電力變壓器容易出現(xiàn)哪些故障?會帶來哪些后果,相信這是行業(yè)內(nèi)的人都應(yīng)該了解的,結(jié)合一些實際案例簡單的為您介紹一下變壓器故障和檢修方法:
、故障情況
2012年8月17日下午4時37分,某110kV變電站#1主變保護(hù)動作,主變兩側(cè)斷路器跳閘。該110kV變電站主要為城區(qū)供電,供電壓力較大。#1主變自2006年投運以來運行情況一直良好,一年內(nèi)大部分時間負(fù)載率都處于60%以上。歷年來各種電氣預(yù)防性試驗以及油色譜分析均按照規(guī)定試驗周期安排進(jìn)行,且試驗結(jié)果都正常,在日常檢修過程中也未曾發(fā)現(xiàn)異常。本次事故發(fā)生后檢查變壓器外觀良好、無異常,壓力釋放閥以及瓦斯繼電器都沒有動作,變電站其他電氣一次設(shè)備經(jīng)檢查也未發(fā)現(xiàn)異常。事故前電力系統(tǒng)運行方式為正常運行方式,無倒閘操作,氣候條件良好。
第二、變壓器試驗分析
對與#1主變有關(guān)的110kV和10kV配電裝置、保護(hù)裝置進(jìn)行了試驗分析,結(jié)果如下:變壓器繞組的絕緣電阻以及電容量經(jīng)試驗,與前一次例行檢修試驗的結(jié)果相比,基本吻合,無較大差異。直流電阻試驗結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
第三、次低電壓阻抗試驗
次低電壓阻抗試驗并不是在相同檔位條件下進(jìn)行的,前一次例行檢修試驗是在1檔,但本次事故是在3檔,所以縱向阻抗難以進(jìn)行比較,但試驗結(jié)果是符合規(guī)律的。而橫向比較阻抗則發(fā)現(xiàn)有2.15%的不平衡度,這說明變壓器三相繞組發(fā)生了一定程度的變形。不過根據(jù)變壓器運行經(jīng)驗,這一數(shù)據(jù)一般不用作對變壓器絕緣損壞情況進(jìn)行判斷。因此,單純從事故前后兩次變壓器繞組阻抗試驗結(jié)果分析,并沒有發(fā)現(xiàn)較為明顯的異常,難以對故障做出判斷。但變壓器有功功率測試數(shù)據(jù)卻有很大的異常,U相的有功功率近乎于V相和W相的兩倍。正常運行條件下,不可能出現(xiàn)如此大的損耗偏差??紤]到這個損耗主要是由試驗電流在變壓器繞組中所產(chǎn)生的有功損耗,如果排除掉接頭以及引線的影響,那么極有可能出現(xiàn)的故障情況就是繞組的匝間短路故障,所以初步判斷為U相繞組匝間短路故障。
第四、油色譜分析
在晚上7時,對變壓器油采樣,并進(jìn)行了油色譜分析,結(jié)果顯示分解氣中可燃性氣體含量上升,有微量C2H2,為8.0μL/L。表2為#1主變事故跳閘前后歷次油色譜分析結(jié)果。從表中可以看出事故發(fā)生前后,變壓器油的色譜分析數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的變化,而事故兩天后,即8月19日再次取樣分析結(jié)果出現(xiàn)了躍變,變壓器油的色譜發(fā)生了顯著的變化。如果是由于變壓器分接開關(guān)油室漏油所造成的變壓器油色譜異常,其變化趨勢是比較緩慢的,只要對色譜進(jìn)行跟蹤分析就能掌握分接開關(guān)漏油的變化規(guī)律。而如果是由于變壓器內(nèi)部缺陷,例如過熱或者放電等所造成的故障,將會產(chǎn)生大量故障氣體。一般情況下故障發(fā)生后就會立即切斷變壓器冷卻通風(fēng)系統(tǒng)的電源,故障氣體將會自由擴(kuò)散,其擴(kuò)散速度較為緩慢,短時間內(nèi)不一定能擴(kuò)散至采樣口。因此,事故發(fā)生后立即采樣進(jìn)行油色譜分析未必能全面反映故障性質(zhì),需經(jīng)過一定時間以后采取分析才能充分反映故障情況。而本次事故的油色譜分析結(jié)果表明,故障原因基本可以排除是由于分接開關(guān)油室滲漏所引起的。
第五、故障診斷與檢修
1、故障診斷
(1)在低電壓條件下,U相的有功功率損耗近乎是V相和W相的兩倍,損耗增大說明U相繞組的電阻異常,U相繞組出現(xiàn)匝間短路故障的可能性極大。
(2)油色譜分析發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生前后有較大變化,而事故兩天后再次采樣的分析數(shù)據(jù)變化更為顯著,所以可以判斷變壓器內(nèi)部發(fā)生故障的可能性極大。
2、解體檢修
隨后對#1主變進(jìn)行解體檢修,吊罩后發(fā)現(xiàn)U相的高壓側(cè)繞組下部調(diào)壓區(qū)域上方上部4餅位置,有2餅繞組已經(jīng)燒損,且有明顯的局部變形。從繞組被燒損的情況,可以判定故障原因為繞組匝間的絕緣遭受破壞,導(dǎo)致匝間短路,進(jìn)而燒損繞組,發(fā)生本次跳閘事故。
第六、總結(jié)
在電力變壓器出現(xiàn)故障進(jìn)行故障診斷的過程中,不能片面理解試驗結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,要全面掌握設(shè)備的性能、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及相關(guān)試驗技術(shù),結(jié)合電氣試驗、油質(zhì)分析以及設(shè)備的損壞程度等多方面因素,進(jìn)行綜合的分析,后對變壓器故障做出準(zhǔn)確的判斷。此外,油色譜分析是一種十分有效的電力設(shè)備絕緣試驗項目,能夠有效提高充油電力設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性,對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行可以起到很好的監(jiān)督作用。想要了解更多有關(guān)于電力變壓器相關(guān)的內(nèi)容,可以查看賢集網(wǎng)輸電變電合作項目推薦。