试验变压器故障的资料并进行分析的结果表明,尽管老化趋势及使用不同,故障的基本原因仍然相同。多种因素都可能影响到绝缘材料的预期寿命,负责电气设备操作的人员应给予细致地考虑。这些因素包括:误操作、振动、高温、雷电或涌流、过负荷、三相负载不平衡、对控制设备的维护不够、清洁不良、对闲置设备的维护不够、不恰当的润滑以及误用等。
1、试验变压器故障原因分析
下面给出了在过去几十年中美国HSB公司总结出的有关变压器故障的基本原因。
1.1线路涌流。这一类中包括由误操作、变压器解并列、有载调压分接头拉弧等原因引起的操作过电压、电压峰值、线路故障以及其他输配方面的异常现象。这类起因在变压器故障中占有绝大部分的比例。
1.2试验变压器绝缘老化。由于绝缘老化的因素,变压器的平均寿命仅有17.8年,大大低于预期为35～40年的寿命,在1983年,发生故障时变压器的平均寿命为20年。
1.3受潮。受潮这一类别包括由洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分。
1.4试验变压器过载。过负荷经常会发生在发电厂或用电部门持续缓慢提升负荷的情况下,最终造成变压器超负荷运行,过高的温度导致了绝缘的过早老化。
1.5雷击。雷电波看来比以往的研究要少,除非明确属于雷击事故,一般的冲击故障均被列为“线路涌流”。
1.试验变压器6三相负载不平衡。由于三相负载不平衡所引起某相长期过载,而使该相温度偏高进而使绝缘老化,产生匝间短路或相间短路。
2、变压器运行中的检查
2.1由于每台变压器负荷大小、冷却条件及季节不同,运行中的变压器不能以上层油温不超过允许值为依据,还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。如油温突然增高,则应检查冷却装置是否正常,油循环是否破坏等,来判断变压器内部是否有故障。
2.2油质正常为透明、微带黄色,由此可判断油质的好坏。油面过高应检查冷却装置的使用情况,是否有内部故障。
2.3试验变压器应检查套管是否清洁,有无裂纹和放电痕迹,冷却装置应正常。
2.4大风时应检查引线有无剧烈摆动,变压器顶盖、套管引线处应无杂物;大雪时各触点在落雪后,不应立即熔化或有放电现象;大雾天时有无火花放电现象等等。
3、试验变压器的事故处理
为了正确的处理事故,应掌握下列情况:系统运行方式,负荷状态,负荷种类;变压器上层油温,温升与电压情况;事故发生时天气情况;变压器周围有无检修及其它工作;运行人员有无操作;系统有无操作;何种保护动作,事故现象情况等。变压器在运行中常见的故障是绕组、套管和电压分接开关的故障,而铁芯、油箱及其它附件的故障较少。下面将常见的几种主要故障分述如下：
3.1试验变压器绕组故障
主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。
变压器的用途变压器是一种变换交流电的静止电气设备。
变压器的分类
变压器按用途可分为：输配电用的电力变压器，包括升、降压变压器等;供特殊电源用的特种变压器，包括电焊变压器、整流变压器、电炉变压器、中频变压器等;供测量用的仪用变压器，包括电流互感器、电压互感器、自耦变压器(调压器)等;用于自动控制系统的小功率变压器;用于通信系统的阻抗变换器等等。
在同一铁芯上分别绕有匝数为N1和N2的两个高、低压绕组，其中接电源的、从电网吸收电能的AX绕组称为原绕组(一次绕组)，接负载的、向外电路输出电能的ax绕组称为副绕组(二次绕组)。
变压器的工作原理
当原绕组外加电压U1时，原边就有电流I1流过，并在铁芯中产生与U1同频率的交变主磁通Φ，主磁通同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、副绕组中产生感应电势E1、E2，副边在E2的作用下产生负载电流I2，向负载输出电能。
变压器原理
根据电磁感应定律则有：式中k为变压器变比。
若忽略绕组内阻和漏磁通，原、副绕组端电压近似为：
常见变压器直流电阻快速测试仪试验方法
通常变压器直流电阻测试仪的精度等级应为(0.2级）：120 MVA以下变压器输出电流宜大于10 A, 120MVA及以上变压器输出电流宜大于20 A，180 MV A以上变压器输出电流宜大于40A，仪器的输出电压应尽量选择高一点，10A型变压器直流电阻测试仪的输出电压应不低于18V,20A型变压器直流电阻测试仪的输出电压应不低于25V。
仪器的输出测量电流的大小决定测量的精度，仪器的输出电压的高低决定测量速度的快慢，所以在选择仪器时一点要搞清楚所选择仪器的输出电压。仪器应具将常温下电阻测量值直接换算成20℃电阻值的功能，这样在实际测量中更方便快捷。变压器直流电阻测试仪，具将常温下电阻测量值直接换算成20℃电阻值的功能系列QK18系列和QK25系列变压器直流电阻测试仪。
2.测试方法：
（1） 使用变压器直流电阻测试仪进行测量。
（2） 试验原理接线图（参照各直流电阻测试仪试验接线）。
3.试验步骤
（1） 测量并记录顶层油温及环境温度和湿度。
（2） 将测量设备或仪表通过测试线与被测绕组有效连接，开始测量。
（3） 测试完毕应使用测量设备或仪表上的“放电”或“复位”键对被测绕组充分放电。
4试验结果判断依据（或方法）
（1） 按公式R2＝R1（T＋t2）/（T＋t1）将测量值换算到同一温度（式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的电阻值，t1可取为交接试验时的变压器绕组温度；T为电阻温度常数，铜导线取235，铝导线取225）。
（2） 1.6 MVA以上的变压器，各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的2%；无中性点引出的绕组，线间差别应不大于三相平均值的1%。
（3） 1.6 MVA及以上变压器，相间差别一般应不大于三相平均值的4％；线间差别一般应不大于三相平均值的2%。
（4） 各相绕组电阻与以前相同部位、相同温度下的历次结果相比，不应有明显差别。
（5） 三相不平衡率是判断的重要标准，各种标准、规程都作了详细明确的规定。交接时与出厂时比较三相不平衡率应无明显变化，否则即使小于规定值也不能简单判断为合格。
5. 注意事项
（1） 测量一般应在油温稳定后进行。只有油温稳定后，油温才能等同绕组温度，测量结果才不会因温度差异而引起温度换算误差。
（2） 对于大型变压器测量时充电过程很长，应予足够的重视，可考虑使用去磁法或助磁法。
（3） 应注意在测量后对被测绕组充分放电。
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