一、絕緣受潮
變壓器繞組受潮主要是從大氣中直接吸收潮氣,也可能從絕緣油中吸收潮氣,應對變壓器繞組進行加熱烘干。潮氣直接侵入變壓器絕緣的主要途徑有:
1、運輸保管階段
由于變壓器油箱密封不嚴使潮氣侵入,當密封破壞嚴重時,水珠直接滴落在絕緣上;密封破壞輕微時,大氣進入油箱,也會引起絕緣逐漸受潮。若發現油箱密封破壞,應及時處理。
2、芯部檢查階段
變壓器芯部檢查時,由于繞組和鐵芯的絕緣直接暴露在空氣中,使大氣中的水蒸氣在絕緣物表面凝結和滲透,造成絕緣受潮。受潮的程度與大氣的濕度、溫度、變壓器芯部的溫度及芯部在大氣中暴露的時間等因素有關。
3、抽真空過程
對于110kV以上的變壓器需要真空注油,在真空狀態下,有助于排除絕緣油中的水分和空氣,但在油箱真空被破壞時,大氣壓力下的空氣進入油箱,使體積膨脹,溫度急劇下降,水蒸氣從空氣中析出,在油箱內壁產生結露現象,使水分侵入絕緣油中,造成繞組受潮。應使真空注油連續進行,不宜間斷。
二、絕緣老化
運行年限較長的變壓器繞組絕緣可能老化,一般可觀察繞組的顏色,測試其彈性、密度和機械強度及有無損傷等情況來判斷繞組能否繼續使用。通常將繞組的老化程度分為四級:
1、一級(絕緣良好)
用手指壓下后絕緣暫時變形,手松開后恢復原狀,絕緣不會被手指壓裂,表面顏色較淡,富有彈性。
2、二級(絕緣合格)
用手指壓下時不會出現裂紋,顏色稍深,且質地較硬。
3、三級(絕緣不可靠)
用手指壓下后出現較小的裂縫,顏色較深,絕緣有相當程度的老化,較堅硬,已變脆。應對絕緣進行浸漆處理,同時在運行中應注意監視。
4、四級(絕緣劣化)
用手指壓下后,絕緣出現龜裂,呈炭片狀脫落,將其稍彎曲即裂斷,顏色發黑,絕緣非常脆弱,屬嚴重老化,應更換變壓器繞組。
三、絕緣擊穿
變壓器繞組的主絕緣擊穿是指低壓繞組與鐵芯柱之間的絕緣、高低壓繞組之間的絕緣、相鄰兩高壓繞組之間的相間絕緣、繞組兩端與軛鐵之間的絕緣等,這些部位的絕緣擊穿后相當于繞組相間短路或接地。
造成繞組絕緣擊穿的主要原因有:
絕緣老化引起破裂或折斷;
變壓器油受潮,油質變劣;
繞組內部落入異物;
線路故障使絕緣受到機械損傷;
變壓器的停送電或雷電波造成過電壓使繞組絕緣擊穿。對于過電壓擊穿后的絕緣并不一定會立即失去運行能力,但會造成絕緣上的隱患。如果再次出現過電壓,就會在原處造成二次擊穿,使絕緣性能進一步降低,直至發生短路故障。
發現以上故障后,應首先測量絕緣電阻,然后吊出繞組更換有關絕緣并予以烘干,對變壓器油應進行除去水分、過濾等處理。
四、匝間短路
由于變壓器運行時間太長,絕緣自然老化而損壞,或散熱不良,長期過負荷運行及油道堵塞,使繞組部分絕緣迅速劣化,造成匝間或層間短路。應測量變壓器高、低壓繞組的直流電阻與原始資料進行比較有無差別,除掉損傷繞組導線絕緣層,重新包扎繞組絕緣或重新繞制繞組并浸漆烘干。
由于系統短路或其他故障,以及負荷的急劇變化,使變壓器的電流超過額定電流的幾倍或十幾倍以上,繞組受到很大的電磁力而發生位移或變形,并使繞組溫度迅速升高,造成匝間短路。應修復或更換繞組原有的絕緣。
繞制繞組有缺陷,如排列、換位、壓裝等不正確,導線本身有毛刺,焊接不良,本身絕緣不完善或有磨損引起局部過熱,使幾個匝間的絕緣損壞,產生一個閉合短路環流,嚴重時會燒毀變壓器,應將變壓器芯置于空氣中加10%~20%額定電壓做空載試驗,若有損壞點則會冒煙(做試驗時應有防火措施)。
由于繞組里層浸漆不透或絕緣油中含有水分,使繞組絕緣受潮,造成匝間短路。應修復或更換繞組原有的絕緣并浸漆烘干。
由于主絕緣老化而破裂、折斷等缺陷,應用兆歐表測量繞組對地的絕緣電阻,若擊穿應更換損壞的繞組或重新繞制。
絕緣油受潮,應將絕緣油進行擊穿電壓試驗,若油質有問題,要進行處理。
繞組內有雜質落入,應將繞組吊出器身外進行外觀檢查。
過電壓沖擊波的作用或繞組短路產生作用力使繞組變形損壞,造成對地擊穿。應更換損壞的繞組或重新繞制。
由于連接不良或短路應力使引線內部斷裂,或由于匝間短路引起高溫使線匝燒斷。應將繞組吊出器身外進行外觀檢查,若繞組是△形接法可用電流表檢查繞組的相電流或測量直流電阻。若有一相斷線時,則在三相繞組中進行三次電阻測量時,有兩次測量的阻值相近,而第三次為前兩次的一倍,即說明該相有故障;若完全斷線則第三次僅比前兩次略大;若是丫形接法,可測量直流電阻或用兆歐表檢查。根據檢查情況更換損壞的繞組或重新繞制。
由于繞組接頭和分接開關接觸不良、導線內部焊接不良、匝間短路使線匝燒斷,或短路應力使引線斷裂。應吊芯檢查,如果繞組直流電阻有差別,找出斷路點并予以排除。
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