变压器故障类型分类及预防方法

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：变压器故障的类型是多种多样的,可按不同的方法进行分类。对上述299次变压器故障按故障原因来分类,其统计结果如表1-2所示。其次,运行维护不当也是变压器故障的一个重要原因,要努力提高运行人员的专业水平,以便有效地减小故障率。如介质损耗因数超标,绝缘受伤、变压器渗漏油、铁芯动态性接地等。表1-5列出了国家电力公司发输电运营部发布的2000年和2001年全国330kV、500kV变压器事故和障碍的情况分类情况。

变压器故障的类型是多种多样的,可按不同的方法进行分类。

(一) 按变压器本体分类

按变压器本体可分为内部故障和外部故障,即把油箱内发生的各相绕组间的相间短路、绕组的匝间短路、绕组或引线与箱体接地等称为内部故障,而油箱外部发生的套管闪络、引出线间的相间短路等故障称为外部短路。

(二) 按故障部位分类

为便于事故分析统计,变压器故障通常按故障部位分类,它可分为绕组故障、铁芯故障、分接开关故障、引线故障、绝缘故障和密封故障等。

统计资料表明,1990～2000 年,110kV及以上电压等级电力变压器的故障按部位分类统计结果如表1-1所示。

(三) 按故障回路分类

为分析方便,有时也按故障回路分类,它可分为电路故障、磁路故障、油路故障。

表1-1　故障按部位分类统计表

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(四) 按故障原因分类

对变压器故障的原因,基本上可以做如下分类:

(1)制造:制造工艺不良、设计不合理、材料质量不良、异物进入、杂质。

(2)维护:维护不当、受潮、操作失误、振动。

(3)环境:外部短路、雷电侵袭、自然损坏。

(4)其他。

对上述299次变压器故障按故障原因来分类,其统计结果如表1-2所示。

表1-2　变压器故障按原因分布

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由统计数字可以看出,变压器产品质量不良是变压器故障的最主要原因,因而必须加强对变压器出厂、安装及检修验收,严格把关。其次,运行维护不当也是变压器故障的一个重要原因,要努力提高运行人员的专业水平,以便有效地减小故障率。

(五) 按故障严酷程度分类

根据变压器故障程度不同,对不同故障模式进行严酷程度分类如下:

(1)Ⅰ类灾难性:变压器爆炸或完全损坏。如变压器爆炸、绕组烧毁、铁芯烧毁等。

(2)Ⅱ类致命性:变压器性能严重下降或严重受损,必须立即停运。如变压器绕组断路、短路、绕组相间短路、引线的相间短路、套管爆炸、分接开关筒体爆炸。

(3)Ⅲ类临界性:变压器性能轻度下降或轻度受损。如变压器铁芯接地不良、引线接触不良、套管内部局部放电和局部过热、变压器绕组松动变形和位移、引线对地短路等,铁芯多点接地或片间短路,套管位移或开焊、分接开关挡序错乱等。

(4)Ⅳ类轻度性:不甚影响变压器运行但要进行非计划检修。如介质损耗因数超标,绝缘受伤、变压器渗漏油、铁芯动态性接地等。

上述变压器故障按不同严酷程度的分布如表1-3所示。

表1-3　变压器故障按严酷程度分布

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从故障严酷程度的统计可以看出,变压器故障以临界性故障出现最多,灾难性故障出现率最低但危害程度最大,致命性故障出现率较高,轻度性故障率不高;严酷程度低的故障进一步发展可能逐级或越级成为严酷度高的故障,因而在变压器运行维护时要坚决杜绝Ⅰ类故障、加强防范Ⅱ类故障,密切注意Ⅲ类故障,时刻提防Ⅳ类故障。对于轻度性故障也不可掉以轻心,若不及时处理,故障将会扩大,如变压器渗漏,长期下去,一旦变压器缺油,绕组露出油面,将会导致相间短路,甚至变压器烧毁;又如密封不严会使变压器绝缘性能下降,可能诱发绕组短路、铁芯多点接地等故障。

(六) 按故障发生的过程分类

按变压器故障发生的过程分类如下:

1.突发性事故

(1)由雷电过电压和内部过电压引起的绝缘击穿。

(2)外部短路事故引起绕组变形、层间短路。

(3)地震、火灾、水灾等自然灾害引起变压器损坏。

(4)辅机的电源停电,如冷却装置、油循环装置电源停电等。

2.累积效应形成的故障

(1)铁芯的绝缘不良,铁芯叠片之间绝缘不良,铁芯穿芯螺栓的绝缘不良。

(2)外界反复短路引起绕组变形。

(3)由于吸潮、游离引起局部放电导致绝缘材料老化、绝缘油老化。

(4)由于恶劣的环境和苛刻的运行条件,以及长期超过技术规定所允许的范围运行导致故障。不同运行条件导致的各种故障如表1-4所示。