家电变压器维修方法售后(变压器维修)

引言

为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平，现代变压器的设计采用了更为紧凑的绝缘方式，在运行中其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显著升高。110kV及以上等级的大型电力变压器主要采用油纸绝缘结构，主要的绝缘材料是绝缘油和绝缘纸、纸板。

当变压器内部故障涉及固体绝缘时，无论故障的性质如何，通常认为是相当严重的。因为一旦固体材料的绝缘性能受到破坏，很可能进一步发展成主绝缘或纵绝缘的击穿事故。所以纤维材料劣化引起的影响在故障诊断中格外受到重视。而且，如能确定变压器发生异常或故障时是否涉及固体绝缘，也就初步确定了故障的部位，对设备检修工作很有帮助。

本文通过研究在故障涉及固体绝缘时，其它特征气体组分与CO、CO2间的伴生增长情况，提出了一种动态分析变压器绝缘故障的方法。并着手建立故障气体的增长模式，为预测故障的发展提供了新的判据。

1、判断固体绝缘故障的常规方法

CO、CO2是纤维材料的老化产物，一般在非故障情况下也有大量积累，往往很难判断经分析所得的CO、CO2含量是因纤维材料正常老化产生的，还是故障的分解产物。

月岗淑郎〔1〕研究了使用变压器

单位纸重分解并溶于油中的碳的氧化物总量，即（CO+CO2）mL／g（纸）来诊断固体绝缘故障。但是，已投运的变压器的绝缘结构、选用材料和油纸比例随电压等级、容量、型号及生产工艺的不同而差别很大，不可能逐一计算每台变压器中绝缘纸的合计质量，该方法因实际操作困难，难以应用；并且，考虑全部纸重在分析整体老化时是比较合理的，如故障点仅涉及固体绝缘很小的一部分时，使用这种方法也很难比单独考虑CO、CO2含量更有效。

IEC599〔2〕推荐以CO/CO2的比值作为判据，来确定故障与固体绝缘间的关系。认为CO/CO2＞0.33或＜0.09时表示可能有纤维绝缘分解故障，在实践中这种方法也有相当大的局限性〔3〕。本文对59例过热性故障和69例放电性故障进行了统计。结果表明，应用CO/CO2比例的方法正判率仅为49.2%，这种方法对悬浮放电故障的识别正确率较高，可达74.5%；但对围屏放电的正判率仅为23.1%.

2、固体绝缘故障的动态分析方法

新的预防性试验规程规定，运行中330kV及以上等级变压器每隔3个月进行一次油中溶解气体分析，但目前很多电业局为保证这些重要设备的安全，有的已将该时间间隔缩短为1个月。也有部分电业局已开展了油色谱在线监测的尝试，这为实现故障的连续追踪，提供了良好的技术基础。

电力变压器内部涉及固体绝缘的故障包括：围屏放电、匝间短路、过负荷或冷却不良引起的绕组过热、绝缘浸渍不良等引起的局部放电等。无论是电性故障或过热故障，当故障点涉及固体绝缘时，在故障点释放能量的作用下，油纸绝缘将发生裂解，释放出CO和CO2.但它们的产生不是孤立的，必然因绝缘油的分解产生各种低分子烃和氢气，并能通过分析各特征气体与CO和CO2间的伴生增长情况，来判断故障原因。

判断故障的各特征气体与CO和CO2含量间是否是伴随增长的，需要一个定量的标准。

本文通过对变压器连续色谱监测的结果进行相关性分析，来获得对这一标准的统计性描述。这样可以克服溶解气体累积效应的影响，消除测量的随机误差干扰。

本文采用Pearson积矩相关来衡量变量间的关联程度，被测变量序列对（xi，yi），i＝1，…，相关系数γ的显著性选择两种检验水平：以α＝1%作为变量是否显著相关的标准，而以α＝5%作为变量间是否具有相关性的标准。即：当相关系数γ＞γ0.01时，认为变量间是显著相关的；γ＜γ0.05时，二者没有明确的关联。γ0.01、γ0.05的取值与抽样个数N有关，可通过查相关系数检验表获得。

由于CO为纤维素劣化的中间产物，更能反映故障的发展过程，故通过对故障的主要特征气体与CO的连续监测值进行相关性分析可进一步判断故障是否涉及固体绝缘。当通过其它分析方法确定设备内部存在放电性故障时，可以CO与H2的相关程度作为判断电性故障是否与固体绝缘有关的标准；而过热性故障则以CO与CH4的相关性作为判断标准。通过对59例过热性故障和69例放电性故障实例的分析。

这种方法在一定程度上可以反映故障的严重程度，在过热性故障的情况下，如果CO不仅与CH4有较强的相关性，还与C2H4相关，表明故障点的温度较高；而在发生放电性故障时，如果CO与H2和C2H2都有较强的相关性，说明故障的性质可能是火花放电或电弧放电。

3故障的发展趋势

确认故障类型后，如能进一步了解故障的发展趋势，将有助于维修计划的合理安排。而产气速率作为判断充油设备中产气性故障危害程度的重要参数，对分析故障性质和发展程度（包括故障源的功率、温度和面积等）都很有价值〔4〕。

通过回归分析，可将这3种典型模式归纳为：

（a）正二次型：总烃随时间的变化规律大致为Ci＝a.t2＋b.t＋c（a＞0），即产气速率γ=a.t+b不断增大，与时间成正比。这常与突发性故障相对应，故障功率及所涉及的面积不断变大，这种故障增长模式往往非常危险。

（b）负二次型：总烃和产气速率的变化规律与（a）相同，只是a＜0.即总烃Ci增高到一定程度后，在该值附近波动而不再发生显著变化。多与逐渐减弱的或暂时性的故障形式相对应，如在系统短路情况下的绕组过热及系统过电压情况下发生的局部放电等。

（c）一次型：即线性增长模型，是一种与稳定存在的故障点相对应的产气形式。总烃的变化规律为Ci＝k.t＋j，产气速率为固定的常数k，通常只有当故障产气率k或总烃Ci大于注意值时才认为故障严重。

本文对59例过热性故障和69例放电性故障变压器总烃含量的增长模式与故障严重程度的对应关系进行了统计，结果如表2所示。

4、实例分析

故障产气的增长模型为正二次型，在较短的时间里产气速率呈明显的增长趋势，是一种发展迅速的故障，反映出故障功率及故障所涉及的面积在不断变大。

1985年3月14日进行吊芯检查发现，高压线圈与低压线圈间围屏有7层存在不同程度的烧伤、穿孔、爬电等明显的树枝状放电痕迹，属围屏放电故障，与分析结果相符。

5、结论

a.电力变压器油中溶解气体的产生总有其内在的原因，根据故障的主要特征气体与CO的伴生增长情况，即可判断故障点是否涉及固体绝缘。这种方法基本上不受累积效应的影响，不存在注意值的限制，可以随时分析溶解气体的变化规律，及时发现可能存在的潜伏性故障。

b.对运行中的电力变压器，其故障的产气过程并不都是线性增长的，存在着其它的增长模式。统计结果表明：总烃含量如果呈正二次型增长，则大多为严重的破坏性故障；而当故障产气线性增长时，则故障点相对稳定；若总烃呈负二次型增长，多为暂时性故障，一般危害不大

一、变压器声音不正常及处理

变压器一通上电源，就有嗡嗡的声响，这主要是高压磁通的作用。正常运行时，变压器的声响是均匀的。当有其他杂音时，就应认真查找原因，进行处理。

1、变压器声音比平时增大，声音均匀，可能有以下原因：

（1）电网发生过电压。电网发生单相接地或产生谐振过电压时，都会使变压器的声音增大，出现这种情况时，可结合电压表计的指示进行综合判断。

（2）变压器过负荷时，将会使变压器发出沉重的“嗡嗡”声，若发现变压器的负荷超过允许的正常过负荷值时，应根据现场规程的规定降低变压器负荷。

处理办法：分析原因，做好记录，加强监视，尽快使变压器恢复正常运行。如是由于过负荷引起，则按照过负荷处理原则进行。

2、变压器有杂音

有可能是由于变压器上的某些零部件松动而引起的振动。如果伴有变压器声音明显增大，且电流电压无明显异常时，则可能是内部夹件或压紧铁芯的螺钉松动，使硅钢片振动增大所造成的。

处理办法：如不影响变压器运行，可暂不作处理，做好记录，加强监视，汇报调度及有关领导申请停电检查处理。

3、变压器有放电声

变压器有“劈啪”的放电声，若在夜间或阴雨天气下，看到变压器套管附近有蓝色的电晕或火花，则说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良。若是变压器内部放电则是不接地的部件静电放电或线圈匝间放电，或由于分接开关接触不良放电。

处理办法：这时应汇报调度及有关领导，申请对变压器进行停电检查处理。

4、变压器有爆裂声

说明变压器内部或表面绝缘击穿，应立即将变压器停用检查。

5、变压器有水沸腾声

变压器有水沸腾声，且温度急剧变化，油位升高，则应判断为变压器绕组发生短路或分接开关接触不良引起的严重过热，应立即将变压器停用检查。

二、上层油温过高

通常运行中要检测变压器上层油温，通过对上层油温的监督来控制绕组的温度，以免其绝缘水平下降、老化。在正常负荷和正常冷却条件下，变压器油温较平时高出10℃以上或变压器负荷不变，油温不断上升，如检查结果证明冷却装置良好、测温仪无问题，则认为变压器已发生内部故障（如铁芯起火及绕组匝间短路等）。

处理办法：应立即将变压器停止运行，以防止变压器事故扩大。

三、油色不正常

正常时变压器油应是亮**、透明的。运行中发现油位计中油的颜色发生变化时，应联系取油样，进行化验分析。若运行中变压器油色骤然恶化，油内出现炭质并有其他不正常现象时，应立即停电进行检查处理。

四、油位不正常

变压器的油枕上都装有油位表，上面一般表示出温度为－30℃、＋20℃、＋40℃时的三条油位线。根据这三条标志线可以判断是否需要加油或放油。

高油位:

运行中的变压器出现油位过高或有油从油枕中溢出时,应首先检查变压器的负荷和温度是否正常,如果负荷和温度均正常,则可判断是因呼吸器或油标管堵塞造成的假油位。此时应经的当值调度员同意后,将气体(重瓦斯)保护改投信号,然后疏通呼吸器等进行处理。如因环境温度过高,油枕有油溢出时,应做放油处理。

低油位：

变压器油位过低会使气体（轻瓦斯）保护动作；严重缺油时，铁芯和绕组暴露在空气中，容易受潮，并可能造成绝缘击穿，所以应采用真空注油法对运行中的变压器进行加油。如因大量漏油使油位迅速降低，低至气体继电器以下或继续下降时，应立即停用变压器 。

五、过负荷

运行中的变压器过负荷时，可能出现电流表指示超过稳定值，信号、警铃动作等。运行人员应按下述原则处理：

①应检查各侧电流是否超过规定值，并汇报当值值班员。

②检查变压器的油位、油温是否正常，同时将冷却器全部投入运行。

③及时调整运行方式，如有备用变压器，应投入运行。

④联系调度，及时调整负荷的分配情况。

⑤ 如属正常过负荷，可根据过负荷的倍数确定允许运行时间，并加强监视油位、油温，不得超过允许值，若超过时间，应立即减少负荷。

⑥ 如属事故过负荷，则过负荷的允许倍数和时间，应按制造厂的规定执行。如果负荷倍数及时间超过允许值时，也应按规定减少变压器的负荷。

⑦ 对变压器及其有关系统进行全面检查，如果发现异常，应汇报并进行处理。

六、冷却系统故障

变压器冷却系统（指潜油泵、冷却水系统）故障，变压器发出冷却器备用投入和冷却器全停信号时，应做如下处理：

1.应立即检查备用冷却器是否已投入运行。

2.立即检查断电原因，尽快恢复冷却装置的正常运行方式。

3.加强对变压器上层油温及油位的监视，特别是在冷却装置全停时间内。

4.如冷却系统一时不能恢复，则应申请降低负荷或申请变压器退出运行，防止变压器运行超过规定的无冷却时间，造成过热而损坏。

七、气体保护动作（信号）

气体保护动作的原因可能是：

1.变压器内有轻微程度的故障，产生微弱的气体；

2.空气侵入了变压器内；

3.油位降低；

4.二次回路故障（如直流系统两点接地等），引起误动作 。

气体保护信号出现后，运行人员应立即对变压器进行外部检查。首先应检查油枕中的油位和油色、气体继电器中有无气体、气体量及颜色等，然后检查变压器本体及强迫油循环系统中是否有漏油现象。同时，查看变压器的负荷、温度和声音等的变化。经外部检查，未发现任何异常现象时，应吸取变压器的瓦斯气体，查明气体的性质，必要时取其油样进行化验，以共同判明故障的性质。