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正文內(nèi)容

牽引變電所主要電器設(shè)備常見(jiàn)故障分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-19 16:01 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 檢查變壓器的油位、溫度、油色正常,有無(wú)滲漏,呼吸器內(nèi)的干燥劑顏色有無(wú)變化,如已失效要及時(shí)更換,發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)消除。定期清理配電變壓器上的污垢,必要時(shí)采取防污措施,安裝套管防污帽,檢查套管有無(wú)閃絡(luò)放電,接地是否良好,有無(wú)斷線、脫焊、斷裂現(xiàn)象,定期搖測(cè)接地電阻。二 互感器的常見(jiàn)故障與分析互感器(instrument transformer)是按比例變換電壓或電流的設(shè)備。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或10A,均指額定值),以便實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)互感器還可用來(lái)隔開高電壓系統(tǒng),以保證人身和設(shè)備的安全。按比例變換電壓或電流的設(shè)備。(一) 互感器的作用電流互感器的作用在測(cè)量交變電流的大電流時(shí),為便于二次儀表測(cè)量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流(我國(guó)規(guī)定電流互感器的二次額定為5A我國(guó)規(guī)定電流互感器的二次額定為5A),另外線路上的電壓都比較高如直接測(cè)量是非常危險(xiǎn)的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用,電流互感器就是升壓(降流)變壓器. 它是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器,電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流,電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等。 1次側(cè)只有1到幾匝,導(dǎo)線截面積大,串入被測(cè)電路。2次側(cè)匝數(shù)多,導(dǎo)線細(xì),與阻抗較小的儀表(電流表/功率表的電流線圈)構(gòu)成閉路。電流互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于2次側(cè)短路的變壓器,一般選擇很低的磁密(),并忽略勵(lì)磁電流,則I1/I2=N2/N1=k。 電流互感器一次繞組電流I1與二次繞組I2的電流比,叫實(shí)際電流比 勵(lì)磁電流是誤差的主要根源。,1表示變比誤差不超過(guò)1%。電壓互感器的作用:給重合閘提供必要信號(hào),一條線路兩側(cè)重合閘的方式要么是檢無(wú)壓,要么是檢同期,線路PT可以為重合閘提供電壓信號(hào)。 現(xiàn)在部分線路PT時(shí)用的電容式電壓互感器,可以為載波通信提供信號(hào)通道。 目前對(duì)一些特殊的供電用戶線路提供計(jì)量電壓將系統(tǒng)高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的低電壓(100v),為儀表、保護(hù)提供必要的電壓。與測(cè)量?jī)x表相配合,測(cè)量線路的相電壓與線電壓;與繼電保護(hù)裝置相配合,對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行過(guò)電壓、單相接地保護(hù)。.隔離一次設(shè)備與二次設(shè)備,保護(hù)人身和設(shè)備的安全(二) 互感器分類 互感器分為電壓互感器和電流互感器兩大類,其主要作用有:將一次系統(tǒng)的電壓、電流信息準(zhǔn)確地傳遞到二次側(cè)相關(guān)設(shè)備;將一次系統(tǒng)的高電壓、大電流變換為二次側(cè)的低電壓(標(biāo)準(zhǔn)值)、小電流(標(biāo)準(zhǔn)值),使測(cè)量、計(jì)量?jī)x表和繼電器等裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化,并降低了對(duì)二次設(shè)備的絕緣要求;將二次側(cè)設(shè)備以及二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)高壓設(shè)備在電氣方面很好地隔離,從而保證了二次設(shè)備和人身的安全。測(cè)量用電流互感器主要與測(cè)量?jī)x表配合,在線路正常工作狀態(tài)下,用來(lái)測(cè)量電流、電壓、功率等。測(cè)量用微型電流互感器主要要求: 絕緣可靠,足夠高的測(cè)量精度,當(dāng)被測(cè)線路發(fā)生故障出現(xiàn)的大電流時(shí)互感器應(yīng)在適當(dāng)?shù)牧砍虄?nèi)飽和(如500%的額定電流)以保護(hù)測(cè)量?jī)x表。保護(hù)用電流互感器保護(hù)用電流互感器主要與繼電裝置配合,在線路發(fā)生短路過(guò)載等故障時(shí),向繼電裝置提供信號(hào)切斷故障電路,以保護(hù)供電系統(tǒng)的安全。保護(hù)用微型電流互感器的工作條件與測(cè)量用互感器完全不同,保護(hù)用互感器只是在比正常電流大幾倍幾十倍的電流時(shí)才開始有效的工作。利用變壓器原、副邊電流成比例的特點(diǎn)制成。其工作原理、等值電路也與一般變壓器相同,只是其原邊繞組串聯(lián)在被測(cè)電路中,且匝數(shù)很少;副邊繞組接電流表、繼電器電流線圈等低阻抗負(fù)載,近似短路。原邊電流(即被測(cè)電流)和副邊電流取決于被測(cè)線路的負(fù)載,而與電流互感器的副邊負(fù)載無(wú)關(guān)。由于副邊接近于短路,所以原、副邊電壓U1和都很小,勵(lì)磁電流I0也很小。 電流互感器運(yùn)行時(shí),副邊不允許開路。因?yàn)橐坏╅_路,原邊電流均成為勵(lì)磁電流,使磁通和副邊電壓大大超過(guò)正常值而危及人身和設(shè)備安全。因此,電流互感器副邊回路中不許接熔斷器,也不允許在運(yùn)行時(shí)未經(jīng)旁路就拆下電流表、繼電器等設(shè)備。 電流互感器的接線方式按其所接負(fù)載的運(yùn)行要求確定。最常用的接線方式為單相,三相星形和不完全星形。 組合互感器是將電壓互感器、電流互感器組合到一起的互感器。組合互感器可將高電壓變化為低電壓,將大電流變化為低電流,從而起到對(duì)電能計(jì)量的目的。 鉗形電流互感器是一款精密電流互感器(直流傳感器),是專門為電力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量計(jì)量使用特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。該系列互感器選用高導(dǎo)磁材料制成,精度高。線性優(yōu)??垢蓴_能力強(qiáng)等。使用時(shí)可以直接夾住母線或母排上無(wú)須截線停電其使用十分方便。Q8O系列鉗形電流互感器已多次被鐵道部門使用檢測(cè)目前D字開頭列車上高頻電流信號(hào)。交流電流變換器,它可配合多種測(cè)量?jī)x器,電能表現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀、多功能電能表、示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、雙鉗式接地電阻測(cè)試儀、雙鉗式相位伏安表等, 可在電力不斷電狀態(tài)下,對(duì)多種電參量進(jìn)行測(cè)量和比對(duì)。 零序電流保護(hù)的基本原理是基于基爾霍夫電流定律:流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流的代數(shù)和等于零。在線路與電氣設(shè)備正常的情況下,各相電流的矢量和等于零,因此,零序電流互感器的二次側(cè)繞組無(wú)信號(hào)輸出,執(zhí)行元件不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零,故障電流使零序電流互感器的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通,零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電壓使執(zhí)行元件動(dòng)作,帶動(dòng)脫扣裝置,切換供電網(wǎng)絡(luò),達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。 作用:當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí),保護(hù)動(dòng)作,切斷電源。 使用:可在三相線路上各裝一個(gè)電流互感器,或讓三相導(dǎo)線一起穿過(guò)一零序電流互感器,也可在中性線N上安裝一個(gè)零序電流互感器,利用其來(lái)檢測(cè)三相的電流矢量和。零序電流互感器采用ABS工程塑料外殼、全樹脂澆注成密封,有效避免了互感器在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的銹蝕。絕緣性能好,外形美觀。具有靈敏度高、線性度好運(yùn)行可靠,安裝方便等特點(diǎn)。其性能優(yōu)于一般的零序電流互感器,使用范圍廣泛,不僅適用于電磁型繼電保護(hù),還能適用于電子和微機(jī)保護(hù)裝置。(三) 電流互感器常見(jiàn)故障分析處理 電流互感器又叫變流器,它的作用是把電路中的電流互感器二次側(cè)開路時(shí),值班人員應(yīng)穿上絕緣大電流變?yōu)樾‰娏?以供給測(cè)量?jī)x表和繼電器的電流靴和戴好絕緣手套,在配電盤上將故障電流互感器的線圈。由于電流互感器二次回路中只允許有很小的阻二次回路的試驗(yàn)端子短接,進(jìn)行檢查處理。若采取上述抗,所以它在正常工作情況下,接近于短路狀態(tài),聲音措施無(wú)效時(shí),應(yīng)認(rèn)為電流互感器內(nèi)部可能有故障,此時(shí)極小,一般認(rèn)為無(wú)聲。電流互感器故障時(shí)常常伴有聲應(yīng)將其停止使用。若電流互感器可能引起保護(hù)裝置動(dòng)音或其他現(xiàn)象發(fā)生。作時(shí),應(yīng)停用有關(guān)保護(hù)裝置。1 故障現(xiàn)象 某變壓器于2003年5月投運(yùn),投運(yùn)后運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)其『}J Am相電流Ft感器二次側(cè)電流太小,其它兩卡H電流正常:8月份,變壓器負(fù)倚已大大增』J口,而Am相電流還是僅有零點(diǎn)幾安培, 然Am十日電流互感器電流比有異常2 檢查分析過(guò)程 中壓Am相電流 感器運(yùn)行時(shí)用3Kl一3K2,變比600/5 從故障的現(xiàn)象來(lái)看,我仃J排除r二次側(cè)開路和電流互感器損壞的可能,認(rèn)為二次側(cè)抽頭接線錯(cuò)誤和二次凹路有短路的可能性比較大, 作為檢查重點(diǎn) 8門4口,我們對(duì)運(yùn)行中的該變壓 進(jìn)行r檢查:采取 變壓器端子箱電流端子處尤短路相J、 端子,再斷開其它端子,然后用鉗形電流表測(cè)鞋短路線電流的方法時(shí)電流互感器進(jìn)行了初步檢查 Am相電流互感器時(shí)應(yīng)端子電流測(cè)量結(jié)果足, 各對(duì)應(yīng)端子電流值為0.08A0.73A,而Bm、Cm十口電流互感二次側(cè)電流為2.6A 、 從以卜.?dāng)?shù)據(jù)分析可以得 ,如果足二次側(cè)抽頭接線錯(cuò)誤,總該有一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)為正常值,l 現(xiàn)在無(wú)任何一個(gè)數(shù)據(jù) 常,故二次側(cè)接線錯(cuò)誤町能性已能排除,Am相電流互感器二次回路短路的町能性 增大: 8月5口,用相同的方法冉次對(duì)電流互感器進(jìn)行儉查,測(cè)量結(jié)果為: 從以上結(jié)果町以看出, 為0, ,+, =0.54A 如果Am柏電流互感器3K2端和電流表之間有一點(diǎn)對(duì)地短路就町能造成以上情況:可將3Kl、3K2對(duì)換,這樣故障接地點(diǎn)就被移到正常接地點(diǎn)位置,故障便町消失 l7:45時(shí) 從端子箱對(duì)換3Kl、3K2,測(cè)得,l 、l相為0.68A,Am卡}I 3Kl為0.38A,3K2為0.17A: 綜合以卜幾次測(cè)量結(jié)果,可以看出Am相電流小于正常值,3Kl、3K2電流不一樣,特別是在N線和地線rf出現(xiàn)r電流 根據(jù)這現(xiàn)象,可以判斷Am相3K電流 感器二次側(cè)繞組一定存在對(duì)地短路,日.短路點(diǎn)應(yīng)在兩點(diǎn)或兩 以卜、義因3Kl、3K2電流小? 樣,按 爾霍夫電流定律,在任意一點(diǎn)電流的欠量和應(yīng)為零,所以在端子箱至電流 感器接線板處及其電流互感器繞組中必定仔在故障點(diǎn)。由于檢查必須到變壓器頂部打丌電流互感器接線盒蓋板,而變壓器正在帶電運(yùn)行,所以決定安排停電檢查。 9月l0 H,對(duì)該變壓器停電,打開變壓器頂部Am相CT接線盒端蓋,發(fā)現(xiàn)存接線盒進(jìn)線孔護(hù)套處穿過(guò)的l5芯電纜有9根被燒毀,其中有5根露銅。這些露銅的導(dǎo)線相互短路,并對(duì)地短路,此處就是故障點(diǎn) 拆除接線板上所有二次線,用兆歐表檢查了電流互感器二次繞組問(wèn)、二次繞組對(duì)地絕緣電阻,都在2 500Mn 以內(nèi) ,這樣排除了電流 感器繞組故障的可能性。3 原因分析 由于在穿二次電纜時(shí)操作方法不 ,導(dǎo)致其中一根導(dǎo)線絕緣層破損: 變壓器運(yùn)行過(guò)程 {J這根損壞的導(dǎo)線對(duì)地短路,在短路點(diǎn)流過(guò)故障電流并產(chǎn)生熱量。故障點(diǎn)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致怙J圍導(dǎo)線進(jìn)一步燒毀,最終形成二次繞組多點(diǎn)短路并對(duì)地短路4 故障處理 由于二次電纜長(zhǎng)度仃一些余量, 兇此被將燒毀的那部分導(dǎo)線剪掉,重新剝丹導(dǎo)線,對(duì)好線后正確地接}:電流互感器接線端子。二次線接好后對(duì)電流互感器連同其二次回路進(jìn)行r絕緣電阻、直流電阻和電流互感器伏安特性測(cè) :確認(rèn)無(wú)誤后于9月l0日l(shuí)5:00送電,l6:30投入 倚。Am、Bm、Cm三相電流均為0.43A,證明故障已排除5 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) 通過(guò)這次故障的分析和處理,可得到如下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn) (1)在變壓器運(yùn)行過(guò)程中,要經(jīng)常肘設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行檢查,尤其是在設(shè)備新投運(yùn)階段更要加強(qiáng)檢查 這次故障正是因?yàn)樽冸娬镜墓ぷ魅藛T進(jìn)行了認(rèn)真的檢查,才能被及早發(fā)現(xiàn)和處理。 (2)新變壓器在二次回路接線完成后必須進(jìn)行認(rèn)真榆查,并做一些必要的試驗(yàn),以便在投運(yùn)前發(fā)現(xiàn)故障: (3)電流互感器接線盒進(jìn)線孔尺寸太小,電纜線根數(shù)和芯數(shù)較多,穿線困難。如果進(jìn)線孔大一些就不可能發(fā)生這樣問(wèn)題。所以在沒(méi)計(jì)制造時(shí)進(jìn)線孔尺寸應(yīng)與電纜線直徑相匹配 (4)在將電纜線穿進(jìn)線孔時(shí),不但要認(rèn)真細(xì)心,而且應(yīng)掌握正確的方法,千萬(wàn)不要強(qiáng)行穿入。電流互感器的故障處理。電流互感器常見(jiàn)的故障現(xiàn)象有:(1)有過(guò)熱現(xiàn)象(2)內(nèi)部發(fā)出臭味或冒煙(3)內(nèi)部有放電現(xiàn)象,聲音異常或引線與外殼間有火花放電現(xiàn)象(4)主絕緣發(fā)生擊穿,并造成單相接地故障(5)一次或二次線圈的匝間或?qū)娱g發(fā)生短路(6)充油式電流互感器漏油(7)二次回路發(fā)生斷線故障當(dāng)發(fā)現(xiàn)上述故障時(shí),應(yīng)匯報(bào)上級(jí),并切斷電源進(jìn)行處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流互感器的二次回路接頭發(fā)熱或斷開,應(yīng)設(shè)法擰緊或用安全工具在電流互感器附近的端子上將其短路;如不能處理,則應(yīng)匯報(bào)上級(jí)將電流互感器停用后進(jìn)行處理。(四) 電壓互感器常見(jiàn)故障分析處理 電壓互感器實(shí)際上是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓U1時(shí),在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通φ,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù),可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比,這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成低電壓,即100V,電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等;主要是電磁式的(電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛),另有非電磁式的,如電子式、光電式。電壓互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于2次側(cè)開路的變壓器,其負(fù)載為阻抗較大的測(cè)量?jī)x表。副邊電流產(chǎn)生的壓降和勵(lì)磁電流的存在是電壓互感器誤差之源。電壓互感器副邊不能接過(guò)多的負(fù)載;且要求鐵心不飽和()。(1)當(dāng)一次側(cè)或二次側(cè)保險(xiǎn)熔斷一相時(shí),熔斷相的接地指示燈熄滅,其他兩相的指示燈略暗。此時(shí),熔斷相的接地電壓為零,其他兩相正常略低;電壓回路斷線信號(hào)動(dòng)作;功率表、電度表讀數(shù)不準(zhǔn)確;用電壓切換開關(guān)切換時(shí),三相電壓不平衡;拉地信號(hào)動(dòng)作(電壓互感器的開口三角形線圈有電壓 33v)。當(dāng)電壓互感器一交側(cè)保險(xiǎn)熔斷時(shí),一般作如下處理:  拉開電壓互感器的隔離開關(guān),詳細(xì)檢查其外部有元故障現(xiàn)象,同時(shí)檢查二次保險(xiǎn)。若無(wú)故障征象,則換好保險(xiǎn)后再投入。如合上隔離開關(guān)后保險(xiǎn)又熔斷,則應(yīng)拉開隔離開關(guān)進(jìn)行詳細(xì)檢查,并報(bào)告上級(jí)機(jī)關(guān)?!  ∪羟谐收系碾妷夯ジ衅骱?,影響電壓速斷電流閉鎖及過(guò)流,方向低電壓等保護(hù)裝置的運(yùn)行時(shí),應(yīng)匯報(bào)高度,并根據(jù)繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程的要求,將該保護(hù)裝置退出運(yùn)行,待電壓互感器檢修好后再投入運(yùn)行。當(dāng)電壓互感器一次側(cè)保險(xiǎn)熔斷兩相時(shí),需經(jīng)過(guò)內(nèi)部測(cè)量檢查,確定設(shè)備正常后,方可換好保險(xiǎn)將其投入。(2)當(dāng)二次保險(xiǎn)熔斷一相時(shí),熔斷相的接地電壓表指示為零,接地指示燈熄滅;其他兩相電壓表的數(shù)值不變,燈泡亮度不變,電壓斷線信號(hào)回路動(dòng)作;功率表,電度表讀數(shù)不準(zhǔn)確電壓切換開關(guān)切換時(shí),三相電壓不平衡?! ‘?dāng)發(fā)現(xiàn)二次保險(xiǎn)熔斷時(shí),必須經(jīng)檢查處理好后才可投入。如有擊穿保險(xiǎn)裝置,而B相保險(xiǎn)恢復(fù)不上,則說(shuō)明擊穿保險(xiǎn)已擊穿,應(yīng)進(jìn)行處理。在6~35 kV的中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中,由于變壓器、電壓互感器、消弧線圈等設(shè)備鐵心電感的磁路飽和作用,激發(fā)產(chǎn)生持續(xù)的較高幅值的鐵磁諧振過(guò)電壓。鐵磁諧振可以是基波諧振、高次諧波諧振、分次諧波諧振。這種諧振產(chǎn)生的過(guò)電壓的幅值雖然不高,但因過(guò)電壓頻率往往遠(yuǎn)低于額定頻率,鐵心處于高度飽和狀態(tài),其表現(xiàn)形式可能是相對(duì)地電壓升高,勵(lì)磁電流過(guò)大,或以低頻擺動(dòng),引起絕緣閃絡(luò)、避雷器炸裂、高值零序電壓分量產(chǎn)生、虛
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