變壓器故障的種類(lèi)多種多樣,按故障發(fā)生的部位可分為外部故障和內部故障;按故障發(fā)生的過(guò)程可分為突發(fā)性故障和長(cháng)年累月逐步擴展而形成的故障,這些故障可能相互影響、轉化,使故障更趨嚴重.

變壓器故障分析和診斷的方法很多,主要有直觀(guān)檢查方法、電氣預防性試驗方法、油中溶解氣體分析法(DGOA)、專(zhuān)家系統(TFDES)及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )法(TFDANN)、智能型系統法(TFDAI)幾種.

1、直觀(guān)檢查方法

(1)溫度過(guò)高或聲音異常

其原因可能是過(guò)負荷運行、環(huán)境溫度超過(guò)40℃、冷卻系統故障、漏油引起油量不足等.

(2)振動(dòng)、響聲異常及有放電聲

其原因可能是電壓過(guò)高或頻率波動(dòng),緊固件松動(dòng),鐵芯緊固不良,分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作機構異常,偏磁現象等,外部接地不良或未接地的金屬部分出現靜放電,瓷件、套管表面粘附污穢引起局部火花、電暈等.

(3)氣味異?；蚋稍飫┳兩?/p>

其原因可能是套管接線(xiàn)端子不良或接觸面氧化使觸頭過(guò)熱產(chǎn)生異味和變色,漏磁通、渦流使油箱局部過(guò)熱,風(fēng)扇、潛油泵過(guò)熱燒毀產(chǎn)生的異味,過(guò)負荷造成溫升過(guò)高,外部電暈、閃絡(luò )產(chǎn)生的臭氧味,干燥劑受潮變色等等.

(4)油位計指示大大低于正常位置

其原因可能是閥門(mén)、密封圈部位焊接不好或密封不良漏油,油位計損壞漏油,以及內部故障引起噴油

(5)瓦斯繼電器的氣室內有氣體或瓦斯動(dòng)作

其原因可能是內部局部放電,鐵芯不正常,導電部分過(guò)熱.

(6)防爆裝置的防爆膜破裂、外傷及有放電痕跡

其原因可能如瓦斯、差動(dòng)等繼電器動(dòng)作,一般為內部故障.

(7)瓷件、瓷套管表面出現龜裂、外傷和放電痕跡

其原因可能是過(guò)電壓或機械力引起.幾乎所有的故障一開(kāi)始都是經(jīng)直觀(guān)檢查發(fā)現的,它是發(fā)現故障的開(kāi)始和必經(jīng)的步驟.但要進(jìn)一步分析原因,必須利用有效的檢測手段來(lái)診斷.

2、電氣預防性試驗方法

試驗項目次序基本上是按照項目的重要性排列的.在總共32個(gè)試驗項目中,有些是在變壓器解體后才能進(jìn)行的,有些是與其它項目同時(shí)進(jìn)行或附帶進(jìn)行的,有些是變壓器投運前或投運后的例行檢查、試驗項目,有些項目在特殊情況下進(jìn)行,而交流耐壓試驗是一種破壞性試驗,對試驗設備的要求很高,現場(chǎng)條件一般很難滿(mǎn)足,所以是變壓器絕緣水平的一種考核項目.

有資料表明,同一電壓等級、同樣容量、同一規格的變壓器,其絕緣電阻值有時(shí)會(huì )相差比較大,這并不能說(shuō)明這些變壓器絕緣水平有差距,而往往是因為變壓器絕緣結構的設計、絕緣材料選用的不同所致.但是,對于鐵芯、夾件、穿心螺栓等部件,測量絕緣電阻往往能反映故障、說(shuō)明問(wèn)題.

這主要是因為這些部件的絕緣結構比較簡(jiǎn)單、絕緣介質(zhì)單一,正常情況下基本上不承受電壓,絕緣更多的是起"隔爆"作用,而不象繞組絕緣要承受高電壓.

實(shí)踐表明,對于電容性設備,如電容型套管、電容式電壓互感器、耦合器電容器等,測量tanδ和電容量Cx(實(shí)際上是根據Cx的變化量ΔCx進(jìn)行判斷)仍然是故障診斷的有效手段.不僅如此,tanδ和電容量Cx已經(jīng)從離線(xiàn)測量發(fā)展到了在線(xiàn)監測階段.

絕緣油試驗、油中含水量、油中含氣量以及油中糠醛含量測量都屬于油試驗或油化驗的范疇.而作為一種故障診斷方法,油試驗似乎沒(méi)有得到應有的重視.造成這種狀況的原因之一在現場(chǎng),在實(shí)際工作中,有時(shí)會(huì )發(fā)生這樣的事情:對同一臺設備取油樣,高壓試驗班的結果與油化驗班的結果有較大出入.

實(shí)例:

對110kV少油斷路器做泄漏電流,試驗時(shí)發(fā)現:泄漏電流值超標,初步判斷絕緣拉桿受潮.而這時(shí),油化驗的結果也顯示,油中含水量超標.后的檢查結果是,斷路器頂部將軍帽有砂眼,下雨時(shí)進(jìn)水.油化驗的結果有一定分散性,這種分散性來(lái)源于取樣、送檢、化驗全過(guò)程.其實(shí),油中溶解氣體分析也有類(lèi)似的問(wèn)題,例如分析CO2的含量時(shí),要防止油中特征氣體的逸出、回溶、外界氣體的侵入.因為空氣中本來(lái)就含有約0.3%的CO2.

總的說(shuō)來(lái),油化驗在變壓器故障診斷中還是有較大價(jià)值的.比如:糠醛含量的大小能夠反映絕緣的老化程度;絕緣油的耐壓試驗能說(shuō)明油質(zhì)的好壞等等.

局部放電測量和繞組變形檢測

導致繞組變形的原因主要有:

(1)繞組絕緣和機械結構強度先天不足,繞制工藝粗糙,承受正常容許的短路電流沖擊能力差;

(2)變壓器出口短路,出口短路形成的巨大的短路沖擊電流chan生的電動(dòng)力使繞組扭曲、變形.變壓器繞組變形檢測正成為一個(gè)研究熱點(diǎn),同時(shí)也是一項必須突破的故障診斷技術(shù).根據資料介紹,可以采用頻譜法等來(lái)檢測變壓器繞組變形,但目前還沒(méi)有形成相應的判斷標準和規范.

在現有的條件下,對變壓器繞組嚴重變形故障的診斷可以通過(guò)變壓器空載試驗、短路試驗及阻抗測量實(shí)現.當繞組發(fā)生變形時(shí),變壓器內部的磁路結構發(fā)生變化,空載電流及損耗、短路損耗及阻抗會(huì )發(fā)生一定的變化,通過(guò)橫向相間比較、縱向歷史數據比較,有可能判斷.