摘 要:本文通过总结大型电力变压器的绝缘事故分析,制定出防范措施,同时对分析变压器劣化趋势及潜伏性缺陷发现,并探讨变压器的寿命管理、安全经济运行及状态检修。
关键词:变压器 绝缘事故 分析 防范
1.绝缘事故概况
大型电力变压器的安全稳定运行日益受到各界的关注,尤其越来越多的大容量变压器进网运行,一量造成变压器故障,将影响正常生产和人民的正常生活,而且大型变压器的停运和修复将带来很大的经济损失,在这种情况下掌握变压器绝缘受哪些因素影响,会造成变压器损坏,对变压器安全稳定运行有一定的好处,使变压器长期在受控状态下运行,避免造成变压器损坏,对变压器安全可靠运行具有一定现实意义。
1.1变压器的绝缘事故的分类
变压器的绝缘事故一般分为以下4类:
1.1.1绕组绝缘事故。
指主绝缘、匝绝缘、段间绝缘、引线绝缘以及端绝缘等放电、烧损,引起的绝缘事故。
1.1.2套管绝缘事故。
指套管内部绝缘放电引起绝缘损坏,甚至瓷套爆炸。还包括套管外绝缘的沿面放电和空气间隙的击穿。
1.1.3分接开关绝缘事故。
主要是指由于切换开关油室内油的绝缘强度严重下降,在切换分接时不能灭弧,引起有载分接开关烧毁。另外还有无励磁分接开关和有载分接开关裸露的导体之间放电,引起相间、相对地或级间短路的事故。
1.1.4铁心绝缘事故。
指铁心的硅钢片对地绝缘损坏,引起铁心多点接地。另指铁心的框架连接点间的绝缘损坏,产生环流引起局部过热故障。
上述4类事故中,绕组绝缘事故的危害{zd0}。
1.2变压器绝缘事故根本原因
为分析变压器绝缘事故的根本原因,把作用在绝缘上的电场强度,分为作用电场强度(简称作用场强)和耐受电场强度(简称耐受场强)。作用场又可分为雷电冲击作用场强,操作冲击作用场强和工频作用场强。对这三种类型作用场强不同的绝缘成分有各自的耐受场强。但其共同点是作用场强大于耐受场强,便要出绝缘事故。按作用场强和耐受场强的抗衡关系可分为3种形势:
1.2.1作用场强过高。
如110kV和220kV降压变压器的第三绕组(10kV或35kV绕组)在雷击时出现作用场强高于变压器本身的正常耐受场强,引起雷击损坏的绝缘事故。这种原因的事故每年都有发生。占总的绕组绝缘事故比率约为百分之几。
1.2.2作用场强过高加上耐受场强下降。
如有的变压器在操作时绝缘损坏,解体检查发现,绝缘有受潮现象。雷电冲击对油纸绝缘中的水分不如操作冲击敏感。所以这种原因的事故不多,占总的绕组绝缘事故的比率约为千分之几。
1.2.3耐受场强下降。
如变压器正常运行中耐受场强下降,在正常工作电压下突然发生绝缘事故。这类绝缘事故频繁出现,占总的绕组绝缘事故的比率已超过90%。
1.3正常运行的变压器出现绝缘事故的两种方式
正常运行的变压器出现绝缘事故有两种方式,一种叫突发式事故。这种事故的特点是:按现行的预防性规程进行的预防性试验合格,其他在线的监测也未发现事故的预兆。但在正常运行条件下,变压器内部突发绝缘击穿事故,继电保护动作跳闸。由于故障能量有大有小,或继电保护动作的时间有快有慢,变压器损坏的严重程度大不相同。
另一种叫垂危式故障。这种事故的特点是:预防性试验的绝缘性能试验合格,但从油中溶解气体的色谱分析发现乙炔(C2H2)。经分析确认与在绝缘部分存在放电有关。于是停电进行测量局部放电量的试验以下(简称局放试验)。试验结果表明放电状况异常,甚至在试验中就发生贯穿性击穿。实践表明将局放试验和其他试验结果进行综合分析,可以作出正确诊断,解体后可以找到绝缘发生不可逆损坏的故障点。
2.正常运行的变压器绝缘事故的原因分析
2.1发生绝缘事故原因分析
2.1.1制造缺陷。
绝缘事故的制造缺陷说,又分“尖角毛刺”说、“金属异物”说,“颗粒含量”说。以及“绝缘缺陷”说等。所有这些说法,集中到一点是对放电机理有共识,即认为先发生局部放电,然后在正常工作电压下引起绝缘击穿事故。早先的老旧变压器,确实有过上述种种原因引起正常工作电压下的绝缘事故,而且事实证明,对放电机理的分析是符合实际的。但就大型电力变压器而言,这类变压器已运行20多年,有问题早应暴露。如果至今尚未暴露,可以证明实际上已不再存在这类缺陷。上世纪80年代起,220kV及以上电压等级的变压器都进行了局放试验。经验表明,局放试验对发现上述种种缺陷是特别有效的。因此对于出厂时局放试验合格的变压器,尤其是安装或检修后还进行过局放试验的变压器,不可能再有在正常工作电压下就足以引起绝缘事故的制造缺陷。这正是局放试验的魔力所在。
2.1.2绝缘老化。
我曾经历几台变压器,由于油道堵塞,匝绝缘局部过热,引起在正常工作电压下的匝绝缘事故。实际上这是过热事故。油中气体色谱分析(简称DGA)对这类事故是能鉴定的。
我国的大型电力变压器都是全密封结构,运行年代不长,不少长年轻载。因此一般不存在绝缘老化的问题。如果由于绝缘老化引起绝缘
[] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [] []