【正文】 統(tǒng)發(fā)生故障或并列運行變壓器中一臺故障退出運行時，運行中變壓器可在急救過負荷下運行一段時間。 （ 2） 事故急救過負荷 事故過負荷是指在系統(tǒng)發(fā)生事故時，為保證用戶的供電和不限制發(fā)電廠的出力，允許變壓器短時間的過負荷。 ②全天滿負荷運行的變壓器不 宜過負荷運行。C 的自然循環(huán)油冷變壓器，總過負荷不得超過 30%，戶內(nèi)總過負荷不得超過 20%。對于設(shè)置在戶外，年平均溫度不超過 5 186。規(guī)程規(guī)定，如果夏季最大負荷低于變壓器的額定容量，每降低 1%則冬季可過負荷 1%，但最大過負荷量不得超過 15%。 例如：若 ? =，變壓器可在 20%過負荷情況下持續(xù)運行 4h。 由于變壓 器晝夜負荷變化而允許的過負荷由變壓器日運行負荷曲線的填充系數(shù)和最大負荷持續(xù)時數(shù)所決定。當 負荷較輕或環(huán)境溫度較低時，絕緣材料的老化速度減緩； 出現(xiàn)過負荷或環(huán)境溫度較高時，絕緣材料的老化速度加速。 [8]正常過負荷每天都可能發(fā)生，隨著外界因數(shù)的變化（如負荷的增加或系統(tǒng)電壓的降低等），特別是在高峰負荷時段，可能出現(xiàn)的負荷。但是，變壓器并非總在最大負荷下運行，在許多時間內(nèi)變壓器的實際負荷遠小于額定容量，因而使得變壓 器在不降低規(guī)定使用壽命條件下具有一定的短期過負荷能力。 華北電力大學函授畢業(yè)設(shè)計 23 五、變壓器自動跳閘處理 5. 1 變壓器過負荷 為防止過負荷跳閘，首先要了解變壓器的過負荷能力。此 外，便攜式油中氣體測試儀正在不斷開發(fā)應用，較成熟的有日本 POD410 型油中氣體測試儀與加拿大 HYDRAN103 型油中氫氣測試儀。 ⑤ 目前國內(nèi)常用的測定儀器及其特點 華北電力大學函授畢業(yè)設(shè)計 22 在國內(nèi)應用較廣泛的色譜儀有國產(chǎn)的 GC900SD 型、國外生產(chǎn)的島津 GC14B型與惠普 HP6890 型氣相色譜儀，這兩種色譜儀性能優(yōu)良、靈敏度高，但價格昂貴，且需通過改裝才能滿足測試要求。 ④ 故障嚴重程度與發(fā)展趨勢的判斷 在確定設(shè)備故障的存在及故障類型的基礎(chǔ)上，必要時還要了解故障的嚴重程度和發(fā)展趨勢，以便及時制定處理措施，防止設(shè)備發(fā)生損壞事 故。此方法中每種故障對應的一組比值都是典型的，對多種故障的聯(lián)合作用，可能找不到相應的比值組合，此時應對這種不典型的比值組合進行分析，從中可以得到故障復雜性和多重性的啟示。 ③ 三比值法判斷 只有根據(jù)各特征氣體含量的注意值或產(chǎn)氣速率注意值判斷可能存在故障時，才能用三比值法判 斷其故障的類型。產(chǎn)氣速率對反映故障的存在、嚴重程度及其發(fā)展趨勢更加直接和明顯，可以進一步確定故障的有無及性質(zhì)。變壓器內(nèi)部在不同故障下產(chǎn)生的氣體有不同的特征，可以根據(jù)絕緣油的氣相色譜測定結(jié)果和產(chǎn)氣的特征及特征氣體的注意值，對變壓器等設(shè)備有無 故障及故障性質(zhì)作出初步判斷。根據(jù)這一理論，可以推出一個規(guī)律：故障點的特征氣體含量高，擴散的速度越快；距離故障點越遠，特征氣體含量越低，擴散速度也越慢。當特征氣體增長很快或含量達到一定值時，說明故障發(fā)展迅速，必須立即停止運行，對變壓器進行吊罩，查找故障部位。應用氣體擴散原理，在故障變壓器的關(guān)鍵部位抽取油樣，分析各個取樣點的氣體濃度，判斷變壓器內(nèi)部故障部位。 我國對變壓器內(nèi)部故 障氣體各特征氣體濃度的標準值有規(guī)定，超過這個值要用三比值法進行分析，判定出故障原因。按過去沿用的瓦斯氣點燃檢查法，往往不能確定故障原因，造成誤判斷。 如果變壓器 裝有差動保護和瓦斯保護，而在運行中由于其中一種保護動作而把變壓器斷開，但是并沒有明顯的故障征象，而另一種保護又未動作，這時，如果因為變壓器的斷開影響了用戶的正常供電時，則容許把變壓器再投入一次。 如果變壓器有瞬時動作的過電流保護或差動保護時，則可退出瓦斯保護，即將瓦斯保護跳閘回路斷開，然后將變壓器投入運行。 （ 2）可以合閘。 如氣體可燃或在檢查中發(fā)現(xiàn)一種外部異常現(xiàn)象（不論其輕重 ） ，則變壓器未經(jīng)內(nèi)部檢查，均不得合閘。檢查油枕、防爆門、散熱器法蘭盤和導油管等處是否噴油，變壓器蓋子與外殼間的盤根是否因油膨脹而損壞（順著外科流油），個焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否鼓起，最后分析氣體性質(zhì)是否可燃，以及采用氣相色譜法進行分析，以鑒定變壓器內(nèi)部故障的性質(zhì)。 瓦斯保護動作于跳閘 瓦斯保護動作使變壓器跳閘的原因有： （ 1）變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故 障； （ 2）油位下降太快； （ 3）保護裝置二次回路有故障； （ 4）在某種情況下，如果變壓器修理后投入，油中空氣分離出來得太快，亦可能使斷路器跳閘。 若瓦斯繼電器所發(fā)的信號是因油分解的空氣而動作，則值班人員應放出瓦斯繼電器內(nèi)積聚的空氣，并應注意本次信號與下次信號動作的間隙時間。 如檢查結(jié)果在瓦斯繼電器內(nèi)積聚的氣體是不可燃的且又不是空氣時，則必須檢查油的閃光點，若閃光點比額定閃光點或較過去的記錄降低 5 186。氣體可用專用的容器收集，并作試驗。因此，在瓦斯繼電器放氣門處進行氣體點燃試驗，是運行人員監(jiān)視變壓器安全運行的方便方法。 氣體中可燃性氣體成分占總體積的 20%25%以上時，氣體可以點燃。如一氧化碳、二氧化碳含量急劇增加時，為固體絕緣物（木質(zhì)、紙、紙板損壞）過熱性故障。例如對油進行色譜分析時，可從氫、烴類、一氧化碳、二氧化碳、乙炔含量的變化（間隔作幾次）來判斷變壓器內(nèi)部故障的性質(zhì)。如氣體顏色為淡灰色帶強烈臭味可燃的，則說明絕緣材料故障，即紙或紙板有損壞。如氣體顏色為黃色不易燃的，則一氧化碳含量大于 12%時，則說明固體絕緣物因過熱而，即木質(zhì)絕緣有損壞。 如果積聚在瓦斯繼電器內(nèi)的氣體中不含可燃性成分，且是無色無臭的，而在混合氣體中主要是惰性氣體，氧氣含量又大于 16%，同時油的閃光點并不降低時，則說明 是空氣浸入變壓器內(nèi)，此時變壓器仍可繼續(xù)運行。如經(jīng)外部檢查未發(fā)現(xiàn)變壓器有任何異?，F(xiàn)象時，應查明瓦斯繼電器中氣體的性質(zhì)。此時如有備用變壓器，最好先把備用變壓器投入運行，然后停用工作變壓器，以便查明瓦斯繼電器動作的原因。 ③若變壓器運行中投入某組強油風冷裝置時，為防止瓦斯保護誤動作，應將其短時退出運行 華北電力大學函授畢業(yè)設(shè)計 18 四、 瓦斯保護動作處理 4. 1 瓦斯保護動作于信號 當瓦斯保護的信號動作時，值班人員應立即處理，復歸音響信號，對變壓器進行外部檢查。 ②在投入強油水冷裝置時，必須先啟動潛油泵，待油壓上升后才可開啟冷卻水門，且保持油壓高于水壓，以免冷卻器泄漏時水滲入油中，影響油的絕緣性能，進而造成變壓器的故障。停止強油風冷裝置時，嚴禁在未停下潛油泵的情況下，關(guān)閉其閥門。 變壓器開啟部分冷卻器時，應監(jiān)控上層油溫和溫升不超過規(guī)定值。開啟冷卻器的臺數(shù)與可帶負荷大小的關(guān)系按下式計算 kPPkSn ?? [6] Ok PPnP ??? ）（）（ 1/ ??? NPPP kO 式中 Sn—— 變壓器開啟 n 組冷卻器可帶負荷， kVA； SN—— 變壓器額定容量， kVA； P0—— 變壓器額定頻率下的空載損耗， kW； n —— 實際開啟的冷卻器臺數(shù)； N —— 實際冷卻器總臺數(shù) Pk—— 變壓器繞組溫度為 75 186。運轉(zhuǎn) 1h后，在按規(guī)定將輔助和備用冷卻器停運。 檢查項目包括測量冷卻裝置電機的絕緣電阻應合格；檢查每組冷卻器進出油蝶閥在開啟位置；潛油泵轉(zhuǎn)向正確，運行中無異音和明顯振動，電機溫升正常；油流繼電器動作正 常；風扇電動機轉(zhuǎn)向正確，運行中無異音和明顯振動，電機溫升正常；冷卻器組控制箱內(nèi)各分路電磁開關(guān)合閘正常，無明顯噪聲和跳躍現(xiàn)象，冷卻系統(tǒng)總控制箱內(nèi)開關(guān)狀態(tài)和信號正確。 （ 2）處理方法 ： 華北電力大學函授畢業(yè)設(shè)計 16 檢查變壓器直流開關(guān)是否跳閘，若跳閘可試送一次；檢查直流分屏內(nèi)“冷卻器控制電源”開關(guān)是否跳閘，若跳閘可以試送一次；若無法恢復正常，應按查直流回路的故障的方法進行處理，并匯報檢修部門。 （ 2）處理方法： 如果冷卻器仍然在運行，則檢查控制開關(guān)是否跳閘，備用冷卻器是否投入，作好記錄，匯報并通知檢修人員處理；如果冷卻器全部停止運行，則檢查電源開關(guān)是否跳閘，并用驗電筆檢查工作與備用電源是否失去；若兩路總電源失去或異常（如缺相），應到低壓配電室作進一步檢查，迅速恢復交流電源；若兩路電源正常，而回路跳閘，則應將冷卻器的交流電源開關(guān)斷開，然后試投回路開關(guān)，若成功，則逐臺投入每組冷卻器的交流電源開關(guān)，以查出故障 回路并進行隔離。然后將故障冷卻器停運，報告檢修部門待處理。 3. 3“變壓器油流低報警”信號出現(xiàn)的處理 （ 1）故障原因可能有以下幾種 ： 油流回路堵塞；油泵故障；油流指示器故障；冷卻器回路操作不當或故障。 3. 2“變壓器冷卻器電機故障”信號出現(xiàn)的處理 （ 1）故障原因： 運行中任一組冷卻器的風扇或油泵電動機熱耦動作，或該組冷卻器交流回路故障使交流電源開關(guān)跳閘。若是兩路交流控制電源開關(guān)同時跳閘，應分別試送交流控制開關(guān)，并切換冷 卻器交流電源選擇開關(guān)進行故障查找。 （ 3）處理方法 ： 值班員應立即到現(xiàn)場檢查冷控柜內(nèi)交流工作電源開關(guān)是否跳閘，并查看冷卻器交流控制電源開關(guān)是否跳閘。C，但不能超過 2小時。若變壓器負載小，在變壓器冷卻器全停 30 分鐘內(nèi)上層油溫不會達到 75 186。若變壓器負載大，在冷卻器全停 30 分鐘內(nèi)頂層油溫已接近 75 186。 華北電力大學函授畢業(yè)設(shè)計 14 第三 章 冷卻器異常及事故處理 3. 1 冷卻器全停處理 （ 1）冷卻器 全停處理的原則 ： 當變壓器冷卻器全停時，值班人員應立即匯報調(diào)度，同時迅速查找故障原因，設(shè)法盡快恢復冷卻器運行。在掌握了設(shè)備故障類型的基礎(chǔ)上由專家系統(tǒng)給出故障原因、處理建議、解釋等。這種狀態(tài)為用紅外技術(shù)監(jiān)測設(shè)備內(nèi)部真實油面提供了條件。若未能及時發(fā)現(xiàn)并阻止這些隱患的發(fā)展，將會因惡性循環(huán)而引發(fā)連接點熔焊、導線斷裂、甚至設(shè)備爆炸起火等事故。 電力變壓器正常運行時，其發(fā)熱溫升有較固定的規(guī)律，在故障發(fā)展和形成過程中絕大多數(shù)發(fā)熱溫升都與故障模式緊密相連。由紅外測溫儀轉(zhuǎn)換的變壓器輻射功率信號能反映變壓器溫度及溫度變化，從而得知變壓器的狀態(tài)。 K4）。 根據(jù)斯蒂芬 玻爾茲曼定律可知，物體的紅外輻射功率與物體表面熱力學溫度的 4次方成正比，與物體表面的發(fā)射率成正比。 C） 自然循環(huán)冷卻、風冷 40（空氣） 85 95 強迫油循環(huán)風冷 40（空氣） 75 85 強迫油循環(huán)水冷 40（冷卻水） 70 為防止此類事故的發(fā)生，除了日常的巡視和保護設(shè)備外，還可以利用 紅外測溫儀對設(shè)備進行 檢查和監(jiān)控。 C） 長期運行的上層油溫度（186。C時， A級絕緣的變壓器，上層油溫允許值見表 21。C，一般油浸變壓器為 A級絕緣。 變壓器絕緣材料的耐熱溫度與絕緣材料等級有關(guān)，如 A 級絕緣材料的 耐熱溫度為 105186。華北電力大學函授畢業(yè)設(shè)計 11 繞組的溫度最高，鐵芯的溫度次之，絕緣油的溫度最低。 電力變壓器大都是油浸變壓器。在這種情況下，若不及時斷開變壓器，就可能發(fā)生火災或爆炸事故。而穿心螺絲絕緣破壞后，會使穿心螺絲短接硅鋼片，并引起絕緣油的分解，油的閃光點降低，使其失掉絕緣性能。因為蝸流使鐵芯長期過熱而引起硅鋼片間的絕緣損壞。 2. 3 變壓器油溫不斷升高 變壓器在正常負荷和正常冷卻方式下，如果變壓器油溫不斷升高，則說明變壓器內(nèi)部有故障，如鐵 芯著火和閘間短路。噴油使油面降低到油位指示計的最低限度時，有可能引起瓦斯保護動作，使變壓器兩側(cè)斷路器自動跳閘。 2. 2 變壓器油枕和防暴管噴油 。振動能破壞硅鋼片間的絕緣層，并引起鐵芯局部過熱。如因負荷突變，使某些零件松動，造成變壓器內(nèi)部有“叮當”聲，如因輕負荷或空負荷時，使某些離開疊層的硅鋼片端部發(fā)生振蕩，造成變壓器內(nèi)部有強烈不均勻的“噪音”； （ 4）由于系 統(tǒng)短路或接地，因通過大量的短路電流，使變壓器內(nèi)發(fā)出很大的“噪聲”； （ 5）由于內(nèi) 部接觸不良或擊穿的地方，使變壓器內(nèi)發(fā)出“吱吱”或“劈啪”的放電聲 ； （ 6）由于鐵磁諧振，是變壓器內(nèi)部發(fā)出“嗡嗡”聲和尖銳的“哼哼”聲，這聲音忽而變粗，忽而變細 繞組匝間絕緣故障原因一般有 （ 1）由于長期過負荷散熱不良，或變 壓器運行年久，是絕緣老化而造成匝間短路； （ 2）變壓器出口多次短路，使繞組受力變形而使匝間絕緣損壞； （ 3）水分進入變壓器內(nèi)，使匝間絕緣受潮而短路； （ 4）在高壓繞組加強段處或低壓繞組端部處，因統(tǒng)包絕緣膨脹，使油道堵塞，絕緣過熱老化而引起匝間短路。造成的原因可能有以下幾種： （ 1）由于大動力設(shè)備啟動，負荷變化較大，使變壓器內(nèi)部發(fā)出“哇哇”的聲音。 華北電力大學函授畢業(yè)設(shè)計 8 一、 變壓器常見的故障原 因 變壓器內(nèi)部發(fā)出異聲 變壓器在正