油浸式变压器.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流油浸式变压器.精品文档.10 kV油浸式变压器检查与维护摘要 介绍10kV油浸式变压器运行中通过仪表、保护装置等应检查的项目，给出了油浸式变压器温升限值、顶层油温的一般规定值，变压器油的一般鉴定法等；变压器常见故障的处理，绝缘电阻的测量方法，变压器的干燥法等。 关键词 油浸式变压器 检查 维护 中图分类号 TM4 文献标识码 B 10kV油浸式变压器是中、小企业常用的一种静止的电气设备，其构造简单，运行可靠性较高，在额定条件下带额定负荷可连续运行2025年。为了保障变压器的安全运行，应做好经常性的维护和检修工作，确保正常供电。 一、变压器运行

2、中的检查 变压器的运行情况，可通过仪表，保护装置及各种指示信号等设备来反映，对仪表不能反映的问题，需值班人员去观察、监听，及时发现，如运行环境的变化、变压器声音的异常等等。经常有人值班的，每天至少检查一次，每星期进行一次夜间巡视检查。无固定值班人员的至少每两个月检查一次。在有特殊情况或气温急变时，要增加检查次数或进行即时检查。 1监视仪表 变压器控制盘的仪表，如电流表、电压表、功率表等应12h抄表一次，画出日负荷曲线。在过负载下运行时，应每0.5h抄表一次，表计不在控制室时，每班至少记录两次。 2监视变压器电源电压 电源电压的变化范围应在士5%额定电压以内。如电压长期过高或过低，应通过调整变压

3、器的分接开关，使二次电压趋于正常。 3测量三相电流是否平衡 对于Y、Yn0接线的变压器，线电流不应超过低压侧额定电流的25%，超过时应调节每相负荷，尽量使各相负荷趋于平衡。 4变压器的允许温度和温升 (1)允许温度 变压器在运行时，要产生铜损和铁损，使线圈和铁芯发热。变压器的允许温度是由变压器所使用绝缘材料的耐热强度决定的。油浸式电力变压器的绝缘属于A级，绝缘是浸渍处理过的有机材料，如纸、木材和棉纱等，其允许温度是105。变压器温度最高的部件是线圈，其次是铁芯，变压器油温最低。线圈匝间的绝缘是电缆纸，而能测量的是线圈的平均温度，故运行时线圈的温度应95。 为了监视变压器运行时各部件的温度，规定

4、以变压器上层油温来确定变压器允许温度，为了防止油质劣化及变压器油不过快氧化，油浸式变压器顶层油温一般规定值如表1所示。 电力变压器的运行温度直接影响到变压器的输出容量和使用寿命。温度长时间超过允许值，则变压器绝缘容易损坏，使用寿命降低。变压器的使用年限的减少一般可按“八度规则”计算，即温度升高8，使用年限减少1/2。试验表明：如果变压器绕组最热点的温度一直维持在95，则变压器可连续运行20年。若绕组温度升高到105，则使用寿命降低到7.5年，若绕组温度升高到120，使用寿命降低到2.3年，可见变压器使用寿命年限主要决定于绕组的运行温度。 (2)允许温升 油浸式变压器温升限值见表2。 变压器绕组

5、温度与负载大小及环境温度有关。变压器温度与环境温度的差值叫变压器的温升。对A级绝缘的变压器，当环境温度为40（环境最高温度）时，国家标准规定绕组的温升为65，上层油温的允许温升为45，只要上层油温及温升不超过规定值，就能保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 允许温度=允许温升+40 当环境温度40，散热困难，不允许变压器满负荷运行。当环境温度40时，尽管有利散热，但线圈的散热能力受结构参数限制，无法提高，故不允许超负荷运行。如当环境温度为零度以下时，让变压器过负荷运行，而上层油温维持在90以下，未超过允许值95，但由于线圈散热能力无法提高，结果线圈温度升高，发热，超过了允许值。 例如，一台油

6、浸自冷式变压器，当环境温度为32时，其上层油温为60，未超过95，上层油的温升为60-32=28，允许温升45，变压器可正常运行。若环境温度为44，上层油温为99，虽然上层油的温升为99-44=55，没超过温升限定值，但上层油温却超过了允许值，故不允许运行。若环境温度为一20时，上层油温为45，虽95，但上层油的温升增为45一（20）=65，已超过温升限定值，也不允许运行。 因此，只有上层油温及温升值均不超过允许值，才能保证变压器安全运行。 5变压器油的运行 检查油枕和充油套管内油面的高度，密封处有无渗漏油现象。油标指示一般应在1/43/4处。油面过高，一般是由于冷却装置运行不正常或变压器内部

7、故障等所造成的油温过高引起的。油面过低，应检查变压器各密封处是否有严重漏油现象，放油阀是否关紧。油标管内的油色应是透明微带黄色，如呈红棕色，可能是油位计脏污造成的，也可能是变压器油运行时间过长，油温高，使油质变坏引起。 我国常用的变压器油有国产25#、10#两种。在油浸式变压器中，变压器油既是绝缘介质，又作为冷却介质。因此，变压器油质量的优劣直接影响到变压器的运行质量。新的和运行中的变压器油都需要做试验，以保证变压器安全可靠运行。 (1)油的试验 耐压试验。测量油的介质强度，它是指试油器两电极间油层击穿时电压表所显示的最小值。击穿电压的高低说明油中水、杂质的含量。一般要求介质强度愈高愈好。 介

8、质损耗试验。在外加电压作用下测量绝缘介质中功率损耗的数值，它反映出油质的好坏及净化程度，一般要求介质损失角正切值在20时0.5%。 简化试验。为了掌握变压器油运行的情况，一般仅作如下简化试验项目：酸价试验KOH新油的标准0.05mg/g，运行中的油应0.4mg/g。耐压试验同前述。闪点试验一般在130140。游离碳，机械混合物，最好没有新油的酸碱度pH值一般为5.45.6。 (2)油在运行中的要求 对电压在35kV以下的变压器每两年至少取样作一次简化试验，对电压在35kV以上的变压器，每年至少作一次简化试验。在两次简化试验之间作一次耐压试验。当变压器经受短路故障后，或出现异常情况时，应根据油样

9、进行分析。 通过简化试验后，若不符合上述标准时，则说明油已变质，应及时处理，使其恢复到标准值如发现油受潮，应进行干燥，如油已老化，应进行净化和再生一般可用过滤法，澄清法，干燥后将油与水分、杂质分离，或者使用化学处理法，除去油的酸碱，然后再过滤、干燥，使油再生，恢复其原有的良好性能。 (3)油质量简易鉴别（表3） 油的颜色。新油一般为浅黄色，氧化后颜色变深。运行中油的颜色迅速变暗，表明油质变坏。 透明度。新油在玻璃瓶中是透明的，并带有紫色的荧光，否则，说明有机械杂质和游离碳。 气味。变压器油应没有气味，或带一点煤油味，如有别的气味，说明油质变坏。如烧焦味说明油干燥时过热；酸味则说明油严重老化；乙

10、炔味则说明油内产生过电弧。其他味可能是随容器产生的。 (4)补油和取油样 补油： 新补入的油应经试验合格。35kV变压器应补入相同牌号的油，l0kV及以下的变压器可补入不同牌号的油（应作混合油耐压试验）。 补油后要检查气体继电器，并及时放出气体，24h后无问题，再将重气体保护接入掉闸位置。 不准从变压器底部油阀处补油，以防止底部污秽物质进入变压器内。 取油样： 从变压器中取油样应在天气干燥时进行。 取油样时，先从变压器底部阀门处放掉底部积存的污油，然后用干净布将油阀擦净，再放少许油冲洗油阀，将油样放入洗净的毛玻璃瓶中。此过程，应防止灰尘、水分等浸入油中。装油后将瓶口塞紧，用火漆或石蜡加封。 简

11、化试验取油0.9kg，耐压试验取油约0.45kg。启瓶时，室温应接近油样温度，以防油样受潮，每次取油试验结果，应与上次取样试验结果作比较，以掌握油质性能的变化和趋势。 6检查变压器响声 变压器正常运行时，一般有均匀的嗡嗡声，这是由于交变磁通引起铁芯振颤而发出的声音。如果运行中有其他声音，则属于声音异常。 7检查绝缘套管 检查绝缘套管是否清洁，有无破损裂纹及放电烧伤痕迹。 8冷却装置的检查 检查冷却装置运行是否正常，对于强迫油循环及风冷的变压器，应检查油、水、温度、压力等是否符合规定，冷却中油压应比水压高（11.5 )105Pa。冷却处不应有油、水冷却器部分应无漏水。 9检查一、二次母线 母线接

12、头应接触良好，不过热，如贴有示温蜡片的，应检查蜡片是否熔化。 10检查干燥剂 送电前和运行中的变压器，应检查吸湿器中的硅胶，如硅胶已由浅蓝色变成粉红色，则说明硅胶已饱和吸湿，已失去作用应及时换用干燥的硅胶，或对受潮硅胶进行还原处理后再用。 当吸湿器下部变压器油的酸值KOH的含量达到。0.10.15mg/g，而且酸值不再降低时，应更换干燥剂。更换方法：旋下法兰盘上的螺钉，将吸湿器及储油柜相连的呼吸器管脱开，再旋松内部螺母，卸下盖板，即可倒出或装入干燥剂。新装或更换硅胶的质量一般为变压器油质量的0.8%0.9%；硅胶粒度为37mm，LMM的应筛去。受潮变色后的硅胶可以再生。方法是：将回收的受潮硅胶

13、，置于电热炉或热风炉内焙烘，温度115120，加热1520h。待全部硅胶呈现蓝色时，即可再次使用。硅胶每再生一次，其吸湿力将有所降低。 11检查防爆管及气体继电器 防爆管的防爆膜应完整无裂纹，无存油。气体继电器无动作。 12检查接地、保护设备及变压器室 外壳接地及保护设备应良好。变压器室门窗是否完整，通风是否良好。对于变压器应有计划地进行停电清扫瓷套管及有关附属设备，检查母线的接线端子等连接点接触情况，摇测绕组的绝缘电阻及接地电阻。 二、变压器的维护 1测量变压器的绝缘电阻 (1)绝缘电阻的测量方法 测量前，先拆去变压器的全部引线和零相套管接地线，擦净瓷套管。用10002500V的兆欧表按照一

14、定的方式接线（不同接线，对测量结果有影响）。以120r/min的转速摇动手柄，待指针稳定后（一般取1min）读取数值。10/0.4kV电力变压器绝缘电阻要求值见表4。 在测绕组对地绝缘电阻时，其余未被测绕组与外壳均接地。测绕组间的绝缘电阻时，外壳接地。测量绝缘电阻接线图见图1。用图1a接线测出高压绕组对地及不同电压绕组间的电阻，可避免各绕组中剩余电荷造成的测量误差，但被测高压绕组套管的表面绝缘电阻会对测量结果产生影响。用图1b接线能消除套管表面泄漏的影响，测量电阻值大于甚至远大于图1a接法的测量值。 (2)绝缘电阻不正常的原因 当绝缘电阻为零时，可能是绕组之间或绕组与外壳有击穿现象，应解体检查

15、绕组及绝缘。 绝缘电阻较前一次测量值（经温度换算）低30%40%，可能是绕组受潮。为此，可进一步用兆欧表测量吸收比R60/R15（施压后15s和60s的电阻R15和R60）。一般来说，对于60kV及以下的绕组，其吸收比R60/R15应1.2，110kV及以上的绕组，应1.3。否则可认为绕组受潮，应进行干燥处理。 绕组间及每相间的绝缘电阻不等。可能是套管损坏。此时，应拆除套管与绕组间的引线，单独测量绕组对油箱或套管对箱盖的绝缘电阻。 (3)绝缘电阻下降或损坏的原因 变压器长期过载运行，绕组受高温作用而被烧焦，甚至绝缘脱落造成匝间或层间短路。 线路发生短路保护失灵，导致变压器长时间承受大电流冲击，

16、使绕组受到很大的电磁力而发生位移或变形，同时温度很快升高，导致绝缘损坏。 变压器受潮或绝缘油含水分，或修理绕组时，绝缘漆没有浸透等，均会引起绝缘下降，甚至造成匝间短路。 绕组接头和分接开关接触不良。 变压器遭受雷击，而防雷装置不当或失败，使绕组经受强大电流冲击。 2变压器的干燥 线圈受潮后必须恢复其绝缘电阻值，常用的方法有抽真空法，烘箱干燥法，当条件不备时可用短路法干燥变压器。 所谓短路干燥法，就是将变压器二次绕组短路，一次绕组经电焊机或调压器加以适当的电压（对于中小型变压器也可直接施加380V电源），利用一次绕组内电流所产生的热量驱散变压器身内的潮气。 短路干燥法常带油，也可以将器身吊出进行

17、带油干燥的操作方法为：将变压器油放出少许、使油面低于散热油管的上口，拆卸防爆管的顶盖，并用布幕罩住，以防灰尘进入。将变压器二次绕组用母排短路（母排截面应能承受变压器二次额定电流的125%)，在一次绕组加以适当电压。开始以125的额定电流通电，当油面温度达到65（或绕组内部温度达到75）时，应减小电流。使油面温度不超过75。每4h测量一次绕组的绝缘电阻和油耐压。当油的击穿电压保持稳定状态时，绝缘电阻值在6h（110kV及以下）或12h（220kV及以上）内几次测量保持稳定，干燥即告结束。添加合格的绝缘油至油位。 3变压器渗漏油原因及处理方法 变压器渗漏油是一种较常见的故障，经常发生在有密封圈密封

18、处，放气（油）柱密封处，油缓冲器、分接开关、铸造及焊接过程中造成的砂眼，都可能造成漏油。 当密封圈未放正，或是螺栓未拧紧，密封圈压缩量不够，或太大，密封压紧面上有异物，接触面粗糙不平，密封圈质量低劣、老化、损坏、都会造成渗漏油现象。这时，要及时调整压紧螺栓的压力，将接触面打磨平整或用速效堵漏密封胶将凹处填平。对于丁腈橡胶耐油密封垫的压缩量一般为厚度的1/3。 放气（油）螺栓密封处渗漏油，大多是采用了设计不合理的紧固件所致。当压力小时，密封垫压缩量不够而渗漏；当压力过大时，密封垫超过弹性极限而渗漏这时需要改造紧固件结构，即在螺母上车一道圆形密封槽，槽深约3mm。这样可将密封垫压在槽内，使密封垫在

19、挤压作用下向外扩展受到限制，以保证密封和良好的弹性。 分接开关安装不良，渗油多发生在芯子转轴处这时，需重新安装，压紧压圈加以消除若不能消除，可拆下开关调整把手，擦去渗油，然后倒入少量丙酮，用小毛刷轻轻刷去，将油带走，再拧紧压圈。 因铸造、焊接过程中上艺不当，试漏不严或材质有问题，造成渗漏油，如果砂眼不大，渗漏量小，可带电堵漏。焊缝处渗漏油时，先清理掉渗漏部位的漆皮、氧化层等，使其露出金属本色，用酒精清洗干净，再用密封胶封住焊缝，固化后即可堵住渗漏油。如果渗漏油部位过于光滑，则可将表面打毛，以增加粘附力。停电补焊时，应采用二氧化碳保护焊或自动弧焊等工艺，补焊后应试漏和检漏。 4变压器套管漏油的处

20、理 造成套管漏油的原因，大多是由于变压器接线桩头过热引起，使套管上的密封垫过早老化，接线桩头的紧固螺母和螺杆松动等，诱发故障。 接线桩头过热的原因：线头粗大，垫圈小，不配套，压不紧。连线材料未进行氧化层处理，也未涂导电膏，使搭接不良，接触电阻增大。当通过大电流时，产生过热，进而增大氧化层，加大接触电阻。周而复始，过热更甚。负荷过大或分配不合理，使电流超出连接导体及桩头的安全载流量。 为了防止变压器套管漏油，应采取以下措施：正确实施连接工艺，采用与桩头相配套的垫圈、卡爪、勾连板及螺母。线头或电缆过粗时应采用电线压接端子。在线头两侧用螺母同时相对拧紧的连接方法，不仅紧固更牢，而且使接头处散热更好，

21、减小对密封垫的发热影响。冶理分配负荷，避免变压器长时间过负荷运行。加强日常巡视检查，一旦发现渗漏油现象，应及时处理。 5气体保护装置动作的原因及处理 (1)保护装置动作而不跳闸 应停止音响信号，对变压器进行外部检查。原因可能是：因漏油、加油和冷却系统不严密，以致空气进入变压器内。因温度下降和漏油，致使油面缓慢降低。变压器故障，产生少量气体。发生穿越性故障。保护装置二次回路原因引起。 当外部检查未发现变压器有异常现象时，应查明气体继电器中的气体性质。若气体不易燃，而且是无色无嗅的，混合气体中主要有惰性气体，氧气含量16%，油的闪点不降低，则说明是空气进入变压器内，变压器可以继续运行。 若气体是可燃的，则说明变压器内部有故障；如气体为黄色不易燃，且一氧化碳含量1%2%，说明是木质绝缘损坏。若气体为灰色和黑色，且易燃，氢气的含量30%，有焦油味，闪点降低，说明油因过热分解或油内曾发生过闪络故障。若气体为浅灰色且带强烈臭味可燃，说明是纸或纸板绝缘损坏。这时，应立即停电检修，并且取油样分析。 (2)气体保护装置动作并跳闸 原因可能是：变压器内部发生严重故障。油位下降太快。保护装置二次回路有故障。在某种情况下，如变压器修理后投入运行，空气从油中析出的速度太快，也可能使断路器跳闸。 在未查明变压器跳闸原因前，不准重新合闸。