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正文內(nèi)容

20xx年案列分析:電力變壓器固體絕緣故障的診斷方法-資料下載頁(yè)

2024-10-28 22:47本頁(yè)面
  

【正文】 但也有很多不足之處。對(duì)文章主題的挖掘不夠深刻。這篇課文理解起來(lái)有一定難度,正常情況下應(yīng)分兩課時(shí)完成,但為了顯現(xiàn)課堂結(jié)構(gòu)的完整,只設(shè)計(jì)了一個(gè)課時(shí)完成,導(dǎo)致有些地方該深入理解的只是幾句話帶過(guò),“我赤裸裸的來(lái)到這個(gè)世界,也將赤裸裸的回去吧”這句話,“赤裸裸的來(lái)”和“赤裸裸的回”本該讓學(xué)生深入體會(huì),但由于時(shí)間關(guān)系,只是讓幾個(gè)學(xué)生簡(jiǎn)單的說(shuō)了自己的理解。再比如作者寫(xiě)作意圖,不僅是為自己虛度時(shí)光而感嘆,惋惜生命,讓有限的生命創(chuàng)造出無(wú)限的價(jià)值,這一點(diǎn)也應(yīng)該讓學(xué)生在讀中感悟并深入體會(huì)。課堂上師生交流,生生交流較少。要想讓學(xué)生和教師在教學(xué)中互動(dòng),就需要教師精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,還需要教師的遷移、引導(dǎo)??稍谶@次課堂教學(xué)實(shí)踐中,自己做得不是很好,沒(méi)有把握好教學(xué)時(shí)機(jī),因而沒(méi)能激發(fā)起學(xué)生的交流熱情,在以后的教學(xué)活動(dòng)中,我還要在這方面不斷的完善自己。五.資料鏈接《朱自清散文集》,朱自清生平介紹,《荷塘月色》、《春》《背影》等。(課件12)第五篇:變壓器內(nèi)部絕緣故障的分析變壓器內(nèi)部絕緣故障的分析電力變壓器運(yùn)行中發(fā)生的故障率是評(píng)價(jià)變壓器運(yùn)行的重要指標(biāo)!在各電壓等級(jí)上運(yùn)行的為數(shù)眾多的油浸式電力變壓器或因技術(shù)、制造工藝水平、制造質(zhì)量,或因運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)等等諸多原因,引起變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)內(nèi)部絕緣故障的情況時(shí)有發(fā)生。對(duì)變壓器制造廠家來(lái)說(shuō),理應(yīng)提供長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的產(chǎn)品。近年來(lái),對(duì)變壓器可靠性要求已經(jīng)有了很大變化,除要求可靠性和壽命長(zhǎng)之外,還有適應(yīng)環(huán)境要求,盡可能的符合環(huán)保的要求,以及節(jié)能、提高效率等。變壓器在運(yùn)行中發(fā)生的重大故障,根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,幾乎絕大部分都是由于絕緣缺陷、熱或變壓器出口處短路電動(dòng)力等原因所引起的。變壓器內(nèi)部絕緣故障類型大體上可分為:絕緣中的故障和線圈中的故障兩類。下面對(duì)這兩類故障加以簡(jiǎn)要的分析:一. 絕緣中的故障在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中,通常是把不同的介電系數(shù)的絕緣相串聯(lián),如線圈間采用油——隔板絕緣結(jié)構(gòu),由于變壓器油與絕緣紙板的介電系數(shù)不同,當(dāng)對(duì)其施加電壓時(shí),則其中的場(chǎng)強(qiáng)按介電系數(shù)成反比分配,因此,線圈間除應(yīng)以等電場(chǎng)強(qiáng)度原則分配和調(diào)整油隙之外,并應(yīng)合理地確定隔板的厚度,從而使場(chǎng)強(qiáng)控制在許用值之內(nèi)。否則,可因局部放電而導(dǎo)致絕緣損壞。對(duì)某些變壓器,特別是中小型變壓器由于呼吸作用使水分和潮氣進(jìn)入變壓器油中。這樣就大大降低了油的耐電強(qiáng)度,從而可能引起線圈對(duì)油箱或鐵芯構(gòu)件的擊穿。變壓器長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載可引起變壓器油的老化,油溫過(guò)高會(huì)加速油泥、水分及酸的生成。導(dǎo)線的圓角小或絕緣結(jié)構(gòu)中有“油楔”時(shí),則該部位的電場(chǎng)強(qiáng)度高。由此可能產(chǎn)生局部放電。絕緣紙板卷制的絕緣筒、絕緣成型件等絕緣件,在制造過(guò)程中,有時(shí)因其表面存有污穢,導(dǎo)致沿面放電,從而使絕緣材料失效。絕緣件吸附氣體??蓪?dǎo)致氣體電離,介質(zhì)產(chǎn)生過(guò)熱,甚至引起絕緣擊穿。一次線圈與二次線圈間放置靜電屏?xí)r,由于焊接和絕緣不當(dāng)而引起事故,如靜電屏邊緣處的電場(chǎng)集中,因而使絕緣局部負(fù)擔(dān)過(guò)重。所以,雖然從高壓線圈到地屏只有一點(diǎn)擊穿也常會(huì)導(dǎo)致該鐵芯柱上的線圈損壞。由于制造工藝上的粗心大意,在線圈表面及器身上可能遺留下金屬屑末及污穢物等,這對(duì)沿面放電將產(chǎn)生很大影響。當(dāng)變壓器相間絕緣距離沒(méi)有足夠的裕度,則可能產(chǎn)生相間短路。此種短路故障有可能由于相間加入絕緣隔板而改變了變壓器內(nèi)部的電場(chǎng)分布,從而引起油隙及隔板的場(chǎng)強(qiáng)過(guò)高。如果采用木制的線圈引線支架及導(dǎo)線夾未經(jīng)充分干燥及浸油,則水分的存在將產(chǎn)生橋絡(luò)而導(dǎo)致分接引線的擊穿。隨變壓器運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),油箱內(nèi)的油面可能下降。若不能保證油面處于規(guī)定位置,則變壓器可能因冷卻油的循環(huán)受到限制而產(chǎn)生過(guò)熱。對(duì)于管式油箱變壓器,當(dāng)油面降至冷卻油管上管口之下時(shí),就更容易發(fā)生這種情況。變壓器油中懸浮的導(dǎo)電粒子,由于它們?cè)诰哂须娢徊畹穆銓?dǎo)體之間形成小橋而引起暫時(shí)的擊穿,如油中終端引線之間及終端引線對(duì)油箱或鐵芯結(jié)構(gòu)的閃絡(luò)等。應(yīng)該指出,變壓器絕緣中的局部放電多生于高壓引線處,幾乎不發(fā)生于匝間或餅間,但局部放電量的大小與變壓器絕緣壽命間可以認(rèn)為無(wú)明確對(duì)應(yīng)關(guān)系,而且局部放電的分散性也較大,測(cè)量準(zhǔn)確度不高,這樣追求更高的準(zhǔn)確度也無(wú)實(shí)際意義。在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)上、工藝上采取措施,降低局部放電量,對(duì)于改善絕緣壽命是有意義的。二. 線圈中的故障變壓器線圈是變壓器的重要組成部分,或形象地稱為變壓器的心臟,也是變壓器運(yùn)行中發(fā)生故障較多的部分。變壓器的故障主要是絕緣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度和熱的原因造成的。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,線圈匝間短路事故占變壓器事故率的70%~80%。因此,分析線圈中的故障具有重要的意義。變壓器線圈在繞制、加壓干燥、套裝等工藝過(guò)程中,由于導(dǎo)線質(zhì)量、換位、彎折引出線,焊頭等處理不當(dāng),常會(huì)造成線圈短路故障。當(dāng)線圈繞制導(dǎo)線的圓角半徑較小,則在變壓器負(fù)荷運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)?;虍?dāng)變壓器因短路以及變壓器投入網(wǎng)絡(luò)而遭受重復(fù)的電磁力沖擊時(shí),導(dǎo)線的陡棱可能逐漸切斷絕緣而導(dǎo)致相鄰線匝短路,此種現(xiàn)象多發(fā)生于變壓器的高壓線圈中。當(dāng)變壓器線圈受到嚴(yán)重的外部短路,特別是發(fā)生三相短路情況時(shí),在短路電流瞬時(shí)峰值作用下,即使不立即發(fā)生絕緣擊穿,也可能因線圈的殘余變形而造成嚴(yán)重的故障隱患。當(dāng)線圈遭受短路電流沖擊次數(shù)越多,承受短路電流峰值概率就越多,越有可能導(dǎo)致線圈變形,出現(xiàn)惡性循環(huán),導(dǎo)致線圈位移及其壓緊裝置的損壞。當(dāng)然線圈某一線段的一匝或多匝導(dǎo)線可能發(fā)生錯(cuò)位,由此可能造成匝間短路。線匝產(chǎn)生錯(cuò)位后并不一定就發(fā)生擊穿現(xiàn)象。但變壓器在負(fù)載運(yùn)行期間,由于電磁力的作用而產(chǎn)生振動(dòng),因此,當(dāng)變壓器反復(fù)遭受?chē)?yán)重的電磁力沖擊時(shí),相鄰錯(cuò)位線匝的絕緣由于摩擦可能導(dǎo)致?lián)舸┈F(xiàn)象。對(duì)于扁導(dǎo)線包扎絕緣紙可能達(dá)不到要求的緊度,因此產(chǎn)生隆起現(xiàn)象,導(dǎo)線絕緣越厚越明顯,使導(dǎo)線形狀發(fā)生變化。實(shí)際上有可能呈圓形。這樣在繞制線圈過(guò)程中判斷導(dǎo)線是否彎曲造成一定困難。但這種彎曲有時(shí)要引起匝間短路,在線圈的某些位置,相鄰導(dǎo)線是端面靠端面。此時(shí),當(dāng)這樣一些線匝絕緣受到摩擦,就可能引起擊穿。導(dǎo)線的圓角半徑較小,這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。目前,大型電力變壓器中常設(shè)有可調(diào)節(jié)的線圈壓緊裝置,供變壓器運(yùn)行中絕緣產(chǎn)生收縮及時(shí)調(diào)節(jié)對(duì)線圈的壓力。線圈的壓緊程度應(yīng)該由制造廠在器身絕緣裝配時(shí)細(xì)心地加以調(diào)整,以便對(duì)線圈施加合理的壓力,當(dāng)然,控制各線圈的高度相同是基本條件。否則某些導(dǎo)線可能產(chǎn)生錯(cuò)位,因此就可能發(fā)生匝間短路。如果線圈絕緣中滲入水分,那么遲早要發(fā)生匝間短路,尤其是線圈浸漬處理不當(dāng),由此而產(chǎn)生的擊穿將會(huì)重新發(fā)生并更加危險(xiǎn)。在變壓器干燥處理過(guò)程中,由于過(guò)分縮短了處理時(shí)間,如變壓器線圈的絕緣電阻仍較低時(shí),施加正常電壓或試驗(yàn)電壓后,則由于水蒸汽的存在,匝尖絕緣可能被擊穿。如果變壓器在不同程度上遭受迅速的負(fù)載波動(dòng),則線圈導(dǎo)線的膨脹和收縮將使匝間絕緣上所承受的機(jī)械作用力交替地增大和減小。大多數(shù)絕緣的機(jī)械強(qiáng)度均隨機(jī)械壓力的增加而降低,所以當(dāng)變壓器遭受電或磁的沖擊時(shí),其線圈極易發(fā)生損傷。對(duì)于獨(dú)立線圈,尤其是高壓連續(xù)式線圈,它們的幅向尺寸與軸向尺寸的比值過(guò)大,因此,在線圈的內(nèi)側(cè)將產(chǎn)生過(guò)熱點(diǎn),使導(dǎo)線絕緣脆化,引起匝間短路。若幅向油道尺寸過(guò)小,則這種危險(xiǎn)性就更大。對(duì)于糾結(jié)式線圈,由于匝間、段間單位差較大,糾結(jié)線需要進(jìn)行焊接,故焊點(diǎn)較多,這些均可能造成絕緣弱點(diǎn)和過(guò)熱的原因。在低壓線圈采用螺旋式多根并聯(lián)導(dǎo)線中,并聯(lián)導(dǎo)線常采用矩形且窄邊垂直于漏磁通,而寬邊與漏磁通平行,若其比值不合理,則導(dǎo)線中將流經(jīng)較大的渦流;對(duì)多根并聯(lián)線匝,雖然同匝各股導(dǎo)線相鄰處電位相同,若忽視股間絕緣,由于內(nèi)外層每根導(dǎo)線電壓不同,若股間絕緣破壞將引起循環(huán)電流,這樣在線圈中可產(chǎn)生過(guò)熱點(diǎn)。在線圈繞制過(guò)程中,進(jìn)行導(dǎo)線換位,從而使每根導(dǎo)線在漏磁場(chǎng)中處于相同的位置,否則,由于每根并聯(lián)導(dǎo)線承擔(dān)的負(fù)載不均,因而某些導(dǎo)線產(chǎn)生過(guò)熱,加速絕緣老化,造成變壓器線圈匝間短路。如果變壓器線圈接頭焊接質(zhì)量不佳,則當(dāng)變壓器在負(fù)載時(shí),可能由此使線圈產(chǎn)生過(guò)熱,導(dǎo)致變壓器油的局部炭化。接頭處產(chǎn)生的熱量可傳導(dǎo)到線圈的一段導(dǎo)線上,并可使導(dǎo)線絕緣局部炭化,最終導(dǎo)致匝間短路。這樣的接頭遲早要斷開(kāi)而造成線圈斷路。當(dāng)變壓器發(fā)生外部短路時(shí),由于電磁不平衡,可能引起線圈導(dǎo)線嚴(yán)重錯(cuò)位。因?yàn)橐淮渭岸尉€圈為同心式,所以它們的安匝可能不平衡,因此除產(chǎn)生幅向力外,還產(chǎn)生作用于線圈上的軸向力。特別是對(duì)于低阻抗的變壓器,該軸向力常引起端部線段變形,當(dāng)線圈具有分接頭時(shí),要想在每一分接下維持安匝平衡是有困難的,因此有時(shí)安匝不平衡是不可避免的。匝間短路、線圈對(duì)地短路可能由以下原因引起的:1. 當(dāng)雷電波侵入變壓器時(shí),線圈端部線段的梯度電壓增大。由于在變壓器與線路之間的過(guò)渡點(diǎn)處沖擊阻抗有變化,因此產(chǎn)生電壓和電流波的反射,結(jié)果在變壓器線圈中引起高電壓,使靠近線路端的若干線段受害最重。由于在線圈的其它部分可能繼續(xù)產(chǎn)生高電壓,所以亦可能發(fā)生擊穿。2. 由沖擊波引起的過(guò)電壓可能在以下各點(diǎn)增強(qiáng):如開(kāi)口分接處;線圈中沖擊阻抗產(chǎn)生變化的任意點(diǎn),例如加強(qiáng)絕緣導(dǎo)線的末端;串聯(lián)線圈的聯(lián)線及中性點(diǎn)。為了盡可能地避免匝間短路,對(duì)以上區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)絕緣。3. 當(dāng)把變壓器的二次線圈開(kāi)路,一次線圈切除,變壓器的勵(lì)磁電流,隨著是鐵芯中磁通趨于迅速消失。但有時(shí)確實(shí)衰減很快,其衰減速率與周期變化率相比要大得多,結(jié)果有時(shí)在變壓器中產(chǎn)生高壓升高。已經(jīng)證明,迅速冷卻遮斷電弧會(huì)增強(qiáng)這種效應(yīng),尤其是在最后的半周更是如此。嚴(yán)重的過(guò)載可在變壓器中引起高溫,造成線圈絕緣變脆,同時(shí)可能產(chǎn)生導(dǎo)線絕緣脫落因而導(dǎo)致匝間短路。變壓器油中產(chǎn)生的油泥將沉積在箱底、線圈及鐵芯構(gòu)件上。沉積物對(duì)變壓器線圈及鐵芯產(chǎn)生覆蓋作用,影響散熱,而且使過(guò)熱越來(lái)越嚴(yán)重。由以上分析可知,變壓器發(fā)生的故障大部分是與制造質(zhì)量有關(guān),當(dāng)然有的也和運(yùn)行維護(hù)相聯(lián)系,其中主要是匝間短路和過(guò)熱以及短路電動(dòng)力等原因造成的。因此,在變壓器運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)工作,如對(duì)變壓器油的定期分析、限制變壓器的過(guò)熱等,從而延緩變壓器的使用壽命。
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