110kv油浸式電力變壓器的故障與預防分析
摘要:110kv油浸式電力變壓器在我國應用廣泛,具有運行可靠性高以及抗短路能力強等優點,不過在使用過程中難兔會產生一些故障,比如短路故障,放電故障等。在實際工作中,對110kv油浸式電力變壓器的故障以及預防具有重要意義。本文通過分析110kv油浸式電力變壓器常見的故障類型進行分析,并提出了相應的預防和改善方法,將發生問題的概率降到最低,保證電力的安全。
引言
隨著科技的發展和經濟的進步,我們國家的社會發展和工業生產對于電力的需求量都越來越大,在這種情況下變壓器的質量就直接關系到了發展的質量。本課題的研究是具有一定的現實意義的。
1、110kv油浸式電力變壓器故障類型和改進措施
1.1短路故障
所謂的變壓器短路故障,指的就是變壓器的出口短路、繞組間對地短路或者是相間短路造成的一種電力變壓器停止工作的現象。根據些相關的數據進行分析我們發現,近五年來部分地區10kV變壓器短路故障造成的變壓器損壞占據了事故數量的約50%以上,和2005-2010年之間的調查數據相對比有著明顯的提升和增長。短路故障的出現頻率最高,尤其是變壓器的出口短路問題,在發生之后很難簡單的解決,繞組全部更換的情況比比皆是,這種處理方案帶來的巨大經濟損失不必多言。所以說我們務必要給予這種問題最大的關注進行充分的分析和研究,其可能帶來的后果可以從兩個方面考慮。第一,短路的情況下線路中的電流會瞬間激增造成溫度過高。變壓器出短路問題的時候,高低壓繞組之間會同時通過高出額定電流十幾倍的電流,其帶米的熱量會造成變壓器的溫度急劇增長。在這種情況下一旦溫度超出了變壓器的可承受范圍,就可能導致絕緣材料的損壞最終導致變壓器的損毀。第二,短路產生的動能可能導致繞組變形變壓器在發生短路故障的時候,假如產生的電流在可承受范圍內,繼電保護發揮了其應有的作用,那么繞組變形不會太過明顯,反之如果短路產生的電流過大,繼電保護沒有動作,那么繞組就可能發生損壞變形。特別需要提到的是,出口短路情況下變壓器的繞組會受到巨大的電動力,可以分成軸向電動力和輻向電動力兩種。
1.2放電故障
在變壓器的故障類型中放電故障也是比較常見的一種問題,其可以以放電的能量值作為分類依據,分成局部放電、火花放電以及高能量放電三種。放電故障在發生的時候可能產生的破壞力是非常大的直接影響到交壓器的整體質量,其破壞也可以分成兩種理解。其一是因為放電質點與絕緣體的直接接觸造成的點狀絕緣材料損壞,并且不斷的以此為中心向周邊輛散最終導致絕緣體的破損。其二是放電產生的氣體與絕緣體發生的反應完成的介質損耗,最終發生擊穿問題。而放電故障可以分成以下三種。第一,變壓器火花放電故障。通常情況下,這種放電故障不會在短時間內造成絕緣體的破損,一般可以通過油色譜分析發現并且進行處理,整個過程比較簡單危害程度也不大,但是仍然需要給予足夠的重視。第二,變壓器電弧放電故障。相對于火花放電而言,電弧放電的能量值十分可觀,很多情況下都會發生繞組間絕緣擊穿的問題,另外就是一些引線斷裂的問題也是時有發生,和火花放電不同的是,電弧放電基本上不能在故障排查中發現,沒有太過明顯的警示,一旦發生就是直接造成變壓器的損壞。第三,變壓器局部放電故障。所謂的局部放電指的是變壓器中存在的電壓極高其可能會對絕緣結構內部的氣隙、油膜或導體的邊緣造成非貫穿性的放電。這種情況出現的原因主要就是因為變壓器油中的氣體沒有清空,或者是一些固體的材料中存在的空腔造成的。和電弧放電相比,局部放電的能量值比較低。但是如果不能及時的進行處理并且修整完成,也可能會帶來比較嚴重的后果。
1.3絕緣故障
在實際的工作中我們發現,很大一部分的油浸式變壓器之所以發生故障和破損都是因為絕緣故障導致的。根據有關資料,不同種類的絕緣問題總體的事故占比高達八成以上。在一般情況下,維護工作到位、生產質量合格的變壓器的使用年限是比較長的,在一些實際的變壓器應用調查中發展,正常運行的油浸式變壓器的使用年限高達七十年左右,結合一些不可抗力因素一般我們可以認為,變壓器可用時間為四十年左右。所以,在實際的工作中,我們應該加大力度對變壓器進行維護和管理,檢查其絕緣性能是否合乎常規,從而確保變壓器能夠達到應有的使用時間。絕緣故障一般可以分成兩種。第一,固體紙絕緣故障。這種絕緣故障是油浸式變壓器產生絕緣問題的最主要原因,一些老化的部件可能造成絕緣紙的擊穿電壓大大下降,介質損耗不斷提升,耐應力的性能也會下滑,更有甚者會造成變壓器的金屬部件的損壞。油浸式變壓器的固體絕緣體必須要擁有合適的絕緣性能。第二,液體油絕緣故障。油浸式變壓器中的絕緣油主要是從石油中提煉而來,其組成成分相對復雜,有部分組成部分的化學性質比較活潑遇到某種特定的催化條件的情況下就很容易發生氧化。通常來說,絕緣經過提煉處理之后氧化情況都不會太快,假如在變壓器的維護中做好絕緣油的維護到底可能應用長達二十年。然而在實際情況下,變壓器運行中產生的雜質與絕緣油的結合很可能帶來迅速的氧化最終導致絕緣油的性質變化,不能夠很好的完成絕緣作,造成變壓器的損壞。
2、油浸式電力變壓器故障的預防
2.1降低變壓器噪聲源
首先,必須要從變壓器的構件入手,選擇高導磁優質硅鋼片。這種質量上乘的硅鋼片使得結晶方位十分完整,并且其上的高科技涂層使得其能夠承受更加可觀的張力,這樣一來電磁產生的伸縮可能性就會大大的降低,在磁通密度為1.5T時,高性能的硅鋼片的磁致伸縮大概不足普通的硅鋼片的五成。在這種情況下,磁通量不變的條件下高性能硅鋼片的磁致仲縮帶來的振動必定比較小,可將噪聲降低四分貝左右。其次,提升計算的質量,挑選最為合適的鐵心,嚴格的按照計算結果,盡最大可能減少鐵心的重量。最后,對于變壓器的鐵心裝配工藝也需要進一步的進行改進,確保變壓器的噪聲在可挖范圍內。
2.2避免絕緣受潮的現象發生
絕緣故障發生的最重要原因就是絕緣受潮,怎樣處理好這種問題一直以來都是我們必須要重視的問題,相關的工作人員必須要將防止絕緣受潮放在關注的點上;提升預防性試驗的流程質量,嚴格依據變壓器的工作時長、實際情況制訂預防檢測周期,保證檢測項目的全面性,避免一些不必要的疏漏;提升對變壓器運行狀態的控制和管理質量,保證變壓器的質量變動能夠及時被發現;制造變壓器的過程中必須要始終謹慎執行,嚴格遵守有關的干燥標準,對部件的自由水清除掉,保證變壓器在實際應用中不收到這種問題的影啊;在實際的應用中發現油浸式變壓器中出現了滲漏問題需娑第一時間進行分析和修整,保證空氣中的水分與變壓器內部的隔絕:對變壓器的出廠批次和質量控制進行仔細的核查,防止變壓器月的質量問題對后續的應用帶來負面影響,從根源上杜絕絕緣故障。
結語
總的來說,110kV油浸式變壓器的故障十分多樣化,其帶來的后果和影響也是各有不同。為了保證變壓器的正常工作以及整個電力系統的平穩運行,我們必須要加強對這個課題的研究和分析,不斷的立足于實際找到最佳的故障解決方案和預防措施。
(唐順貴南寧軌道交通集團有限責任公司運營分公司)
參考文獻:
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責任編輯:蔣桂云
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