变压器检测和检修

变压器检测和检修（精选4篇）

变压器检测和检修 第1篇

关键词：电力变压器,附件,检修方法

引言

变压器是通过电磁感应原理, 将电功率从原边传送到副边, 然后送到系统或用户的。这个改变电匠相传递功率的过程是在变压器的器身即铁芯、线圈思完成的。因此, 变压器的器身是变压器的主队是变压器部件中最重要的一个。

1 器身检修

为了检修器身, 必须先将器身裸露出来。对于不同结构型式的变压器其裸露方法不同。对于油涅式变压器, 要用起吊设备将器身从变压器油箔中吊出来。一般在电厂中, 大型箱式变压器常使用机房的行车或检修间的起吊设备, 若变压器安装处与起吊设备有一段距离时, 还必须将变压器作短途托运至有起吊设备的地方。钟罩式变压器裸露器身一般比较方便, 只须用起吊设备吊起上油箱即可实现。因此, 钟罩式变压器常就地进行。

1.1 吊芯 (吊罩) 前的准备工作在变压器的检修工作中, 用芯 (吊罩) 是一项很慎重的工作。

事先应做好充分的准备;预想可能出现的问题和处理措施做到忙而不乱, 有条不紊。

1.2 准备工作就绪以后即可在起重工的统一指挥, 按制造厂有关吊芯规定进行起吊。

变压器绝缘受潮的可能性和受嘲的程度与大气的湿度和温度、变压器芯部的温度, 以及芯部在大气中裸露的时间等因素有关。为此应尽量缩短铁芯在空气中暴露的时间;控制起吊时铁芯的温度等于或高于周围空气的温度 (若不满足此条件时, 还应考虑加热措施) ;当空气相对湿度不超过65%时, 铁芯与空气接触时间控制在16小时以内, 空气相对湿度不超过75%时, 控制在12小时以内。当铁芯温度高于周围空气3至5度时, 铁芯在空气中暴露的时间可视情况延长2倍。器身在空气中暴房的时间, 是指从开始故油时器身与外部空气相接触的时间算起, 到器身再浸入油中, 中间所经过的时间。

1.3 铁芯线圈的检查。

一台运行中的变压器, 铁芯不但要发热, 而且还受到电磁振动;同样, 线圈不但因流过电流而发热, 而且当外部短路和起停时还要受到大的电动力的冲击。这些因素, 部位变压器有导致发生异常情况的可能, 所以, 当器身吊出底必须对铁芯线圈仔细、周详地进行检查。铁芯是由硅钢片叠装而成的, 在检查时应:a.首先观察铁芯是否有变形和过热现象, 铁芯唯一的一个接地点接地是否完好;b.查看铁芯的夹紧装置是否有松动现象, 其方法是用大小合适的搬手逐个重复地拧夹件螺栓的螺帽, 以检查是否有松动现象, 如有, 随即将之拧紧;c.查看油道是否畅通, 有无污泥, 油道衬条有无损坏、脱落或松动现象;d.查看线圈开口压环接地片接池是否良好, 有无变形或损坏, 打开接地片用2500伏表测压环与铁芯绝缘是否良好;e.查看穿芯螺丝、木质支架螺丝都是否应紧固, 有无防松措施。

当铁芯与夹件绝缘不合格时, 除检查夹件与铁芯之间, 线圈底座与铁芯之间有无导电杂质外, 还应检查方铁绝缘有无损坏。对于由于远行年久而逐渐沉积在其表面上的污垢, 必须清扫干净, 并用清洁的变压器油冲洗, 因为这些污垢会影响铁芯的散热, 使变压器铁芯温度升高。

变压器器身吊出以后, 只能看到最外面的线圈。通常外面都是高压线圈。对其进行检查应注意以下内容:a.从外观上看线圈是否右变职绝缘垫块、衬条等是否松动, 线圈与铁芯, 线团与线圈之间的绝缘纸板是否完好无损, 装配牢固, 无位移;b.各组线圈排列是否整齐, 间隙是否均匀;c.压紧顶丝应紧顶压环, 不应松动。但也不能过紧, 过紧时会使线圈受力变形;d.线圈表面无油泥, 油路畅通无阻;e.线圈绝缘层完整, 表面元变色、脆裂或击穿纳缺陷, 观察并评定绝缘老化情况。

由于绝缘的质量不同, 可将绝缘分成四级:一级为绝缘良好, 其形态是绝缘层软韧而有弹性, 颜色谈而鲜, 用手指按压后, 无永久变形;二级为合格, 其形态是绝缘层干硬而坚, 颜色深而暗, 用手按压后有痕迹;三级为不可靠。其表现为, 绝缘层硬而脆, 颜色暗而发乌, 用手按压历产生细小裂纹, 对这样的绝缘应采取加强措施:四级为绝缘老化, 其表现是绝缘脆酥, 表面有裂纹及脱斑情形, 用手指按压后, 绝缘层脆裂脱落, 这种绝缘应重新更换包扎。

2 分接开关的检修

2.1 无载分接开关的检修。

变压器在吊芯检修时, 分接开关完全暴露在外面, 因此对它的检查就显得比较方便。对于分接开关的检查应着重三方面:触头弹簧的压力是否降低、触头处是否有烧伤痕迹、接触面是否脏污。其检修步骤如下:

2.1.1 格套在分接开关外面的纸绝缘套筒向

上移动, 检查分接开关的全部零部件、引线的绝缘及焊接是否良好牢靠, 接头有否过热现象, 问题不太严重时, 可直接处理, 若在设备上直接处理不便, 可拆下处理或予以更换。

2.1.2 用手按压或借助工具检查分接开关触环与接触柱之间的压力。

其压力一般应满足2.5-5/kg/cm2的标准, 而且应该使其在任何一个切换位置都有良好的接触。在检修时, 重点检查经常处于运行中的切换位置, 看其是否有过热现象, 金属表面有否烧伤或变色。由于过热现象大部分是分接开关的压力弹簧长时间运行, 使之弹力下降造成的, 如果只是分头位置有此现象, 则可根据运行条件改用其它分头运行或将工作分头临时焊死成为固定连接, 待备品找到后, 再进行更换, 恢复运行。

2.1.3 检查分接开关整体是否固定得牢靠,

它的机械操动装置是否灵活, 操动杆轴销、开口销等是否齐全牢靠。

2.1.4 用测量小电阻电桥, 测试检查每一个

切换位置的接触电阻, 一般应满足小于500微欧的技术规定, 如发现某位置不符合标淮时, 必须查明原因, 采取措施。

完成上述检查、处理了缺陷和必要的测试后, 分接开关就可以放在预定的工作位置, 不再切换, 并做好此位置的试验记录。

2.2 有裁分接开关的检修。

我国生产的带负载调压的变压器有电抗式和电阻式两种型式的分接开关。电抗式分接开关与变压器器身在同一油箱中, 电阻式分接开关一般是在变压器油箱中独立隔开一个小油箱放置切换机构, 小油箱与变压器的油不相通, 它有自己的储油器、呼吸器和气体继电器等。

3 箱壳箱盖的检修

箱式变压器的箱壳和箱盖组成了一个密封容器。箱壳和箱盖是通过二者的箱沿用螺栓连接紧固定。为了安装高、低压套管、分接开关转动手柄、安全气道、油枕、入孔门、以及散热器、放油门等附件, 在箱盖和箱壳的侧面上, 开了很多孔, 这些连接处的密封材料通常是使用耐油橡皮绳或胶皮垫。因此, 在大修时, 除检金箱壳各处焊缝是否渗漏油外, 还应该更换全部的橡皮绳垫, 因为既使是耐油橡胶, 长时间垫压在法兰连接处, 也是容易老化而使之失去弹性, 造成渗油漏油的。所以, 趁大修之机, 全部更换橡皮绳垫, 保证箱壳、箱盖不渗油、漏油, 不论是从安全上, 还是经济上都是合算的。

较大型的变压器, 如没有其它特殊要求, 大多数安装在户外, 置于露天的空气之中, 这样, 变压器就受到大自然的侵袭, 风吹雨打, 日光暴晒, 出此在箱壳的表面和连接法兰处常常积聚些灰尘, 接头造成锈独, 再加上有些远行时间长, 或密封不好的变压器渗漏油严重, 更加剧了箱壳、箱盖的脏污, 这样不但浪费了油, 而且由于油的外溢而易引起火灾, 所以在安全、经济上是很不利的。为了解决这一问题, 在变压器大修时, 要彻底清扫箱壳和箱盖, 铲掉锈蚀, 补上油漆。

变压器构件和附件的检修方法 第2篇

关键词变压器;构件和附件;检修方法

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)111-0134-01

变压器是通过电磁感应原理,将电功率从原边传送到副边,然后送到系统或用户的。这个改变电匠相传递功率的过程是在变压器的器身即铁芯、线圈思完成的。因此,变压器的器身是变压器的主队是变压器部件中最重要的一个。

1自身检修

为了检修器身,必须先将器身裸露出来。对于不同结构型式的变压器其裸露方法不同。对于油涅式变压器,要用起吊设备将器身从变压器油箔中吊出来。一般在电厂中,大型箱式变压器常使用机房的行车或检修间的起吊设备,若变压器安装处与起吊设备有一段距离时,还必须将变压器作短途托运至有起吊设备的地方。钟罩式变压器裸露器身一般比较方便,只须用起吊设备吊起上油箱即可实现。因此,钟罩式变压器常就地进行。

1)吊芯(吊罩)前的准备工作在变压器的检修工作中,用芯(吊罩)是一项很慎重的工作。事先应做好充分的准备;预想可能出现的问题和处理措施做到忙而不乱,有条不紊。

2)准备工作就绪以后即可在起重工的统一指挥,按制造厂有关吊芯规定进行起吊。变压器绝缘受潮的可能性和受嘲的程度与大气的湿度和温度、变压器芯部的温度,以及芯部在大气中裸露的时间等因素有关。为此应尽量缩短铁芯在空气中暴露的时间;控制起吊时铁芯的温度等于或高于周围空气的温度(若不满足此条件时,还应考虑加热措施);当空气相对湿度不超过65%时,铁芯与空气接触时间控制在16小时以内,空气相对湿度不超过75%时,控制在12小时以内。当铁芯温度高于周围空气3至5度时,铁芯在空气中暴露的时间可视情况延长2倍。器身在空气中暴房的时间,是指从开始故油时器身与外部空气相接触的时间算起,到器身再浸入油中,中间所经过的时间。

3)铁芯线圈的检查 一台运行中的变压器,铁芯不但要发热,而且还受到电磁振动;同样,线圈不但因流过电流而发热,而且当外部短路和起停时还要受到大的电动力的冲击。这些因素,部位变压器有导致发生异常情况的可能,所以,当器身吊出底必须对铁芯线圈仔细、周详地进行检查。铁芯是由硅钢片叠装而成的,在检查时应:①首先观察铁芯是否有变形和过热现象,铁芯唯一的一个接地点接地是否完好;②查看铁芯的夹紧装置是否有松动现象,其方法是用大小合适的搬手逐个重复地拧夹件螺栓的螺帽,以检查是否有松动现象,如有,随即将之拧紧;③查看油道是否畅通,有无污泥,油道衬条有无损坏、脱落或松动现象;④查看线圈开口压环接地片接池是否良好,有无变形或损坏,打开接地片用2500伏表测压环与铁芯绝缘是否良好。

当铁芯与夹件绝缘不合格时,除检查夹件与铁芯之间,线圈底座与铁芯之间有无导电杂质外,还应检查方铁绝缘有无损坏。对于由于远行年久而逐渐沉积在其表面上的污垢,必须清扫干净,并用清洁的变压器油冲洗,因为这些污垢会影响铁芯的散热,使变压器铁芯温度升高。

变压器器身吊出以后,只能看到最外面的线圈。通常外面都是高压线圈。对其进行检查应注意以下内容:①从外观上看线圈是否右变职绝缘垫块、衬条等是否松动,线圈与铁芯,线团与线圈之间的绝缘纸板是否完好无损,装配牢固,无位移;②各组线圈排列是否整齐,间隙是否均匀;③压紧顶丝应紧顶压环,不应松动。但也不能过紧,过紧时会使线圈受力变形;④线圈表面无油泥,油路畅通无阻;⑤线圈绝缘层完整,表面元变色、脆裂或击穿纳缺陷,观察并评定绝缘老化情况,于绝缘的质量不同,可将绝缘分成四级:一级为绝缘良好,其形态是绝缘层软韧而有弹性,颜色谈而鲜,用手指按压后,无永久变形;二级为合格,其形态是绝缘层干硬而坚,颜色深而暗,用手按压后有痕迹;三级为不可靠。其表现为,绝缘层硬而脆,颜色暗而发乌,用手按压历产生细小裂纹,对这样的绝缘应采取加强措施。

2分接开关的检修

1)无载分接开关的检修 变压器在吊芯检修时,分接开关完全暴露在外面,因此对它的检查就显得比较方便。对于分接开关的检查应着重三方面:触头弹簧的压力是否降低、触头处是否有烧伤痕迹、接触面是否脏污。其检修步骤如下:①格套在分接开关外面的纸绝缘套筒向上移动,检查分接开关的全部零部件、引线的绝缘及焊接是否良好牢靠,接头有否过热现象,问题不太严重时,可直接处理,若在设备上直接处理不便,可拆下处理或予以更换。②用手按压或借助工具检查分接开关触环与接触柱之间的压力。其压力一一般应满足2.5-5KG/平方厘米的标准,而且应该使其在任何一个切换位置都有良好的接触。在检修时,重点检查经常处于运行中的切换位置,看其是否有过热现象,金属表面有否烧伤或变色。由于过热现象大部分是分接开关的压力弹簧长时间运行,使之弹力下降造成的,如果只是只—分头位置有此现象,则可根据运行条件改用其它分头运行或将工作分头临时焊死成为固定连接,待备品找到后,再进行更换,恢复运行。③检查分接开关整体是否固定得牢靠,它的机械操动装置是否灵活,操动杆轴销、开口销等是否齐全牢靠。④用测量小电阻电桥,测试检查每一个切换位置的接触电阻,一般应满足小于500微欧的技术规定,如发现某位置不符合标淮时,必须查明原因,采取措施。

完成上述检查、处理了缺陷和必要的测试后,分接开关就可以放在预定的工作位置,不再切换,并做好此位置的试验记录。

2)有裁分接开关的检修 我国生产的带负载调压的变压器有电抗式和电阻式两种型式的分接开关。电抗式分接开关与变压器器身在同一油箱中,电阻式分接开关一般是在变压器油箱中独立隔开一个小油箱放置切换机构,小油箱与变压器的油不相通,它有自己的储油器、呼吸器和气体继电器等。

3箱壳箱盖的检修

箱式变压器的箱壳和箱盖组成了一个密封容器。箱壳和箱盖是通过二者的箱沿用螺栓连接紧固定。为了安装高、低压套管、分接开关转动手柄、安全气道、油枕、人孔门、以及散热器、放油门等附件,在箱盖和箱壳的侧面上,开了很多孔,这些连接处的密封材料通常是使用耐油橡皮绳或胶皮垫。因此,在大修时,除检金箱壳各处焊缝是否渗漏油外,还应该更换全部的橡皮绳垫,因为既使是耐油橡胶,长时间垫压在法兰连接处,也是容易老化而使之失去弹性,造成渗油漏油的。所以,趁大修之机,全部更换橡皮绳垫,保证箱壳、箱盖不渗油、漏油,不论是从安全上,还是经济上都是合算的。

4结语

变压器器身外吊,箱壳内残油放尽后,开始治理油箱底的油泥和杂物。这些东西若不清理,远行中可能堵塞油道或造成搭接放电。清理油箱时,还要注意清理箔箱壳内壁,除锈刷漆。

参考文献

[1]赵家礼.变压器故障诊断与修理.第1版.北京:机械工业出版社.1998.

变压器在线监测和状态检修研究 第3篇

随着经济以及电网的迅速发展,人们对发电、输电、供电以及用电的可靠性要求越来越高。变压器从定期检修向状态检修的转变已成为必然,因为变压器的状态检修比定期检修更高级、更科学,它是实现现代化、科学化管理的要求,是在线监测技术、计算机信息处理技术发展的结果,而且还能够达到减员增效的目的。下面对变压器的在线监测以及状态检修技术进行阐述。

1 变压器及其在线监测和状态检修介绍

变压器是一种改变电压、电流或者电阻的装置,它主要是由铁芯与线圈组成。线圈包括初级线圈和次级线圈,当交流电经过初级线圈的时候,就会通过电磁感应效应在次级线圈中产生感应电流。变压器既可以用于升压也可以用于降压,种类也很多。按变压器相数的不同,可以分为单相变压器和三相变压器;按冷却方式的不同,分为干式变压器和油浸式变压器;按用途的不同,分为电力变压器、仪用变压器、试验变压器和特种变压器等。

变压器的在线监测主要是通过对变压器油中溶解的气体进行实时的监测,以防止故障的发生,从而保证运行环境的安全。状态检修则是一种通过状态监测和故障诊断的方式来进行变压器检修的系统工程。状态检修可以避免周期检修模式所带来的盲目性,使变压器从预防性检修向预知性检修转变,这样就提高了供电的可靠性以及安全性,同时也减少了人员的浪费,提高了效率。

2 变压器在线监测和状态检修技术

2.1 油中溶解气体的分析

变压器在使用一段时间以后有可能会产生一些故障,这些故障一般是由于变压器中的油和绝缘材料在氧气、水、铜和铁等的作用下发生化学反应产生一些气体溶解在油中而引起,通过分析油中气体的成分以及浓度可检测变压器的故障,因此,油中可燃气体的变化是故障产生的先兆。

2.2 局部放电检测技术

局部放电是由于变压器的介质击穿所引起的,当产生局部放电时绝缘恶化甚至击穿,此时,绝缘放电水平以及增长速率增加使变压器的内部发生变化,于是就可以在线监测局部放电参数。它是变压器在线监测的重要内容,传统检测信号频率一般小于1 MHz,随着技术的发展,能够检测到的信号频率有所提高,但还是有所限制。而油中放电可以产生大于1 GHz的信号频率,能够避免外界信号的干扰,从而在很大程度上提高了局部放电检测的可靠性和灵敏度。

2.3 绕组变形测量

变压器的绕组变形测量一般采用的是规程推荐的低压频响法,新安装的主变压器、故障大修以及出口短路的变压器都要进行绕组变形检测。目前绕组变形测量的精度可以达到1%,系统通过测量短路阻抗数值来得出绕组变形程度,并且对变形的变压器提出警告使变压器停止运行。

2.4 泵或风扇运行监测

泵和风扇在运行的过程中也经常出现故障。一般通过测量流过泵或者风扇的电流流量以及相关控制冷却系统的温度来监测泵或风扇的运行情况。

3 多种在线监测和状态检修技术在变压器上的应用

变压器的状态检修有在线监测和状态检修2个步骤。首先通过在线监测技术进行变压器的故障分析,通过监测变压器中相关数据的变化来判断输电设备的运行情况,进行故障的诊断。当输电设备出现故障或者将要出现故障时系统会诊断出异常并提出警告,于是系统开始进行状态的检修工作,针对具体的故障进行故障维修。这种方式是原来周期检修模式的升级模式,比原来的模式更加省时省力。

3.1 变压器色谱在线监测和状态检修系统的应用

一般对油中溶解气体的检测方法主要有以下4种:

(1)气相色谱法。首先,变压器的油通过油泵进入到油气分离装置中并将油气进行自动分离。然后,分离出来的油进入到油箱中,而溶解的气体则通过气泵进入到定量管中,定量管中的气体再进入到色谱柱中,检测器通过检测气体流出的顺序将其变成电压信号。通过色谱数据采集器来采集气体的浓度以及电压等,并将采集到的数据传给数据处理服务器进行数据分析,从而了解到各种气体中烃的含量以及增长率。油中的水分由传感器进行检测,并将检测后的数据交由数据处理服务器进行分析处理。最后,由故障分析系统根据前面的检测结果进行故障分析,从而了解变压器的故障所在。

(2)阵列式气敏传感器法。由于不同气体通过不同的传感器产生的敏感度不同,这种方式主要是将多个传感器组成阵列的模式,通过这个复杂的传感器阵列对气体进行反复检测,从而不需要对混合气体进行分离就能得出混合气体中各成分的浓度,再根据气体浓度分析故障所在。这种检测方法传感器累积漂移产生的误差很大,而且过程相当复杂,需要的样本很多,一般不支持使用这种方法。

(3)红外光谱法。红外光谱法主要是根据气体分子吸收红外线的能力来检测气体浓度。通过光谱扫描获得气体的吸光度,再根据吸光度、光程以及气体浓度之间的关系计算出气体的浓度。这种方法测量的结果一般都很精确而且速度非常快,但是价格很高。变压器内部铁芯迭片片间短路或铁芯多点接地,易引起铁芯局部发热。对干式变压器可直接进行红外检测诊断,因油浸变压器故障点产生的热功率不能在箱体表面形成特征性热场,需在吊罩后适当外加励磁电压进行检测诊断。由漏磁在箱体产生的涡流损耗、线圈出线连接头接触不良及其他距箱体较近的某种内部故障引起的变压器箱体局部发热、变压器分接开关接触不良引起的发热,会使热油沿开关绝缘筒内壁上升,导致正上方箱体顶部局部过热。这些都可以根据箱体表面局部过热的红外热特征来诊断缺陷的类型。

(4)光声光谱法。光声光谱法主要是利用光声效应,气体吸收了特定波长的红外线以后温度就会升高,并且开始释放热量,释放的不同程度的能量就会产生不同的压力波,由于释放的能量与压力波成正比,而压力波的强度又与气体的浓度成正比,于是就可以通过检测压力波的强度来得出气体中各成分的浓度。

3.2 变压器故障的红外检测

变压器的红外检测是通过红外成像仪对物体表面的红外辐射强弱进行检测从而得出物体表面形状轮廓以及温度的分布情况,人们可以通过观察温度分布情况来检测故障所在。红外能检测到的故障主要有箱体涡流损耗发热、变压器内部异常发热、冷却装置及油回路异常、高压套管缺陷、铁芯绝缘不良。

4 结语

总而言之,变压器的在线监测和状态检修技术的运用大大减少了损耗,提高了变压器的运行效率,它只有在变压器出现故障时才会进行检修,不需要检修时就不进行状态检修,避免了定期检修模式所带来的一系列麻烦,同时还能大大节约成本,减少人员浪费,提高变压器的效率。

摘要：通过简要介绍变压器及其在线监测和状态检修,对变压器在线监测和状态检修技术进行了详细分析,并根据实际阐述了多种在线监测和状态检修技术在变压器上的应用。

关键词：变压器,在线监测,状态检修

参考文献

[1]杨帆.变压器在线监测与故障诊断的研究[D].保定:华北电力大学,2008

[2]景徐芹.探析变压器状态检修中的多种在线监测技术应用[J].城市建设理论研究:电子版,2011(25)

[3]龚斌.变压器短路电抗在线监测研究[D].武汉:华中科技大学,2003

变压器检测和检修 第4篇

关键词：电力变压器,火灾,短路故障,振动监测,局部放电

电力变压器在电力系统中发挥着“心脏”的功能, 是电力系统不可缺少的重要部件, 一旦发生故障, 将导致整个区域内的电力网瘫痪。本文主要介绍了电力变压器的火灾起因及保护措施、短路故障与改进措施、铁心异常和绕组变形的振动监测和局部放电检测方法。

(一) 电力变压器的火灾起因及火灾预防

1. 电力变压器火灾的起因。

在电力系统的设备、线路或变压器内部故障时, 如果变压器的继电保护拒绝动作或动作不及时, 将使变压器油的温度在极短的时间内以极快的速度上升, 产生的过量可燃气体已经来不及被变压器油所溶解, 而迅速增加的被气化的变压器油体积急剧膨胀, 一旦变压器的器身有薄弱部位将被破坏而形成裂口, 使变压器油及产生的可燃气体一起从裂口中喷出, 喷出的变压器油及可燃气体的混合物在与空气摩擦接触后, 就将产生火焰或爆炸。

2. 电力变压器火灾的预防。

采用瓦斯保护时的情况, 瓦斯保护可以使变压器的继电保护动作于油箱内所产生的气体或油流。当瓦斯保护动作时, 变压器内部的可燃气体已累计到相当的浓度即已处在火灾的边缘, 因此必须采取火灾探测报警与各种继电保护相配合。

(1) 点型电子定温探测器。采用特制的半导体热敏电阻 (CTR) 作为传感元件, 这种探测器的CTR电阻在室温或正常温度下具有极高的阻值 (可高达100MΩ以上) , 随着环境温度的升高, 阻值会缓慢下降;当达到设定温度时, 临界电阻的阻值会雪崩般的下降到几十Ω, 使得信号电流迅速增大, 探测器给出报警信号。

(2) 线型缆式感温探测器。线型缆式感温探测器是由包敷热敏绝缘材料的两根弹性钢丝, 对绞后外敷一根铜线, 绕包带再外加护套制成。在正常监视状态下, 两根钢丝间的阻值接近无穷大, 电缆中通过微弱的监视电流 (5mA) 。当环境温度上升到额定动作温度时, 其钢丝间的热敏材料性能被破坏, 绝缘电阻发生跃变, 几乎短路, 火灾报警控制器探测到这一报警电流 (20mA) 后, 发出火灾信号。

(3) 可燃气体探测器。可燃气体探测器是采用半导体气敏元件及先进的微处理器技术的智能器件, 它的检测元件为半导体自然扩散式;报警浓度为气体爆炸下限浓度的1/4;响应时间为15s;恢复时间为30s;预热时间为5min。将可燃气体探测器的探头插入到变压器的油枕或器身的适当部位, 当变压器油持续在高温或高能放电作用下发生分解时, 就能即刻探测到, 或动作于信号或动作于火灾报警。

(二) 电力变压器的短路故障与改进措施

1. 短路电流引起绝缘过热故障。

变压器突然发生短路时, 其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路电流, 将产生很大的热量, 使变压器严重发热, 形成变压器击穿及损毁事故。

变压器的出口短路主要包括:三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等几种类型。据统计表明, 在中性点接地系统中, 单相接地短路约占全部短路故障的65%, 两相短路约占10%~15%, 两相接地短路约占15%~20%, 三相短路约占5%, 其中以三相短路时的短路电流值最大。忽略系统阻抗对短路电流的影响, 则三相短路表达式为

式中I (3) dt三相短路电流;

U变压器接入系统的额定电压;

Zt变压器短路阻抗;

IN变压器额定电流;

UN变压器短路电压百分数。

对220kV三绕组变压器而言, 高压对中、低压的短路阻抗一般在10%~30%之间, 中压对低压的短路阻抗一般在10%以下, 因此变压器发生短路故障时, 强大的短路电流会导致变压器绝缘材料受热损坏。

2. 减少短路事故的措施。

(1) 优化选型要求。选型应选用能顺利通过短路试验的变压器并合理确定变压器的容量, 合理选择变压器的短路阻抗。 (2) 优化运行条件。要提高电力线路的绝缘水平, 特别是提高变压器出线一定距离的绝缘水平;重视电缆的安装检修质量 (因电缆头爆炸大多相当于母线短路) ;提高对开关质量的要求, 防止发生拒分等。 (3) 优化运行方式。确定运行方式要核算短路电流, 并限制短路电流的危害。如采取装备用电源自投装置后开环运行, 以减少短路时的电流和简化保护配置;对故障率高的非重要出线, 可考虑退出重合闸保护等。

(三) 铁心异常和绕组变形的振动监测研究

铁心异常和绕组变形在变压器故障中占有很大的比例, 因此, 在线监测电力变压器铁心和绕组的工作状况成为电力变压器监测的一个主要内容。

振动监测是一种体外监测, 通过安装在正在运行的设备表面的一个或多个振动传感器来获取其振动信号, 然后将振动信号经过时域或频域等分析处理, 获得信号的特征信息, 再通过一定的诊断方法获得设备的工作状况。

1. 振动检测运用在电力变压器的原理。

由于变压器的铁心的振动与硅钢片的磁致伸缩有密切关系, 所以硅钢片的压紧力减小或者发生扭曲变形都会使硅钢片之间的电磁力增大, 进而导致铁心的振动增加, 此外, 当发生短路或者发生铁心多点接地时, 导致硅钢片的磁致伸缩加大, 铁心温度升高, 振动也会加大。对于绕组来说, 当变压器的负载电流变大时, 绕组匝与匝或层与层之间的电场力变大, 绕组的振动会增大。绕组发生松动或扭曲变形时, 也会导致绕组的振动增加。

因此, 变压器的振动与铁心和绕组的振动状况有密切关系, 这就为根据变压器器身的振动来诊断铁心和绕组的状况提供了依据。

2. 发展现状。

振动法监测铁心和绕组的研究可以归纳为以下两个方面: (1) 将监测到的振动数据进行不同的研究讨论和分析。利用传感器、数据采集卡以及计算机组建振动测试系统, 对监测到的振动数据进行研究。 (2) 通过建立数学模型来研究变压器的运行状况。根据影响变压器振动的因素, 将这些因素转化为各个参数组建一个数学模型。从而根据这个数学模型来研究变压器的振动状况。

(四) 电力变压器局部放电检测

电力变压器运行的可靠性主要取决于其绝缘状况, 而造成变压器绝缘老化和破坏的主要原因之一是局部放电。下面介绍三种常用检测方法:

1.脉冲电流法, 目前应用最广泛, 主要在变压器中性点、外壳接地线或套管末屏接地线串入罗果夫斯基线圈, 或用一个与变压器高压套管抽头连接的检测阻抗来检测。

脉冲电流法的问题在于以下几方面:其抗干扰能力差, 无法有效应用于现场的在线监测;对于变压器类具有绕组结构的设备在标定时产生很大的误差;测量频带窄, 包含的信息量少。

2.超高频局部放电检测法, 是通过接收变压器内部放电所产生的超高频电信号, 实现局部放电的检测。变压器局部放电的脉冲上升沿的时间基本为1～2ns, 发射的电磁波中高频分量十分丰富, 通过接收该高频分量是可以实现变压器局部放电检测的。

可以对现场局部放电检测的干扰进行有效的抑制, 但电磁波在传播过程中会发生多次折反射和衰减, 再有箱壁的屏蔽作用, 给局部放电的传播带来不利的影响, 这就增加了超高频检测法的难度。

3.超声检测法, 在电力变压器内部发生局部放电时, 会伴随有超声波能量的放出, 超声波在不同介质 (油纸、隔板、绕组、油等) 中向外传播, 到达固定在变压器油箱壁上的超声波传感器, 根据其探测到的超声信号进行局部放电的判断分析。

其优点是一方面不影响电气主设备的安全运行, 另一方面不会受电磁干扰。缺点是放电源和超声探头之间的超声波阻抗是非常复杂的, 超声信号常常因为多种因素影响而失真。

参考文献

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