[工学]变压器常见故障及其在线检测技术.pdfVIP

第 22 卷第 2 期 镇 江 高 专 学 报 Vo l. 22　No. 2 2009年 4 月 Jou rnal of Zhenj iang Co llege Ap r. , 2009 变压器常见故障及其在线检测技术 陈爱国 (泰州师范高等专科学校 财经系 ,江苏 泰州 　225300) 摘 　要 : 变压器是电力系统中关键的设备之一 ,它承担着电压变换 、电能分配的任务 。其在运行的过程中会发生不 可预知的故障 ,必须快速诊断和排除故障 ,主要方法有油中溶解性气体分析及检验 、局部放电检测 、绕组温度检测 等在线检测技术 。 关键词 : 变压器 ;故障分析 ;在线检测 中图分类号 : TM40　　　　　　　　文献标识码 : C　　　　　　　　　文章编号 : (2009) 02 003703 0　引　言 电力变压器事故时有发生 ,这些事故会影响到电网运行安全 。变压器的稳定运行是保证工农业生产各 种设备正常运转的前提条件 。通过对故障类型进行分析 ,及时准确地诊断出原因并采取有效措施 ,是保证电 网和电力设施安全的一项十分重要的工作 。 1　常见故障及原因 变压器常见故障有短路故障、放电故障、绝缘故障、声音异常故障等 [ 1 ] 。下面列举其中几项进行简要 分析 : 1. 1　短路故障 变压器短路故障主要发生在变压器的出口电路 ,主要有相间短路和接地短路 。若发生短路故障 ,变压器 绕组可能通过额定电流数十倍的短路电流 Ist ,短路电流会在绕组上产生大量的热 ,从而使绕组变形甚至击 穿 ,严重时还会发生火灾 。 故障原因主要有 : 1) 变压器设计缺陷导致抗短路电流能力小 。 2) 绕组采用软导线 ,早期绕线装备及工艺比较简单 ,绕组一般不使用半硬导线 。主要在农村老式变压 器中使用 。 3) 绕组绕制较松 , 电磁线悬空 。 4) 出口短路故障频发 ,多次短路电流冲击后导致绝缘层击穿 。 1. 2　放电故障 变压器的放电故障分为局部放电、火花放电和高能量放电三种类型 。 在变压器正常工作时 ,绝缘层内的气隙、油膜发生放电的现象称为局部放电。 火花放电主要是油中掺入了杂质 。 电弧放电是高能量放电,常出现在绕组匝间层绝缘击穿后 。 1. 3　绝缘故障 变压器绝缘是变压器正常工作和运行的基本条件 。变压器的使用寿命多由绝缘材料的寿命决定 。以绝 收稿 日期 : 2009 - 0 1 - 12 ( ) 作者简介 : 陈爱国 1978— ,男 ,江苏姜堰人 ,助教 ,硕士生 ,主要从事电气工程及其自动化教学研究。 ·37 · 缘材料角度来看 ,有油浸变压器和干式树脂变压器两种 。 以油浸变压器为例主要包括以下两种情况 。 1) 固体纸绝缘故障 。 固体纸绝缘包括绝缘纸 、绝缘板 、绝缘垫 、绝缘卷 、绝缘绑扎带等 ,它们的寿命影响到变压器的整体寿命 , 这种故障出现的概率一般较小 。 2) 液体油 [ 2 ] 绝缘故障 。 变压器绝缘油是各种烃 、树脂 、酸和其他物质的混合物 ,这些物质在一定条件下稳定性会发生变化 ,如在 温度 、电场及光合作用等影响下会不断地氧化 。正常情况下绝缘油的氧化过程进行得很缓慢 ,但当油中混入 了其它东西 ,如金属 、杂质 、气体等时 ,它的氧化过程就会发生变化 , 因为混入油中的金属 、杂质 、气体等会加 速氧化的发展 ,使油质变坏 ,颜色变深 ,透明度下降 ,使油的性质劣化 。 2　在线监测技术 2. 1　油中溶解性气体分析及检测 由于变压器 [ 3 ] 内部不同的故障会产生不同的气体 ,因此通过分析油中气体的成分 、含量 、产气率和相对 百分比,可以达到对变压器绝缘情况进行诊断的目的。如 H , CO , CH , C H , C H 和 C H 常被作为分析的