煤矿地面变压器异常运行和常见故障分析.pdf

当代化工研究 Modem Chemical RggeaFch / 丄2020 10 技术应用与研究 煤矿地面变压器异常运行和 常见故障分析 *闫伟 山西华鑫电气有限公司 山西045000 摘要作为煤矿工业系统中重要的电气设备，变压器要实现基本功能，需定期进行日常运行、维护及检查，了解变压器实际运行状况， 采取有效预防及解决措施，解决常见故障，保证变压器使用安全有效运行。本文根据变压器实际运行，对其日后维修管理中的有关资料数 据进行详细探讨，追究变压器异常运行状况及所出现的常见故障。 关键词煤矿；变压器；异常运行；故障 中图分类号T 文献标识码A Abnormal Operation and Common Fault Analysis of Coal Mine Surface Transer Ya n We i Sh a n xi Hua xin El e c tr ic Co ., Ltd ., Sh a n xi, 045000 Abstracts Transer, as an important electrical equipment in the coal mine industrial system, in order to realize the basic Junctions of the transer, it is necessary to regularly carry out daily operation, maintenance and inspection, understand the actual operation status of the transer, take effective prevention and solution measures, solve common faults, so that wen can ensure the safe and effective operation of the transer. According to the actual operation of the transer, this paper discusses the relevant data in the future maintenance management in detail, and investigates the abnormal operation of the transer and the common faults. Key words coal mine； ； transer\ abnormal operation fault 1 变压器运行过程中出现异常声音 如果变压器正常工作，那么其所发出的声音应当是嗡嗡 的均匀电磁声，如果电磁声不均匀或是出现其余异常声响， 则表明变压器并未处于正常运行状况。此时需根据声音差 异，寻求变压器出现的故障地点，采取解决措施，主要故障 可以分为以下9点 第一，变压器所发出的声音较为尖锐，故障可能是由于 电网出现了单向集体，或者是产生了过电压。 第二，变压器的声音较平常过大，或是内部结构发出 咯咯或是哇哇的剪切声音，就表明煤矿设备当中有大容量设 备开启或是关闭，再或者是变压器当中配备的有可控硅整流 器，或是产生了谐波分量。 第三，变压器所发出的声音较平常更高，同时较为沉 闷，就意味着变压器承受了较为严重的负荷。 第四，变压器发出的声音为类似开水沸腾时的咕咚声， 甚至出现了巨大轰鸣声，就意味着变压器本身绕组时出现了 匝间短路。 第五，变压器所发出的声音为较为强烈，同时并不均匀 吹风声音时，意味着在变压器内部压紧铁芯的螺栓松动或是 夹紧件松动。 第六，变压器发出的声音随着故障点的远近而变化， 或者是电压器内部出现啪啪声或是滋滋声，原因是变压器内 部接触不良或是绝缘器材被击穿；发出的声音为轰轰声或是 啪啪噪音，原因就是变压器外部线路接地或是出现短路现象 时，在电路当中通过较大短路电流。 第七，外部线路出现断路或短路现象，如果整体地面变 压器线路在导线连接处或是T形处出现了断线，就可能会由 于风的作用而导致线路时接时断，此时连接处会出现火花或 是弧光现象；变压器低压线路出现了接地或者短路现象时， 会发出轰轰声音；接地或是短路发生故障地点较近时，变压 器发出的声音类似老虎吼叫。 第八，铁芯出现问题，变压器发生较大的异样声音， 且声音较为嘈杂，主要原因是压紧铁芯的螺钉松动。此时电 压器仪表正常指示。同时油温度、颜色及油位不发生较大改 变，此时需要立即关闭变压器并及时进行检查。 第九，地面变压器发出有一定规律性的连续性的摩擦或 是撞击声音时，主要原因是由于变压器内部的铁芯振动，导致 两部件之间机械接触或是由于发生静电放电现象而引发异样声 音。此时，利用多种测量表征指示，判断出该声音同温度并不 相干。这一类声音虽然为异常声音，但是不影响变压器正常运 行，因此不用立刻停止，应当在使用之余排除该故障。 2.变压器油温升高 1变压器油温升高的原因主要为以下三点 ①冷却器出现故障 图2变压器冷却器 当代化工研究 Modem Chemical Research72 技术应用与研究 2020 ・ 10 如果变压器内部所配备冷却器，诸如风扇、散热器管道 或是潜游泵出现堵塞或是油泵停运等多种状况，影响到了其 本身具备的冷却性能，就会使得变压器本身温度不断升高。 ② 绝缘损坏 如果变压器中的涡轮或是所应用的穿芯螺丝中的绝缘 遭到破坏，可能会使绝缘损坏。在穿芯螺丝绝缘遭到损坏之 后，会破坏掉穿芯螺丝以及硅钢片之间的绝缘。一瞬间，在 穿芯螺丝中通有较大电流，超出穿芯螺丝本身限度，使螺丝 出现过热现象，不断提高变压器油温。 ③ 绕组局部层间或匝间短路 探究变压器油温升高的原因，也在于绕组局部层间或匝 间出现短路状况。因为变压器内部的节点出现故障，会导致 接触点的电阻不断升高，使得零序之间不平衡电流通过油箱 形成回路，回路不断发热等等，而导致变压器内部温度出现 异常状况，还会伴随发生有瓦斯或差动保护动作。 3. 变压器油位出现异常状况 变压器出现此异常状况的主要原因分为3种，第1种是油 位虚假，第2位是油面过低。出现这两类现象的主要原因在 于异物堵塞，而导致油标管、油枕吸管器或是防爆管通气孔 等阻塞。而油面过低问题主要是由于变压器出现漏油现象， 同时漏油现象过于严重，再或者是由于工作人员放油后没有 及时补充所缺油量，第3在于变压器的气温较低，同时油量 不足。 4. 变压器气温颜色异常 探究变压器气温颜色异常，主要原因是变压器内部所配 备的防爆管、防爆膜出现破裂，使变压器内部渗入了一些水 或是潮气，降低了变压器内部的绝缘，乳化绝缘强度。也可 能是由于套管闪烁出现放电现象时，变压器温度不断升高， 加速绝缘老化速度，使绝缘受到损坏，而引起爆炸。也可能 是变压器内部的套管接线本来紧固的部分出现松动现象，使 得接触面出现严重氧化，导致接触过热，变压器的颜色失去 原有光泽，使得表面镀层不断遭到破坏。也可能由于防爆套 管被油污损，出现散落或电晕现象，散发出异样臭味，而如 果油泵烧焦或是冷却风扇被烧毁，一样会发出异样的烧焦气 味。同时，如果防垫圈遭到破坏，使进入到油室的水分过 多，也会使得吸湿剂颜色发生改变。 5. 防爆管出现喷油状况 追究防爆管出现喷油现象的主要原因，在于变压器内部 的二次系统突然短路或者是系统内部出现短路故障，再可能 是由于防爆管或是出气孔被异物堵塞等，使系统内部温度逐 渐升高，导致变压器出现喷油现象，在油喷出之后，变压器 内部油面降低，就会很可能引发瓦斯保护动作。 6. 出现三相电压不平衡问题 追究变压器出现三项电压不平衡问题的主要原因有三 点第一，由于三相负载不平衡，使中性点出现移动现象； 第二，整体变压器系统内部出现异样状况；第三是由于绕组 局间出现了短路状况而导致的。 7. 继电保护发生动作状况 ⑴轻瓦斯动作状况 轻瓦斯动作原因可分4种类型，第一在于加油、滤油及冷 却系统没有完全密封，而使得变压器内被压入了空气。第二， 温度逐渐下降或是出现漏油问题，使油位低于标准位点。第 三，变压器内部出现接地、短路或是发生其余故障，而出现了 少量气体。第四，保护装置二次回路中本来就发生故障。 ⑵探讨瓦斯继电器中耗体性质 在对瓦斯继电器中气体性质探讨时，如果该气体是不可 燃气体，对同时无色无味，则表明在瓦斯继电器中所包含的 混合气体成分主要为惰性气体，氧气含量在总体气体中高于 16。如果油闪点不发生降低，意味着瓦斯继电器中的空气 是由外部进入的，此时变压器能够正常运行；如果瓦斯继电 器中气体可燃，则表明变压器内部发生了故障，此时则必须 根据气体性质鉴定标准，判断变压器瓦斯继电器中所发生故 障的主要原因。第一，如果瓦斯机电其中所包含气体颜色为 黄色，同时气体不易燃，那么则表明内部的氧化碳的含量大 于1〜2,主要原因在于变压器内部的物质绝缘受到损坏。 第二，如果气体颜色为灰黑色同时易燃，同时气体的含氢量 低于30,有焦油一样气味，同时闪点过大，其主要原因可 能是由于变压器匝间短路而导致油箱内的油温过热分解或是 油箱内部的油出现故障。第三，如果气体带有强烈的臭味， 呈现浅灰色同时气体可燃，那么则表明发生故障原因为直板 绝缘损坏。 图3瓦斯继电器基本原理及构成 8.变压器故障原因分析 根据故障发生原因，直接将变压器故障分为电路故障 及磁路故障两种类型。其中前者主要指的是变压器内部的沿 线或是线环出现故障，主要由于绝缘线圈受潮老化或是由于 变压器本身制造过程中应用的材料及制造工艺同标准不相适 应，再或者是由于变压器运行过程中受到过电压冲击，或是 本身二次系统应短路而出现故障；后者一般情况下指的是夹 间铁芯发生故障，主要原因在于穿心螺丝及铁芯之间的绝缘 受到损坏，或是由于铁芯接地不良，引发放电状况。 以上是根据本人多年的工作经验所进行的详细分析，然 而在实际变压器常见故障排查过程中，一部分所出现的故障 还必须综合分析变压器本身运行特点进行实验，才能够准确 可靠判断故障发生地点及发生原因，提出相对比较完善的解 决方法，确保煤矿地面路压安全稳定运行。 【参考文献】 [1] 宫再滨，田志海，朱洪明，等.煤矿地面变压器异常运行和常 见故障分析[J ].煤炭技术,2007, 026 011 29-30. [2] 高喜玲.电力变压器常见故障分析及处理[J ].煤矿机械， 2008 09 205-207. [3] 邵泽,王岩海.变压器异常运行相关问题分析[J ] 房地产导 刊,201518. 【作者简介】 闫伟 1985- ，男，山西华鑫电气有限公司；研究方向电 气，变压器。