電力變壓器安全運行

1、××××市安全生產(chǎn)培訓機構教師優(yōu)秀教案課件評選活動參評教案工種：電工課程名稱：電力變壓器電力變壓器安全運行作者姓名：×××單位：×××××××電力實業(yè)總公司通訊地址：×××省××××市×××區(qū)北郊×××發(fā)電廠教育培訓中心郵政編碼： ××××××聯(lián)系電話：×&#

2、215;×××××××××1電力變壓器是變配電站的核心設備， 分為干式和油浸式兩個類型。 每個類型又各分為單相的和三相的兩種， 目前以油浸式三相變壓器最為常用。 本章主要討論有關電力變壓器的安全知識。§1-1變壓器工作原理電力變壓器是靜止的電氣設備，主要起升高或降低交流電壓的作用，工業(yè)企業(yè)的變壓器都是起降低電壓作用的。通常是把 610kV 的高電壓降低為 0.4kV 的低電壓，供給電氣設備使用。電力變壓器的電磁部分由鐵芯和線圈組成。 其基本原理是電磁感應。 變壓器的原理如下圖所示。當一次線圈（接

3、電源的一側）接通電源時，鐵芯內產(chǎn)生磁通 ，一次線圈和二次線圈 （接負載的一側） 都產(chǎn)生感應電動勢， 并符合以下關系：U111222E1=4.44FN1 m U1E2=4.44FN2 m U2式中 E1、N1 和 U1 分別為變壓器一次線圈的感應電動勢、 匝數(shù)和端電壓； E2、 N2 和 U2 分別為變壓器二次線圈的感應電動勢、匝數(shù)和端電壓； m為鐵芯內的主磁通幅值； f 為電源頻率。由以上基本關系可以得到U1E1N1U2E2N2顯然，變壓器的端電壓近似與線圈匝數(shù)成正比。 變壓器一次電壓與二次電壓之比稱作變壓器的變壓比。 又由于變壓器是傳送電能的設備， 本身消耗的功率很小，其一次側的容量與二次側

4、的容量近似相等，即 S1=U1I 1S2=U2I 2。由此可以得到U1I2N1U2I1N2即變壓器的電流近似與匝數(shù)成反比。 變壓器一次電流與二次電流之比稱作變壓器的變流比。由以上規(guī)律可以知道，變壓器高壓側電流小，而低壓側電流大?？梢?，變壓器在改變交流電壓的同時，也起改變交流電流的作用。§ 1-2變壓器結構一、變壓器的主要結構2電力變壓器不管是單相的還是三相的， 它們的器身都是由鐵芯和繞組兩部組成，另外還有許多附件組合而成的箱體總稱。 器身部分置于箱體內部， 箱內通常還注滿變壓器絕緣油。1. 鐵芯變壓器的鐵芯是主磁通 m 的通道，也是器身的骨架。變壓器的鐵芯由鐵芯柱和鐵軛兩部分組成，

5、安裝線圈部分叫做鐵芯柱， 連接各鐵芯柱使鐵芯形成閉合磁路的部分叫鐵軛。為了提高鐵芯導磁能力，使變壓器容量增大，體積減小，效率提高，要求鐵芯采用導磁性能良好的材料。 鐵芯常用硅鋼片疊裝而成， 熱軋硅鋼片厚度有 0.35mm和 0.5mm兩種，片間涂覆絕緣漆。冷軋硅鋼片比熱軋的性能更好，導磁率高而損耗小，但工藝性較差，導磁有方向性且價格較貴，多用于大中型變壓器中。目前電力變壓器全部都已采用冷軋硅鋼片，厚度有 0.27mm、0.30mm和 0.35mm多種，越薄質量越好。鐵芯的基本形式有芯式和殼式兩類。 芯式指線圈包圍鐵芯， 這種形式具有結構簡單，裝配容易，省導線，適用于大容量、高電壓，所以電力變壓

6、器大多采用三相芯式鐵芯。殼式是鐵芯包圍線圈，這種形式的鐵芯易散熱，用線量大，工藝復雜，只適宜小型干式變壓器使用。2. 繞組繞組是變壓器的電路部分， 用絕緣銅導線或絕緣鋁導線繞制而成。 接電源的繞組叫一次繞組， 接負載的繞組叫二次繞組。 也可按繞組所接電壓高低分為高壓繞組和低壓繞組。 按高低壓繞組相互位置和形狀的不同， 繞組可分為同心式和交疊式兩種。同心式繞組是將高低壓繞組同心地套裝在鐵芯柱上。為了便于與鐵芯絕緣，把低壓繞組裝在里面， 高壓繞組裝在外面。 對于低壓大電流大容量變壓器，由于低壓繞組引出線很粗， 也可把它裝在外面。 高低壓繞組之間留有油道， 即利于繞組散熱，又可作為兩繞組之間的絕緣。

7、同心式繞組的結構簡單、容易制造，常用于心式變壓器，是目前國產(chǎn)電力變壓器的主要結構形式。交疊式繞組是將高低壓繞組都繞制成盤狀， 低壓繞組與高壓繞組交替套裝在鐵芯上。為了便于絕緣， 一般最上層和最下層安放低壓繞組。 交疊式繞組具有漏抗小、機械強度高、引線方便的優(yōu)點，主要用于殼式變壓器中，如大型電爐變壓器采用這種結構。3.S9 系列低損耗配電變壓器S9 系列產(chǎn)品在結構和材料方面做了些改進。鐵芯采用優(yōu)質晶粒取向冷軋電工鋼片， 45 度全斜接縫無沖孔結構。芯柱采用半干性玻璃粘帶綁扎或刷固化漆，使片與片粘合在一起， 鐵軛用槽鋼本身的鋼性及旁軛螺栓同時夾緊， 加強了器身壓緊結構。繞組也作了改進：容量 500

8、kVA及以下者，高低壓繞組均為圓筒式，層間軸向油道采用瓦楞紙。低壓繞組采用雙層或四層圓筒式，層間無軸向油道。容量為 630kVA及以上者，高壓繞組為連續(xù)式或半連續(xù)式， 低壓繞組為雙半螺旋、雙螺旋和四半螺旋式。油箱采用長圓形油箱，管式或片式散熱器。二、電力變壓器的箱體總成電力變壓器的箱體總成由油箱（箱殼和箱蓋） 、高低壓絕緣套管、儲油柜、分接開關、呼吸器、防爆管、氣體繼電器和溫度計等組成，箱殼外還帶有散熱器及裝在底部的放油閥等配件。它們的作用在于保證變壓器的安全和可靠運行。1. 儲油柜和油標儲油柜又叫油枕， 它位于油箱上部， 其下部有油管與油箱連通。 儲油柜容積3為油箱容積的 1/10 。儲油柜

9、的作用是給油的熱脹冷縮留有緩沖余地，保持油箱始終充滿油；同時，由于有了儲油柜，減小了油與空氣的接觸面積，可減緩油的氧化。儲油柜上有油標，供觀察之用。儲油柜經(jīng)呼吸器或注油器與外界相同。儲油柜還有集污盒、取油樣、放油閥等附件。2. 呼吸器呼吸器又稱吸濕器， 裝設在儲油柜的下方或側面。 呼吸器主要由玻璃筒、 干燥劑（變色硅膠）、底罩（盛油槽）、連接管等組成。連接管上方伸進儲油柜，且其上端高出儲油柜內油面。 呼吸器是變壓器儲油柜內部空間與變壓器外部空間連接的通道。外部空氣進入變壓器內部時， 空氣線經(jīng)底罩內變壓器油過濾， 再經(jīng)干燥劑吸潮。呼吸器的作用是使油箱內、 外壓力保持一致， 并減緩油箱內變壓器油的

10、氧化和受潮，延長其使用期限。干燥劑（變色硅膠）在干燥情況下呈淺藍色， 吸潮達到飽和狀態(tài)時呈淡紅色。飽和的硅膠在 140高溫下烘焙8 小時后可恢復使用。3. 氣體繼電器氣體繼電器是變壓器的重要保護元件之一。氣體繼電器安裝在變壓器油箱與儲油柜之間連接管道的中部。 氣體繼電器的內部有一個帶水銀開關的上浮筒和一塊能帶動另一個水銀開關的擋板。當變壓器內部發(fā)生較輕故障時，變壓器油分解產(chǎn)生的氣體（即瓦斯）會聚集在繼電器頂蓋下方，并迫使油面下降。當油面下降到一定位置時， 上浮筒應失去平衡而下降，附在一起的水銀開關接通， 于是發(fā)出警告信號。當變壓器發(fā)生較嚴重故障時，變壓器內部產(chǎn)生大量氣體， 油的體積隨之劇增，強

11、烈的油流通過導管沖動氣體繼電器的下?lián)醢澹⑹顾テ胶舛油硪恢凰y開關，于是接通變壓器斷路器的跳閘回路，斷路器掉閘；同時，重故障信號回路接通，信號繼電器動作，掉牌報警，發(fā)出重故障信號（重瓦斯動作信號）單臺容量 400kVA以上的變壓器一般要求安裝氣體繼電器。4. 防爆管大型變壓器或安全要求高的變壓器都裝有防爆管。 防爆管也叫安全氣道， 一般裝在變壓器大蓋上面， 下端與變壓器油箱相連、 上端彎曲向外。 主要由鋼管和安全閥片（低強度的玻璃膜片或酚醛樹脂膜片） 組成。當變壓器內部發(fā)生放電等嚴重故障，內部壓力劇增時，安全閥片被沖破，泄去變壓器內部壓力，防止變壓器變形或爆炸。 現(xiàn)在，許多中小型變壓器

12、， 尤其是全密封變壓器都已經(jīng)淘汰了這種防爆管，廣泛采用壓力釋放閥作保護，它的動作壓力為 53.9kPa± 4.9 kPa ，關閉壓力是 29.4 kPa，動作時間不大于 2ms。平時其膜盤靠彈簧拉力緊貼閥座 （密封圈），起密封作用，動作時膜盤被頂開釋放壓力。5. 絕緣套管油浸式變壓器一般采用瓷質絕緣套管， 干式變壓器采用樹脂澆鑄的套管。 高、低壓絕緣套管的作用是使高、 低壓繞組引線與油箱保持良好絕緣， 并對引線予以固定。6. 分接開關分接開關是用于改變變壓器高壓繞組抽頭、 借以改變變壓比， 調整二次電壓的專用開關。分接開關分為有載調壓和無載調壓兩種。 用戶變壓器配備的一般都是無載調壓

13、分接開關。如電壓 10Kv, 容量不超過 6300kVA變壓器分接開關有、三檔位置，相應的變壓比分別為 10.5/0.4 、10.0/0.4 、9.5/0.4 ，分別適用于電壓偏高、電壓適中、電壓偏低的情況。當分接開關在檔（ 10.0/0.4 ）位4置時，如二次電壓偏高， 應往上調整到檔 （ 10.5/0.4 ）位置；如二次電壓偏低，應往下調整到檔（ 9.5/0.4 ）位置。這就是所謂的“高往高調，低往低調” 。7. 測溫與元件安裝在變壓器油箱上部或銘牌附近的溫度計或測溫元件用于測量溫度。溫度計是用來反映變壓器工作溫度的保護裝置， 常用的溫度計主要由測溫管和帶電氣觸點的溫度計兩部分組成。 使用

14、時測溫管固定在變壓器油箱頂蓋上的開口套筒內，用金屬軟管與溫度計連通； 套管內充滿絕緣油， 軟管內充滿氯化甲烷或乙醚液體。 當變壓器油溫變化時， 氯化甲烷的壓力隨之變化， 于是溫度計內的彈簧管因隨壓力變化而形變， 從而帶動表針左右偏轉。 當表針隨油溫增高而偏轉到整定值時，則與之相連的兩對觸點分別接通， 即發(fā)出信號或操作冷卻系統(tǒng)的自動裝置操作系統(tǒng)。除上述保護裝置和安全配件外，變壓器還有接地螺釘、小車等附件。§1-3變壓器銘牌和技術參數(shù)一、變壓器的銘牌每臺變壓器都有一塊銘牌， 上面記載變壓器的型號與各種額定數(shù)據(jù)。 只有理解銘牌上各種數(shù)據(jù)的意義才能正確使用變壓器。二、變壓器的型號和技術參數(shù)1

15、. 變壓器的型號變壓器的型號可以表示變壓器的結構特點、額定容量和高壓側的電壓等級。變壓器的型號按以下方法編制：繞組額定電壓額定容量設計序號結構特征代號相數(shù)代號相數(shù)代號中 S 表示三相， D 表示單相。結構特征代號中 L 表示鋁繞組、 Z 表示有載調壓、 F 表示風冷、 G表示線圈外絕緣介質是空氣（干式）等。銅繞組、無載調壓、自然通風、油浸式均不必表示結構特征。2. 額定容量變壓器的額定容量是變壓器在正常工作條件下能發(fā)揮出來的最大容量，指視在功率，用 kVA 表示。3. 額定電壓變壓器的額定電壓包括一次額定電壓和二次額定電壓， 都是指的線電壓。 由于允許高壓電源電壓在± 5%的范圍浮動

16、，一次額定電壓往往只表示電壓等級。 二5次額定電壓指空載電壓。4. 額定電流變壓器的額定電流是根據(jù)容許發(fā)熱條件而規(guī)定的滿載電流值。 在三相電力變壓器中，銘牌上所表示的電流數(shù)值是指變壓器一次側、二次側線電流的額定值。5. 阻抗電壓阻抗電壓又稱為短路電壓。 它表示在額定電流時變壓器阻抗壓降的大小。 通常用它與額定電壓的百分比來表示。阻抗電壓的大小意味者變壓器在通過額定電流時的阻抗壓降的大小阻抗壓降越小，負載增加時編譯器的壓降變化越小。但在短路故障時，短路電流越大。因此，電力變壓器的阻抗電壓不能太大， 也不能太小， 一般應使阻抗電壓與施加短路試驗電壓繞組的額定電壓比值的百分比在 4%10%之間。6.

17、 溫升溫升是變壓器在額定運行狀態(tài)時的溫度允許超過周圍環(huán)境溫度的值， 它取決于變壓器所用絕緣材料的等級。7. 冷卻方式0NAN表示油浸自冷。8. 連接組標號Y,yn0 表示高壓繞組按星形接法，低壓繞組也按星形接法，但中性點直接接地并引出中性線。通常低壓額定電壓是 0.4kV 的配電變壓器都采用這種連接組別。§1-4變壓器安裝和運行一、變壓器的安裝安裝變壓器前， 應仔細閱讀產(chǎn)品說明書， 掌握各安全注意事項。 對新購入或大修后的變壓器均應嚴格驗收。 對于經(jīng)過運輸?shù)淖儔浩鳎?安裝前應測量絕緣電阻。安裝前還應核對銘牌，檢查該變壓器與工程設計是否相符。安裝前應檢查變壓器外觀有無缺陷；零、附件是否

18、齊全、完好；各部分密封是否完好，有無滲、漏油痕跡；油面是否在允許范圍之內。變壓器安裝位置的選擇應考慮到運行、安裝和維修的方便。1. 室內變壓器安裝要求室內變壓器的安裝應注意以下問題：（1）變壓器室須是耐火建筑。變壓器室的門應以非燃材料或難燃材料制成（木質門應包裝防火皮） ，并應向外開啟。變壓器室不得開窗。單臺變壓器油量超過 600kg，變壓器下方應有儲油坑，坑內應鋪以厚 25cm 以上的卵石層，地面應向坑邊稍有傾斜。變壓器室應有通風考慮，排風溫度不宜高于 45；空氣進、出口應有百葉窗和鐵絲網(wǎng)防止小動物鉆入引起短路事故。（2）居住建筑物內安裝的油浸式變壓器，單臺容量不得超過400kVA。（3）變

19、壓器寬面推進者低壓面應在外側，窄面推進者儲油柜端應在外面。10kV變壓器殼體距柜門不應小于 1m,距墻不應小于 0.8m( 裝有操作開關時不應小于 1.2m) ； 35kV 變壓器距門不應小于 2m,距墻不應小于 1.5m。（4）變壓器采用自然通風時，變壓器室地面應高出室外地面1.1m。（5）變壓器二次母線支架的高度不應小于2.3m. 高壓母線兩側贏家遮攔。母線的安裝應考慮倒可能的吊芯檢修。一次和二次引線均不得使絕緣套管受力。（6）油浸變壓器的安裝應略有傾斜。從沒有儲油柜的一方向有儲油柜的一6方應有 1% 1.5%的上升坡度，以便油箱內故障產(chǎn)生的氣體能比較順利地進入氣體繼電器。（7）變壓器各部

20、件及本體的固定必須牢固。（8）電氣連接必須良好；鋁導體與編譯器的連接應采用銅鋁過渡接頭。（9）變壓器的接地一般是低壓繞組的中性點、外殼及其閥型避雷器三者共用的接地，編譯器的工作零線應與接地線分開。 接地必須良好； 接地線上應有可斷開的連接點。（10）變壓器防爆管噴口前方不得有可燃物體。2. 室外變壓器安裝要求室外變壓器的安裝有地上安裝、 臺上安裝、柱上安裝等三種安裝方式。 變壓器容量不超過 315kVA者可采用柱上安裝， 315kVA以上者應采用地上安裝或臺上安裝。就安全要求而言，室內變壓器安裝的 610 項對于室外變壓器也是適用的。除此以外，室外變壓器的安裝還應注意以下問題：（1）室外變壓器

21、的一次引線和二次引線均應采用絕緣導線。（2）柱上變壓器底部距地面高度不應小于2.5m、裸導線距地面高度不應小于 3.5m。（3）變壓器臺高度一般不應低于 0.5m、其圍欄高度不應低于 1.7m；變壓器殼體距圍欄不應小于 1m、變壓器操作面距圍欄不應小于 2m；圍欄上應有明顯標志。（4）變壓器室圍欄上應有“止步，高壓危險！”的明顯標志。二、變壓器的運行為了保證變壓器安全運行， 除進行高質量地裝配和安裝外， 還必須配置良好的保護裝置， 同時必須加強運行管理。 無論運行或備用中的變壓器， 值班人員必須按制度匯編的規(guī)定進行檢查。1. 變壓器巡視對運行中的變壓器應加強巡視， 巡視檢查的內容包括： 負荷電

22、流、運行電壓是否正常；溫度和溫升是否過高，冷卻裝置是否正常，散熱管溫度是否均勻，散熱管有無堵塞跡象；油溫、油色是否正常，有無滲油、漏油現(xiàn)象；接線端子連接是否料故、接觸是否良好，有無過熱跡象； 套管及整體是否清潔， 套管有無裂紋、破損和放電痕跡；變壓器運行聲音是否正常；呼吸器內吸潮劑的顏色是否變色、是否達到飽和狀態(tài)；通向氣體繼電器的閥門和散熱器的閥門是否處于打開狀態(tài)；防爆管的隔膜是否完整；變壓器外殼接地線是否良好；變壓器室的門、通風孔、百葉窗、鐵絲網(wǎng)、照明燈等是否完好；室外變壓器的基礎是否良好、有無下沉，電桿是否牢固、有無傾斜，木桿底部是否腐朽。變電室有人值班者， 每班巡視檢查一次； 變電室無人

23、值班者， 每周巡視檢查一次；對于強迫油循環(huán)的變壓器，每小時巡視檢查一次；對于室外柱上變壓器，每月巡視檢查一次；在天氣惡劣，或變壓器負荷變化劇烈，或變壓器運行異常，或線路發(fā)生故障后，應增加特殊巡視。2. 變壓器運行參數(shù)新投入的變壓器帶負荷前應空載運行 24h。運行中變壓器的運行參數(shù)應當符合有關規(guī)定。 例如，高壓側電壓偏差不得超過額定值的± 5%，低壓側最大不平衡電流不得超過額定電流的 25%，溫度和溫升不得超過規(guī)定值；聲音不得太大或不均勻；套管應保持清潔， 外殼和低壓中性點接地應保持完好， 接線端子不應過熱等。變壓器允許過負荷運行，但允許過載的時間必須符合規(guī)定。7油浸電力變壓器采用的絕

24、緣紙、 棉紗是 A 級絕緣材料。由于 A 級絕緣材料的最高工作溫度為 105，因此，繞組溫升不得超過 65；鐵芯表面溫升不得超過70；油箱上層油溫最高不得超過 95，但為了減緩變壓器油變質，實際要求上層油溫最高不宜超過 85。如發(fā)現(xiàn)運行中變壓器的溫度過高， 應及時處理。 如環(huán)境溫度未發(fā)生變化， 負荷電流和電源電壓也沒有變化，運行中變壓器溫度過高的原因和處理方法如下：（1）變壓器繞組匝間短路或層間短路使油溫上升導致變壓器溫度過高。判斷方法如下：a. 根據(jù)變壓器的聲音粗略判斷，有時發(fā)出“咕嚕咕?！甭?；b. 取油樣化驗，檢查絕緣油是否變壞；c. 檢查氣體繼電器，輕瓦斯是否動作發(fā)出信號、重瓦斯是否動作

25、造成掉閘；d. 停電后測量繞組直流電阻作進一步判斷。 如確定為變壓器繞組匝間短路或層間短路，應進行大修。（2）變壓器分接開關接觸不良，接觸電阻過大而發(fā)熱或局部放電導致變壓器溫度過高，判斷方法如下：a. 觀察是否負荷越大溫度升高越多；b. 檢查氣體繼電器，觀察輕瓦斯是否頻繁動作發(fā)出信號；c. 取油樣化驗，檢查絕緣油是否變壞、閃點是否下降；d. 停電后測量高壓繞組的直流電阻是否發(fā)生變化。 如確定為變壓器分接開關接觸不良，應吊芯修理分接開關；如分接開關未就位，應將其就位。（3）變壓器鐵芯片間絕緣損壞或壓緊螺桿絕緣損壞，造成鐵芯短路，渦流損失增加使變壓器溫度過高。判斷方法如下：a. 檢查氣體繼電器，輕

26、瓦斯是否頻繁動作發(fā)出信號、是否導致重瓦斯動作；b. 取油樣化驗， 檢查絕緣油是否變壞、 閃點是否下降。 如確定是變壓器鐵芯短路，應吊芯檢查并修理。如變壓器負荷電流過大且延續(xù)時間過長， 或三相負荷嚴重不平衡， 或電源電壓偏高或電源缺相， 也可能造成運行中變壓器溫度過高。 應根據(jù)變壓器的聲音和儀表指示進行判斷，并記錄、報告和作相應的處理。如環(huán)境溫度過高，通風條件惡化或變壓器散熱故障， 亦可導致變壓器溫度過高。 應根據(jù)情況減小負荷、 改善通風條件或修理變壓器。§1-5 變壓器的檢修及特殊條件下的巡視一、變壓器的檢修對運行中的變壓器應制訂檢修計劃。 檢修分為小修和大修。 大修后的變壓器須經(jīng)過

27、驗收方可投入運行。變壓器小修指在不吊出鐵芯和繞組的情況下進行的各項檢查和維修。 小修包括以下項目：1. 消除日常巡視中發(fā)現(xiàn)的缺陷；2. 測定繞組的絕緣電阻；3. 清掃變壓器的瓷套管和外殼；檢查各部分螺絲有無松動；4. 檢查有無滲、漏油；檢查油管有無堵塞；如油量不足，應予補油。5. 檢查氣體繼電器及其控制線是否完好；6. 檢查呼吸器是否完好；如變色硅膠已經(jīng)潮解，應予更換；7. 清除儲油柜上集污器內的污垢和積水；88. 檢查引線，并處理過熱及燒傷缺陷；9. 檢查跌落式熔斷器的熔管是否完好，熔絲規(guī)格是否符合要求；10. 檢查柱上變壓器的安裝是否牢固，桿基是否下沉等。變壓器的繞組絕緣電阻須采用 250

28、0V 兆歐表測量。分別測量一次繞組對二次繞組及外殼之間、 二次繞組對一次繞組及外殼之間的絕緣電阻。 變壓器是具有大電容的設備，測量絕緣電阻應特別注意放電和操作順序。變壓器大修指放出變壓器油， 吊出鐵芯和繞組的檢查和維修。 大修包括以下項目：1. 清除線圈表面的油污和沉積物， 觀察繞組絕緣的老化程度； 如絕緣已經(jīng)損壞，應更換繞組；2. 檢查鐵芯有無松動。壓緊螺栓的絕緣是否良好；3. 檢查分接開關有無燒傷痕跡， 接觸是否緊密， 定位是否準確， 與繞組的連接是否良好；4. 清除連通管、防爆管、散熱器等處的油垢，檢查是否堵塞；5. 檢查氣體繼電器；6. 檢查油循環(huán)裝置和濾油裝置；7. 重新油漆變壓器的

29、外殼；8. 按規(guī)定進行有關的測量和試驗。 為確保安全用電， 對運行中的變壓器， 電氣值班員應按規(guī)定定期進行檢查， 以便了解變壓器的運行情況， 發(fā)現(xiàn)異常，及時處理，把事故消除在萌芽狀態(tài)。二、特殊條件下的巡視變壓器在特殊條件下運行時，如過負荷、大風、雷雨天氣等，電氣人員應對變壓器進行特殊巡視，以保證變壓器的安全運行。巡視項目如下：1. 變壓器在過負荷運行的情況下， 應著重監(jiān)視負荷、 油溫和油位的變化。 檢查時應特別注意接頭處， 接頭接觸應良好， 試溫蠟片無熔化現(xiàn)象， 冷卻系統(tǒng)的運行應正常。2. 變壓器在大風天氣運行時， 應注意引線的松緊及擺動情況。 變壓器主、附件及引線上有無搭掛雜物等現(xiàn)象。3.

30、雷雨天氣時，應著重注意瓷套管有無放電閃絡現(xiàn)象； 了解避雷器放電記錄器的動作情況。4. 下午天氣時，應注意瓷套管有無放電打火現(xiàn)象， 重點監(jiān)視有污穢的瓷質部分。5. 下雪天氣時，可根據(jù)積雪融化情況檢查接頭發(fā)熱部位， 并及時處理積雪和冰棒。6. 短路故障后，應檢查有關設備的接頭有無異狀。7. 變壓器瓦斯繼電器發(fā)出警報信號后，應對變壓器外部進行仔細檢查。§1-6變壓器的故障和事故處理一、變壓器故障變壓器故障主要發(fā)生在繞組、鐵芯、套管、分接開關和油箱等部位。最常發(fā)生的故障是繞組故障。 其中，以絕緣老化和層間絕緣損壞的最多，其次是套管損壞，分接開關失靈，絕緣油劣化。鐵芯和其它零件的故障較少。1.

31、 絕緣老化目前在工礦企業(yè)運行的變壓器繞組一般都是A 級絕緣。在正常負荷， 其絕緣9材料可使用 20 年以上。如超負荷運行， 則其絕緣將加速老化。 絕緣老化后變黑，并失去彈性而變得焦脆。 在這種情況下， 只要繞組稍受振動或略受摩擦， 絕緣即可能完全損壞， 導致匝間短路或層間短路。 絕緣老化后絕緣性能也明顯降低， 遇過電壓時容易擊穿。 為了防止和減緩絕緣老化， 必須嚴格掌握變壓器的負荷， 嚴格控制上層油溫和溫升。2. 絕緣油劣化變壓器內的絕緣油在正常時有很好的電氣絕緣性能和合適的粘度。在變壓器運行中， 絕緣油有可能與空氣接觸， 逐漸吸收空氣中的水分， 降低其絕緣性能。絕緣油內只要含有 1/1000

32、0 的水分，其絕緣性能就會降低為干燥時的 1/8 。這就是說，絕緣油受潮后容易造成擊穿和閃絡，甚至造成事故。由于絕緣油劣化是變壓器故障的主要原因之一，在運行中應加強對油的管理，注意以下幾點：按期取樣做簡化試驗，不合格者及時處理。監(jiān)視變壓器的上層油溫。 上層油溫不得超過 95，一般情況下不宜長時間超過 85.減少絕緣油與空氣的接觸。對運行中電壓在 35kV 及以上、容量 1000kVA及以上的油浸變壓器，每年至少進行一次溶解于絕緣油里的氣體相色譜分析試驗。3. 過電壓引起的故障過電壓一般分為兩類：外過電壓和內部過電壓。外過電壓是由雷擊引起的，內過電壓是由于電力系統(tǒng)中的參數(shù)發(fā)生變化時， 電磁能振蕩

33、和積聚引起的。 這兩類過電壓所引起的廠礦變壓器損壞事故大多是造成繞組的主絕緣擊穿。最近的調查和研究表明， 僅在配電變壓器的高壓側加裝避雷器保護， 而低壓側沒有保護，在雷擊時，高壓側的避雷器往往不能保護變壓器。對于在高壓側裝有避雷器的配電變壓器， 雷擊高壓線路時， 避雷器會流過很多的電流，并在接地裝置上產(chǎn)生電壓降， 此電壓降將同時作用在低壓繞組的中性點上，低壓繞組將流過過電流，并在高壓繞組感應出一高電勢。這樣，高電壓側受雷擊，避雷器放電， 作用于低壓側， 又通過電磁感應變換到高壓側的過程稱為發(fā)變換。為防止這種過電壓，可在低壓側每相裝一只避雷器或裝壓敏電阻保護。當高壓側避雷器放電， 接地裝置上的電

34、壓升高到某一數(shù)值時， 低壓側避雷器就放電，這就大大降低了反變換電壓。當?shù)蛪簜妊b有避雷器或壓敏電阻保護后，不但保證了在高電壓下的分流作用，還能在雷擊低壓側線路時， 保護低壓繞組， 并防止低壓側過電壓經(jīng)過電磁變換到高壓側（正變換），擊穿高壓繞組的絕緣。如果廠礦企業(yè)的配電變壓器地處多雷區(qū)或接地困難的山區(qū)， 且易遭雷擊引起變壓器絕緣故障，可在變壓器低壓側加裝保護，以降低和消除大氣過電壓事故，確保變壓器的安全運行。系統(tǒng)操作等內過電壓所引起的廠礦變壓器事故較少， 但對絕緣老化、 性能不良的變壓器，則可能在系統(tǒng)操作中，由于弧光接地、線路斷線、負荷劇變等情況而發(fā)生事故。4. 套管及引線故障套管損壞主要是由于維

35、護檢修不及時引起的。 為了避免套管損壞， 應加強套管的預防性試驗及清掃工作。下列兩種情況可能造成引線故障：10(1) 引線連接處焊接不牢或接頭上的螺絲未擰緊，均能引起局部發(fā)熱，使接頭熔毀，造成斷線。(2) 引線對郵箱安全距離不夠或引線相間安全距離不夠， 可能引起短路事故。有時雖然安全距離夠了，但固定不牢，短路時劇烈擺動，也可能引起引線短路。此外，由于漏油，使內部引出線位于空氣中，可能導致內部閃絡。 5. 磁路故障穿心螺絲及夾板碰接鐵芯。硅鋼片間的絕緣損壞。為了減少鐵芯的渦流損失， 鐵芯是由硅鋼片疊壓成的，且片間涂漆絕緣。如絕緣破損或老化，則片間絕緣降低，渦流增加，將導致局部過熱甚至熔化，還會使

36、繞組溫度升高而加速老化。鐵芯未接地或接地不良。 鐵芯如無良好的接地， 則在繞組的感應作用下會產(chǎn)生一定的電壓，并可能在鐵芯與接地的郵箱之間產(chǎn)生斷續(xù)的放電。6. 分接開關故障無載分接開關的故障：(1) 開關觸頭接觸不良而燒傷。觸頭彈簧壓力不足、滾輪壓力不均使有效面積減少，鍍銀層磨損，接觸處有有油泥等，導致接觸不良。(2) 開關連接線連接或焊接不良， 遇短路有大電流流過時， 導致燒傷或脫焊。(3) 開關相間距離不夠，過電壓時可能產(chǎn)生相間短路。有載分接開關的故障：(1) 限流阻抗在切換過程中燒斷。如斷口處電弧不能熄滅，將使故障擴大。(2) 開關由于密封不嚴而進水可造成相間閃絡或短路。(3) 開關的滾輪

37、被卡住，使觸頭停在過渡位置而損壞。開關的附加郵箱缺油，不能有效地熄滅電弧而損壞。二、變壓器事故處理1. 變壓器內部異常聲響變壓器發(fā)出異常聲響可能有以下原因：(1) 嚴重過負荷使變壓器內部發(fā)出沉重的“嗡嗡”聲。(2) 由于內部有接觸不良或有擊穿的地方， 發(fā)生放電，使變壓器內部發(fā)出 “吱吱”或“噼啪”的放電聲。(3) 由于變壓器頂蓋連接螺栓等個別零件松動，變壓器鐵芯未被夾緊，造成硅鋼片振動，會發(fā)出強烈噪聲；鐵芯兩側硅鋼片未被夾緊，也會發(fā)出異聲。(4) 電網(wǎng)中有接地或短路故障時，繞組中流過很大的電流，會發(fā)出強烈的噪聲。(5) 變壓器接有大型動力設備或能產(chǎn)生諧振電流的設備時，都可能導致變壓器發(fā)出“哇哇

38、”聲。(6) 由于鐵磁諧振，變壓器發(fā)出忽粗忽細的異聲。(7) 變壓器一次電壓過高或不平衡也會發(fā)出異聲。(8) 由于過電壓，繞組或引線對外殼放電，或鐵芯接地線斷開，致使鐵芯對外殼放電，變壓器也發(fā)出放電聲。(9) 當變壓器發(fā)出異常聲響時，應判斷其可能的原因。如變壓器內部有擊穿或零件松動，應停電處理。2. 變壓器保護動作氣體保護是變壓器的主保護。 氣體保護能監(jiān)視變壓器內部的大部分故障。 氣體保護包括發(fā)出信號和故障跳閘的保護。11當氣體保護發(fā)出信號時， 工作人員應對氣體繼電器和變壓器進行檢查， 并嚴密監(jiān)視其運行情況。包括電流、電壓的檢查，溫升、聲音的檢查，油位、油色的檢查等。氣體繼電器信號動作的原因可

39、能是：（1）加油和濾油時，空氣帶入郵箱內部，隨溫度升高，空氣逐漸析出聚積于氣體繼電器上部，使之動作。（2）溫度下降或漏油，使油面下降，引起氣體繼電器動作。（3）變壓器內部不十分嚴重的故障，產(chǎn)生少量氣體，使氣體繼電器動作。氣體繼電器動作后， 經(jīng)檢查仍有懷疑時， 應收集存積在繼電器里的氣體， 予以分析。如果氣體無色無臭， 而且不能燃燒， 說明是空氣進入變壓器內造成繼電器動作，變壓器尚屬正常狀態(tài)。如果氣體是可燃的，則說明變壓器有故障，應停電處理。一般黃色不宜燃的氣體， 說明變壓器內部有木質絕緣的過熱分解。 灰白色帶有強烈氣味的可燃氣體， 說明紙或紙板等絕緣材料有故障。 黑色或深灰色有焦油味的易燃氣體

40、， 說明變壓器內有閃絡， 以致絕緣油過熱分解。 氣體顏色的鑒定必須迅速進行，以免有色物質沉淀后顏色消失。氣體繼電器動作后， 如經(jīng)判斷，確定是油分解出氣體引起動作， 值班人員可放出繼電器內積聚的氣體， 并觀察繼電器的動作情況。 如動作間隔越來越小， 說明變壓器內部有問題，應嚴密監(jiān)視并報告上級。氣體繼電器動作使變壓器跳閘可能是下列原因造成的：（1）變壓器內部發(fā)生嚴重的故障。（2）由于漏油，變壓器油位迅速下降。（3）新裝和大修后的變壓器投入運行時，油中空氣分離出來太多太快。（4）保護裝置的二次回路有故障。繼電器動作使變壓器跳閘后， 應將備用變壓器投入運行， 并將跳閘的變壓器完全斷開進行檢查。 應檢查油位是否正常， 郵箱外有無絕緣油濺出痕跡， 防爆管是否完整，油箱有無裂痕