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高压变压器绝缘故障分析

文档名称:高压变压器绝缘故障分析
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上传者:Suben619
添加时间:2019/05/05
内容摘要:
电力建设
2012年11月
文章编号1673-0038(2012133-018403
高压变压器绝缘故障分析
李音
铜川市煤炭工业局陕西省铜川市727031)
摘要;高压变压器是电网中最童要的设备之一,变压器在运行中,会受到各种因素的影响而造成其他部件不能正常
工作,最严重的情况是造成变压器失效,从而影响电网的正常运行,本文从介绍高压変压器绝缘系统入手,介绍了高压变
压器绝故障的主要原因,重点分析了高压变压器絶緣故障诊斯方法,在实际エ程应用中具有指导意义
关词:绝繚故障;高压变压器;故障诊岓
1高压変压绝系统
提高检测水平和维修质量,应减少变压器的出口短路
高压变压器是一种静止的电机,它可以将一种电的概率,提高继电保护动作的可靠性,这些也是减少变
等级压的电能转换为另一种电压等级的电能。而电力压器短路事故的可行方法
变压器绝缘系统是变压器的重要组成部分,它与变压:2.2温度变化影响
器的各项技术经济指标有着密切的联系。所以,绝缘系
电力变压器为油纸绝缘结构,纸是变压器主要的
统很大程度上决定了变压器运行的经济性能以及可靠绝缘材质。在不同的温度下,油、纸中的含水量有着不

问的平衡关系曲线。一般的情况下,温度升高,纸中的
目前应用最广泛的电力变压器是油浸变压器和干:水分会向油中析出,油中的含水量会增加,反之则相
式树脂变压器两种。电力变压器的绝缘即是变压器的:反。所以,温度高的时侯,变压器油中的含水量较大,反
绝缘材料所组成的绝缘系统,它是变压器正常工作和之,含水量较少。
运行的基本条件,变压器的使用寿命是由绝缘材料(即2.3湿度変化影响
油纸和树脂等)的寿命所次定的。实践证明,大多数的
水分的存在将会加速纤维素降解。所以,CO和CO
变压器的损坏和故障都是因绝缘系统的损坏而造成。的产生与纤维素材料的含水量也有关系?当湿度一定
无论是何种原因引起变压器发生故障,比如短路「时,含水量越高,分解出的C2越多。反之,含水量越
故障、过热故障等最终都将导致变压器绝緣坏或击低,分解出的CO就越多。
穿,从而导致事故。
2.4缘瓷套管出现闪络和爆炸
2高压变压器绝故障的主要原因
由于密封橡胶质量不好,安装位置不当,螺母压
影响变压器绝缘故障的主要原因有突发性短路、得不紧等原因,导致套管密封不严,因进水或潮气浸入
温度的变化、湿度的变化、绝袋资套管油保护的方式、使绝受潮而报坏电容式套管绝缘分层间隊存在内
变压器绝缘油色显著变化、过电压等
部形成的游离放电;套管表面积垢严重,以及套管上有
2.1突发性短路
大的碎片和裂纹,均会造成套管闪络和爆炸事故
類路事故是导致变压器发生绝缘故障主要原因之「25油保护方式的影响
一,变压器在外部的出口短路时,铁心、绕组、引线、套
变压器油中氢的作用也会加速绝缘分解反应,而
管会承受很大的电动力引起的机械力,如果变压器的」含氢量与油保护方式有关。另外,油保护的方式不同,
承受能力不够,将会使得变压器的绕组变形、引线移「使CO和CO2在油中溶解和扩散状况不同
位,从而改变原有的绝缘距离,使绝缘发热,急速老化26变压蓄袋油色显变化
或受到损伤造成放电、拉弧及短路故障。
绝缘油在运行时可能与空气接触,并逐渐吸收空
少变压器短路事故的主要措施是从变压器的制气中的水份,从而降低绝缘性能。同时绝缘油也可能吸
造质量和运行两方面着手,二者缺一不可。在制造质收、溶解大量空气,由于油经常在较高温度下运行,油
上,变压器绝缘结构设计合理,采用好的材质,比如提/与空气中的氧接触,生成各种氧化物,并且这些氧化物
高铜线的硬度,用半硬的铜导线来代替软铜导线,对提呈酸性,容易使得变压器内部的金展、绝缘材料受到腐
高变压器的动稳定性有着很好的作用。而在运行方面,蚀,増加油的介质损耗,随之降低绝缘强度,造成变压
万方数据
2012年11月
与装
电力建设
器内闪络,容易引起绕组与外壳的击穿。
带电胶体物质逐渐增多等现象。假如在实验过程中,变
2.7过电压的影响
压器在试验电压下没有新的放电现象发生,则说明试
变压器所遭受的过电压包括暂时过电压、雷电过验电压的高低对正切值大小没有影响,其值只与有功
电压、操作过电压和快速瞬变过电压,这些过电压的作和无功电流之比有关。但是,若试验电压的升高引起新
用强度超过其耐受强度,导致绝缘击穿。暂时过电压对的绝缘破环,则介质损失角正切值会明显增大
变压器的损坏主要表现在靠近铁心的绕组局部过热,「34局部放电测量法
导致匝间绝缘损伤或击穿。
电气设备绝缘内部的局部放电现象是呈周期性
3高压变压器绝缘故障诊断方法
的,随交流电压变化周而复始进行,在交流电压幅值最
高压变压器绝缘故障诊断方法有频率响应分析,大时放电。绝缘件内部在局部放电时,也会产生光、声
法、绝缘电阻分析法、变压器油介损分析法、局部放电」波等形式的能量。
测量法、比值COCO法、产气速率判定法、故障源温度
局部放电是造成高压变压器绝缘故障的重要原
估计法和气体浓度判定法。
因,因此局部放电的检测和评价一直是变压器绝缘状
3.1频率响应分析法
况监测的重要手段。
频率响应法的原理是将一扫频信号送入绕组的
局部放电的测量方法一般分为电测法和非电测
个端口,从另一端口测量其输出响应,并将各频率点的法。电测法是应用高频脉冲电流的测量方法,它由于灵
输入输出之比根据频率描绘成曲线-频谐曲线。通过对」敏度高和使用方便而被泛采用。非电测法主要是超
绕组的频谱曲线进行对比分析,可以判断绕组的结构声波法,其目的在于对局部放电部位的定位检测。基于
变化。另外,可以从绕组的频率响应图谱,对绕组的防「上述的介损分析法,可以采用超高频方汯来测量局部
雷特性及防笛水平做出估计。
放电。局放超高频检测方法是通过测量变压器内部局
由电工理论可知,当频率超过kHE时,变压器绕放所产生的超高频电信号实现的,该方法能避开常见
组可以被看作是一个由多个电容和电感组成的无源二「的电晕等干扰,因而抗干找性能好,灵敏度高。原理是
端口网络。频率较低时,感抗较小,容抗较大,电感起主每一次局放的产生都伴随有一个陡的电流脉冲,并向
要作用,电路呈感性:随着频率的增加,感抗变大,容抗「周围辐射电磁波,而发射的电磁波中又有很多超高频
变小,二者同时起作用;当颊率继续増加时,电容起主「分量。
要作用,电路呈容性。绕组中电压分布不均匀,在某
采用超高频法检测变压器局放,可带电安装测量,
频率下会达到极端情况,即产生谐振时,电压会出现极」带电測试结果更能反映交压器运行时放电的真实情
不均匀分布,在频谱图上表现为峰和谷。当然不同的峰」况。局部放电试验是检测固体绝缘结构和油浸绝缘结
谷及峰谷的高低,分布曲线的描述也不一样。对于一给构电气设备绝缘缺陷的重要检測手段之ー。
定绕组,它的频谱曲线是确定的。而当绕组因某种因素35比值CO/CO法
发生变形时,其分布参数发生变化,改变了绕组部分电当变压器涉及到固体绝缘时会引起CO和CO2的
感或电容,即改变了绕组的转移阻抗,这时测得的频谱」明显增长,但是固体绝缘的老化与故障情况下的分解
曲线,就会与正常时测得的频谱曲线不同。
产气并没有明显的界限,其主要原因是从空气中吸收
3.2绝缘电阻分析
的CO2及固体绝缘和油长期老化形成的C
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