐高温、耐油性好的高分子材料——丙烯酸脂橡胶替代丁腈橡胶,它能在 150℃热油中连续工作,有良好的耐臭氧、抗紫外线,耐有机溶剂及耐老化等特点。更换高质量密封材料是处理渗漏油故障的有效手段之一。

1.5 新投运变压器渗漏油

近年来随着电网建设不断加大,新投运变压器台数较多,渗漏油故障数量显著增加。主要集中在散热器蝶阀、各种阀门等处,主要原因在于变压器安装质量欠佳,变压器运行中温度、震动等造成胶垫密封不严渗漏油。因此,一方面在日常检修维护时对变压器所有密封点逐一检查治理;另一方面严把变压器投运前验收质量关,提高安装工艺,禁止变压器“带病”投运。

2 变压器风冷系统故障分析及处理措施

风冷系统对运行中的变压器起到冷却作用,风冷系统出现故障,必然降低变压器的散热效率,危及变压器安全稳定运行[2]。风冷系统故障在运行年限较长的风冷变压器上经常发生,主要原因在于元器件故障、风机故障、检修质量不高等。

2.1 元器件故障

风冷系统控制箱内由空气开关、切换开关、交流接触器、时间继电器、热继电器等元器件构成,由于动作频繁、绝缘老化、零部件损坏等因素,交流接触器、热继电器故障较多。处理故障时,应测量元器件的绝缘,综合判断元器件是否损坏。同时应保证风冷控制箱内自动加热装置可靠工作,防止元器件绝缘受潮。

2.2 风机故障

风机的内部故障主要表现在风机的直流电阻不平衡和线圈绝缘老化,风机定子线圈的直流电阻三相应基本平衡,互差不超过 2%;以 500 V绝缘电阻表测量风机定子线圈的绝缘电阻应大于 1 MΩ,超过规定的风机应进行更换处理。风机的外部故障包括叶轮碰壳、底脚螺丝固定不稳、轴承卡涩、防雨罩进水等,这些故障比较明显,发现后应及时处理。

2.3 检修质量不高造成风冷系统故障

在检修预试和日常维护中,由于检修人员的麻痹大意,未对风冷系统进行全面检查维护,导致风冷控制箱内防雨、防潮、防尘措施不到位,尤其在夏季极易引发风冷系统故障。因此,要充分利用春季检修试验机会,对风冷控制箱进行全面检查、清扫、试验,确保风冷系统投切可靠,安全稳定运行。

3 有载分接开关故障分析及处理措施

有载分接开关是变压器的重要组成部分,它的作用是在变压器不中断负荷的条件下,通过改变电压比来调整变压器的输出电压。一旦有载分接开关发生故障,轻则影响电压合格率,重则导致变压器损坏,影响电力系统供电可靠性。

3.1 有载分接开关电动操作机构故障

有载调压电动操作机构箱的电气回路是故障多发区域[3],包括电动机构连动、拒动、空开跳闸等。造成这些故障原因很多,包括行程开关动作顺序错误、交流接触器故障、跳闸回路误接通、驱动电机故障、相序错误、线路虚接、通讯线路故障、室内调压控制器故障、过流闭锁调压保护等。处理此类故障需详细了解电动机构的电气原理,针对故障现象有针对性的进行故障点定位并采取相应处理措施。2009年8月,某新投运110 kV变电站1号主变有载分接开关无法遥调,经现场检查,发现有载调压电动操作机构箱与控制室内控制器通讯中断,通讯用航空插头接线端口损坏,更换航空插头后通讯恢复,故障得以消除。

3.2 有载分接开关渗漏油

分接开关渗漏油分为内漏和外漏两种[4],内漏会导致分接开关油室油与变压器本体油相通,影响变压器本体油的色谱分析,同时有载储油柜油位异常升高;外漏会导致有载储油柜油位降低,触发轻瓦斯报警信号,比较容易发现。有载分接开关渗漏点主要集中在以下几个方面：

1)分接开关油室放油螺栓;

2)分接开关中心传动轴封;

3)油室与本体结合密封处;

4)油室内壁接线座;

5)分接开关头盖密封处。

对以上原因造成的有载分接开关渗漏油,应仔细检查分接开关的放油螺栓、中心传动轴封、油室内壁接线座及密封胶垫等,选择弹性良好、厚薄适宜的密封胶垫,保证安装质量,避免人为因素造成胶垫安装不正、紧固压力不均匀,从而导致重复检修。

4 结束语

变压器检修和维护的好坏,直接关系到供电企业的经济效益、社会形象和用户的用电质量。充分了解变压器常见故障的处理措施[5],在维护过程中,一要严把备品备件质量关,杜绝不合格的备品备件投入运行,清除安全隐患;二要不断提高检修人员整体素质,完善检修工艺,保证检修质量,不断学习吸收新技术、新工艺,熟悉新设备,提高自身业务水平,做到对设备故障的迅速、准确定位,有针对性的消除设备故障,将变压器故障造成的损失降至最低,保证设备安全稳定运行。

[1]郭卫东.浅析变压器的运行维护和事故处理 [J].装备制造技术,2010(6)：113-115.

[2]陈茹,苏梅,张宇峰,等.油浸变压器的运行检查及常见异常情况分析 [J].科技信息,2010(19)：391.

[3]邓彦国,张彩霞.变压器有载分接开关异常分析和处理 [J].变压器,2009(3)：57-59.

[4]龚国勤,袁华明,莫莉晖.变压器有载分接开关故障分析及维护 [J].变压器,2008(2)：35-37.

[5]叶慧平.电力系统中变压器的故障检修分析 [J].科学与生活,2010(19)：130.