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油浸式变压器的作用有哪些?
变电压:提高或降低电压,将发电机发现出的前经过升压、输送、降压过程,将电压变换成居民或工业使用的电压等级。
变电流:变电压的同时改变电流的大小
隔离:将用户系统和供电系统进行隔离,起到缩小事故范围的作用。
油浸式变压器有几个互相隔离的立油系统。在油浸式变压器运行时,这些立油系统内的油是互不相通的,油质与运行工况也不相同,要分别做油中含气色谱分析以判断有无潜在故障。
(1) 主体内油系统。与绕组周围的油相通的油系统都是主体内系统,包括冷却器或散热器内的油,储油柜内的油,35kV 及以油式套管内油。
注油时必须将这个油系统内存储的气体放气塞放出,一般而言,上述部件都应有各自的放气塞。主体内油主要起绝缘与冷却作用。油还可增加绝缘纸或绝缘纸板的电气强度。在真空注油时,如有些部件不能承受与主体油箱能承受的相同真空强度时,应用临时闸隔离,如储油柜与主油箱间的闸阀。冷却器上潜油泵扬程要够,以免由于负压而吸入空气。这个油系统要有释压装置的保护系统,以排除器身有故障时所产生的压力。
(2)有载分接开关切换开关室内的油。这部分油有本身的保护系统,即流动继电器、储油柜、压力释放阀。这个开关室内的油起绝缘与熄灭电流作用。油会在切换开关切断负载电流时产生的油中去,这个油系统要良好的密封性能,即使在切换过程中产生电弧压力也要保护密封性能。
有载分接开关切换开关室内的油虽与主体内油隔离,但在真空注油时,为避免破坏切换开关室的密封,应与主体内油同时真空注油,在真空注油时,使这两个系统具有相同的真空度,必要时也应将这个系统的储油柜在抽真空时隔离。为结构上方便,主体的储油与切换开关室的储油柜设计成一互相隔离的整体。
(3)60kV 及以上电压等级的全密封。这个油系统内的主要起绝缘作用,或增加油电容式套管内绝缘纸的电气强度。在主体内注油时,应将套管端部接线端子密封好,以免进气。
(4) 高压出线箱内油、或点气出线箱内油。三相 500kV 变压器的高压出线通过波纹绝缘隔离油系统。这个油系统主要起绝缘作用。
为简化结构,这个油系统也可通过连管与主体内油系统相联或设计成单的油系统。
(5) 在对油浸式变压器进行各种绝缘试验时,首先是放气,通过放气塞释放可能存储的气体。可通过分析各个系统的油中含气色谱分析可预判有无潜在故障。每一油系统都要满足运行的要求,如吸收油膨胀与收缩时油体积的变化,放油用阀门、放气塞、冷却器与散热器与主油箱的隔离阀等。每一油系统具有良好的密封性能,有载分接开关切换开关室内的油应能单更换而不放出主体内油,运输时主体内油可放出而充干燥氮气。
油浸式变压器的不正常运行和应急处理:
(a) 运行中的不正常现象。变压器在运行中发现有任何不正常现象时(如漏油、油枕内油面高度不够、发热不正常、声响不正常等)应设法消除。如有下列情形者应立即停下修理。
① 内部声响较大,很不均匀,有爆裂声。
② 在正常冷却条件下,温度不正常并不断上升。
③ 油枕喷油或防爆管喷油。
④ 漏油使油面下降低于油位指示计上的限度。
⑤ 油色变化过甚,油内出现碳质。
⑥ 套管有严重的破损和放电现象。
(b) 不允许的过负荷、不正常的温升和油面。如变压器过负荷**过允许值时,应及时调整变压器的负荷。变压器油温的升高**过许可限度时,应判明原因,采取办法使其降低,因此必须进行下列工作。
① 检查变压器的负荷和冷却介质的温度,并与在这种负荷和冷却温度下应有的温度核对。
② 核对温度表。
③ 检查变压器机械冷却装置或变压器室的通风情况。
若发现油温较平时同样的负荷和冷却温度下高出10℃以上,或负荷不变,油温不断上升,经检查冷却装置、变压器室通风和温度计都正常,则可能是变压器内部故障(如铁芯起火、线圈层间短路等),应立即停下修理。
如变压器的油已凝固时,允许将变压器带负荷投入运行,但必须注意上层油温和油循环是否正常。
当发现变压器的油面较当时油温应有的油位显著降低时,应立即加油。如因大量漏油而使油位迅速下降时,禁止将瓦斯继电器改为只动作于信号,而必须迅速采取堵漏措施,并立即加油。
(c) 瓦斯继电器动作时的处理。瓦斯继电器信号动作时,应检查变压器,查明信号动作原因,是否因空气侵入变压器内,或因油位降低,或是二次回路故障。如变压器外部不能查出故障时,则需继电器内积聚的气体的性质。如气体是无色无臭且不可燃,则是油中分离出来的空气,变压器仍可继续运行。如气体是可燃的,必须停下变压器,仔细研究动作原因。
检查气体是否可燃时,须特别小心,不要将火靠近继电器*,而要在其上5~6cm处。
如瓦斯继电器动作不是因为空气侵入变压器所引起,则应检查油的闪点,若闪点较过去记录降低5℃以上,则说明变压器内已有故障。
如变压器因瓦斯继电器动作而跳闸,并经检查是可燃性气体,则变压器在未经特别检查和试验合格前不许再投入运行。
瓦斯继电器的动作,根据故障性质的不同,一般有两种:一种是信号动作而不跳闸;一种是两者同时动作。
信号动作而不跳闸者,通常有下列几个原因。
① 因漏油、加油或冷却系统不严密,致使空气进入变压器。
② 因温度下降或漏油致使油面缓缓低落。
③ 因变压器故障而产生少量气体。
④ 由于发生穿越性短路而引起。
信号与开关同时动作,或仅开关动作者,可能是由于变压器内部发生严重故障,油面下降太快或保护装置二次回路有故障等。在某种情况下,例如在修理后,油中空气分离出来得太快,也可能使开关跳闸。
(d) 变压器漏油处理
漏油有焊缝漏油和密封漏油两种。焊缝漏油处理是补焊,焊接时应吊出器身,将油放净。密封漏油应查明原因,如操作不良(密封垫圈放得不正,压得不均匀,压力不够等),应酌情修理。若垫圈老化或损坏(如耐油胶皮发粘、失去弹性、开裂等),应更换密封材料。
油浸式电力变压器常见故障
(一)油位异常
油位异常是油浸式电力变压器常见的一种故障。首先,式储油柜油位异常,其引起原因有多种,比如压油袋老化、呼吸管道受到呼气器堵塞造成管道不畅、储油柜上的视察窗等部位密封不严实、检修或安装时操作不当致使储油柜里有残留的气体以及往油表内添加变压器油的油量不合适等;其次,隔膜式储油柜油位异常,是由于隔膜破裂致使油位计归零、连杆弯曲使隔膜移动与指针实际偏转不对应,或者浮球破裂导致油位计显示低于实际油位等原因造成的。
(二)声音异常
油浸式电力变压器的声音异常主要发生在变压器自身运行过程中。首先,变压器运行过载时负荷变化过大,加上谐波作用,会发出“咯咯”的不连续声音或者“哇哇”的声响;变压器内部的螺丝或者零件出现松动,也容易使声音变大且有伴随有杂音等;变压器绕组短路时,可能出现水沸腾的异响;变压器的高压套管表面釉质脱落或产生裂纹时,会发出“嘶嘶”的声音;变压器的分支开关或者跌落式熔断器接触不良时,则会产生“噼啪”或者“嘶嘶”声;电网中出现电磁共振或单相接地时,则会发出尖锐的声音。
(三)变压器渗漏油故障
变压器渗漏油是指变压器表面出现油迹或者油珠的现象,容易出现渗漏油的部位主要有套管上部、箱沿的密封接头处、箱体及箱沿的焊缝处、法兰盘的焊缝处、油门丝堵的密封部位以及油位计、温度计的密封处等。由渗漏油的部位可以分析出,致使变压器渗漏油故障的原因是焊缝处焊接质量不高和密封处密封水平较低。另外,配合面精度不够、螺丝出现乱扣以及铸铁件有沙眼也会导致变压器渗漏油故障。
(四)气味或颜色异常
油浸式变压器的异常气味或颜色是由于内部出现零件脱落、放电、破损等问题而造成的。比如:套管接线端部固定位置出现松动时,接触面会出现严重的氧化现象,破坏接线头、线卡表面上的镀层,使其不再有光泽,颜色变暗;油泵、冷却风扇烧毁会发出烧焦的气味;套管污损会出现电晕、闪络,继而产生臭氧味。
(五)绝缘受潮故障
绝缘受潮是由于变压器运行的环境湿度较大或运行中内部出现液体蒸发而引起的。首先,变压器暴露在空气中或注油前真空处理不到位会引发绝缘受潮;其次,设备制造周期较短,还未充分干燥就投入使用,引起变压器绕组绝缘降低;*三,变压器本体或附件与空气接触部位的密封性不够,致使水分进入,造成绝缘受潮。
(六)热故障
变压器的热故障多是**温现象,主要是指变压器正常工作的情况下,油温比平时正常温度高出10℃以上,或者在负载没有变化的情况下,油温持续升高的现象。这种现象多是由于变压器内部出现异常造成的,比如线圈的绕组层或者匝间出现短路产生发热,铁芯多点与地面连接导致铁芯过热等。另外,**负荷运转、温度表、冷却器等故障等也会造成变压器温度的异常。
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