胡賓

摘 要：現(xiàn)階段變壓器的種類非常的多，按電壓分有高壓變壓器和低壓變壓器，在發(fā)電廠及大型變電站中，比較常見的是500kV的高壓變壓器。不過，高壓變壓器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，但不管出現(xiàn)什么樣的故障，都會(huì)對變壓器帶來一些影響，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，無法正常工作，本篇文章主要針對高壓變壓器內(nèi)部的故障進(jìn)行分析及探討。

關(guān)鍵詞：500kV變壓器;內(nèi)部故障;分析;探討

高壓變壓器出現(xiàn)的內(nèi)部故障一般都是變壓器油箱當(dāng)中出現(xiàn)問題，由于故障的現(xiàn)象不一樣，所以可以把高壓變壓器的內(nèi)部故障劃分成為放電故障和過熱故障這兩種形式。在電力系統(tǒng)當(dāng)中，變壓器屬于非常重要的一個(gè)設(shè)備，若長期出現(xiàn)故障問題，會(huì)影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，變壓器的維修人員一定要重視對變壓器故障的維修工作，并且需要對所有的故障問題進(jìn)行診斷分析，及時(shí)找到故障原因，然后對其進(jìn)行維修處理，避免由于變壓器的原因?qū)е码娏ο到y(tǒng)無法穩(wěn)定的進(jìn)行工作。

1. 500kv變壓器內(nèi)部故障的分類

1.1高壓變壓器內(nèi)部放電故障

在高壓變壓器當(dāng)中，放電故障根據(jù)放電量的大小來確定故障的具體情況，主要可以將其劃分成為局部、火花和電弧三種。首先是局部放電，剛開始時(shí)為低能量的放電，在電壓的作用下，絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部的氣隙、油膜或?qū)w的邊緣發(fā)生非貫穿性的放電。一般來說變壓器導(dǎo)體中絕緣體被橋接從而出現(xiàn)了放電現(xiàn)象，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在導(dǎo)體周圍，不過有時(shí)候不會(huì)發(fā)生在導(dǎo)體周圍。例如在高壓變壓器當(dāng)中的某個(gè)零件出現(xiàn)絕緣問題的時(shí)候，那么就會(huì)導(dǎo)致其向外放電，就會(huì)出現(xiàn)局部放電的問題。其次是火花放電故障，屬于低能量放電故障，具有間歇性，一般這種問題都會(huì)出現(xiàn)在變壓器中高電位的導(dǎo)電體中，有的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)在等電位的相接觸部件附近。這種火花放電的問題主要的特點(diǎn)就是，故障的現(xiàn)象比較小，而且烴含量也會(huì)比較少。最后一種是電弧放電，屬于高能量放電，多為繞組匝層間絕緣擊穿、引線斷裂、對地閃絡(luò)或分接開關(guān)飛弧等。在高壓變壓器當(dāng)中，電弧放電的問題在任何位置都可能出現(xiàn)，而在出現(xiàn)這樣故障的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致變壓器當(dāng)中出現(xiàn)很多的氣體，因這些氣體沒有融入油中，會(huì)導(dǎo)致氣體在不斷地進(jìn)行聚集，氣體就會(huì)一直上升，進(jìn)入到繼電器中，此外還會(huì)使變壓器中的油出現(xiàn)故障，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生變壓器爆炸事故。

1.2高壓變壓器內(nèi)部過熱的故障

高壓變壓器內(nèi)部過熱既是變壓器常見故障，也是影響變壓器具體功能和運(yùn)行穩(wěn)定的重要因素。因其電壓比較大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象，也會(huì)因過熱導(dǎo)致出現(xiàn)很多的故障。過熱的故障也可以分為很多種，如繞組過熱、引線過熱、漏磁過熱和鐵心過熱等等問題，下面就來詳細(xì)說明下這些故障的原因。第一繞組過熱，當(dāng)變壓器繞組材料質(zhì)量不高時(shí)，會(huì)出行險(xiǎn)過多的負(fù)荷和電阻，變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，使內(nèi)部油溫提升;第二引線過熱，主要是導(dǎo)引線出現(xiàn)分流，在套管上形成電流的熱效應(yīng)，進(jìn)而在接頭上出現(xiàn)發(fā)熱集中情況，因而引線過熱的情況一般都會(huì)發(fā)生在套管上面。第三漏磁過熱，在高壓變壓器當(dāng)中，在繞組中出現(xiàn)的磁通很多都不會(huì)進(jìn)入到繞組的當(dāng)中，沒有貫穿繞組的地方就屬于漏磁通，高壓變壓器因?yàn)樽陨淼穆┐磐芏缺容^高，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)局部過熱的現(xiàn)象。最后就是鐵心過熱，主要是發(fā)生多點(diǎn)接地時(shí)，在鐵心中會(huì)產(chǎn)生渦流，鐵損增加，鐵心局部過熱。若長期不處理，可能會(huì)導(dǎo)致油及繞組過熱，油紙絕緣出現(xiàn)老化，進(jìn)而導(dǎo)致鐵心的絕緣層出現(xiàn)老化的情況，最終導(dǎo)致鐵心燒毀事故。

2. 高壓變壓器內(nèi)部故障因素的分析

2.1高壓變壓器內(nèi)部放電故障的因素分析

在解決變壓器內(nèi)部放電問題的時(shí)候，因?yàn)榉烹姽收系姆烹娏坎煌?，所以對于這些故障的解決方法也是不一樣的。首先，對于局部放電問題，在高壓變壓器當(dāng)中內(nèi)部出現(xiàn)局部放電的情況一般都是由于電氣設(shè)備的絕緣位置出現(xiàn)問題，絕緣結(jié)構(gòu)內(nèi)部的氣隙、油膜或?qū)w邊緣發(fā)生非貫穿性的放電稱為局部放電。局部放電的原因主要有油中存在氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔、金屬部件或?qū)щ婓w之間接觸不良引起放電、受外界環(huán)境影響油中出現(xiàn)雜質(zhì)導(dǎo)致油中析出氣泡等引起放電。

其次，火花放電問題，一般來講，火花放電不會(huì)很快引起絕緣擊穿，主要反映在油色譜分析異常、局部放電量增加等。主要因素有懸浮電位引起火花放電、油中雜質(zhì)引起火花放電;當(dāng)內(nèi)部金屬部件由于結(jié)構(gòu)上的原因或運(yùn)輸過程中造成接觸不良或斷開，處于高壓與低壓電極間并按其阻抗形成分壓，則會(huì)產(chǎn)生對地的懸浮電位，油在懸浮電位作用下分解出大量特征氣體。另外油中雜質(zhì)會(huì)畸變油中電場，容易引起放電發(fā)生及發(fā)展，油在高場強(qiáng)下游離分解出氣體，進(jìn)而促使發(fā)生火花放電。

最后，電弧放電問題，為高能量放電，常以繞組匝層間絕緣擊穿為多見，其次為引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛弧等。電弧放電由于放電能量密度大，產(chǎn)氣急劇，易使絕緣紙穿孔、燒焦或炭化，使金屬材料變形或熔化燒毀，甚至發(fā)生爆炸事故，這種事故一般事先難以預(yù)測，也無明顯預(yù)兆，常以突發(fā)的形式暴露出來。

2.2高壓變壓器內(nèi)部過熱的因素分析

在高壓變壓器運(yùn)行過程中，一般都是來自鐵心和繞組導(dǎo)致變壓器溫度升高，因?yàn)殍F心多點(diǎn)接地或繞組中額外負(fù)荷的提升導(dǎo)致溫度提高，這樣的損耗也會(huì)導(dǎo)致熱量的提高，并且還會(huì)使鐵心和繞組等零部件出現(xiàn)溫度提升的情況。當(dāng)超過一定溫度之后，那么就會(huì)出現(xiàn)過熱的問題，若溫度沒有降低而是不斷地在進(jìn)行升高，過高的熱量就會(huì)導(dǎo)致變壓器中的零部件出現(xiàn)損壞的情況。

在變壓器故障當(dāng)中，過熱故障屬于非常嚴(yán)重的一個(gè)問題，這種故障在初期的時(shí)候不會(huì)像放電故障一樣。但在發(fā)現(xiàn)初期沒有對其進(jìn)行解決，那就會(huì)導(dǎo)致溫度無法得到控制，從而使輕度發(fā)熱問題變成嚴(yán)重過熱問題，常伴隨著特征氣體從緩慢到快速增長的現(xiàn)象。這種過熱的故障會(huì)從低溫逐漸的變成中溫再到高溫過熱，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)設(shè)備問題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生事故損壞變壓器，所以一定要重視變壓器過熱的問題。

結(jié)束語：總的來說，在高壓變壓器當(dāng)中，內(nèi)部故障的類型是比較多的，而且出現(xiàn)故障的原因也不一樣。所以，對于高壓變壓器當(dāng)中的故障來說，一定要結(jié)合變壓器工作的實(shí)際狀況，再配合使用全新的故障檢測的技術(shù)手段，這樣才可以更加全面的對變壓器中的故障進(jìn)行分析和判斷，然后根據(jù)故障的原因制定出相關(guān)的解決方法，從而確保高壓變壓器安全穩(wěn)定的進(jìn)行工作。

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