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变压器铁芯和绕组的检修工作

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于上述原因造成了穿心螺栓、铁轭夹铁和铁芯叠片之间绝缘的局部损坏。对中、小型变压器,这项工作均可在检修车间进行。变压器绕组的主绝缘,是指低压绕组与铁芯柱之间的绝缘,高、低压绕组之间的绝缘,相邻两高压绕组之间的相间绝缘和绕组两端与铁轭之间的绝缘等。这种事故多发生在铁芯柱和铁轭附近。

变压器铁芯和绕组的检修工作

1.变压器铁芯和绕组检修的一般项目

变压器器身吊出后,首先拆掉围屏(有的变压器没有),用压力为0.4~0.5 MPa的干净变压器油冲洗擦拭干净。冲洗后对铁芯及绕组作仔细检查处理,以达到如下要求:

(1)绕组紧固,层间衬垫完整,排列整齐,无移位变形,无松动,绝缘良好,无脆裂及老化现象。

(2)各接线良好,焊接牢靠。

(3)铁芯紧密整齐,漆膜完好,油路畅通,穿芯螺栓紧固,绝缘良好。

(4)铁芯接地良好。

2.变压器铁芯修理

(1)变压器铁芯修理工艺。变压器铁芯修理工艺见表3-7。

表3-7 变压器铁芯修理工艺

(2)检修变压器铁芯。铁芯故障是由于运行时过热或制造和安装的缺陷造成的。由于上述原因造成了穿心螺栓、铁轭夹铁和铁芯叠片之间绝缘的局部损坏。当穿心螺栓与铁芯有两点连接,或是穿心螺栓与上、下铁轭夹铁短路,都会有很大的涡流产生,使铁芯发热而烧坏。其修理方法就是及时发现并更换穿心螺栓上的绝缘管和绝缘衬垫。而硅钢片之间的绝缘损坏时(即发现硅钢片间绝缘脱落、部分地方像起癣一样、绝缘碳化或变色),则须将铁芯拆开修理。

若只有部分绝缘损坏时,则将损坏的部分刮掉,清除干净后,再用漆补涂;若有数处损坏,应将全片用钢丝刷或用刮刀刮净后再涂漆。

硅钢片的涂漆,当需要进行绝缘处理的硅钢片的数量较少时,可用毛刷涂漆。但要求漆膜均匀、无漆瘤和“空白点”,以及残留刷毛的现象。

(3)变压器铁芯多点接地故障的检测和处理。

1)多点接地故障的检测。①进行气相色谱分析。如气体组成中的甲烷乙烯含量较高,而一氧化碳和二氧化碳气体含量同以往相比变化不大,则说明铁芯过热,可能是由于多点接地所致;当出现乙炔气体时,则说明铁芯已出现间隙性多点接地。②用钳形电流表测量变压器铁芯接地套管的接地引线上是否有电流。如铁芯正常接地,因无电流回路形成,接地线上电流很小,为毫安级(一般小于0.3 mA);当存在多点接地时,铁芯主磁通周围相当于有短路匝内流过环流,其值决定于故障点与正常接地点的相对位置,即短路匝中包围磁通的多少,一般可达几十安。由此可准确地判断出铁芯有无多点接地故障。

2)多点接地故障的处理方法。①铁芯有外引接地线时,可在铁芯接地回路上串接电阻,以限制铁芯接地电流。此方法只能作为应急措施采用。②对于金属异物造成的铁芯接地故障,只要进行吊芯检查,就可以发现问题,并予以排除。③对于毛刺、金属粉末堆积引起的接地故障,可用电容放电冲击法、交流电弧大电流冲击法(即采用电焊机)处理。

3.变压器绕组修理

(1)变压器绕组修理工艺。变压器绕组修理工艺见表3-8。

表3-8 变压器绕组修理工艺

(2)检修变压器绕组。依据绕组的损坏程度,决定局部修理或是重绕。对中、小型变压器,这项工作均可在检修车间进行。一般情况下,变压器二次绕组做局部修理,而原绕组或小容量变压器的副绕组大多要重绕。

修理截面较大的用扁铜线绕制的二次绕组时,主要是更换层间、匝间绝缘及填平楔。若绕组是分段的,可只更换其中损坏的段。

更换下来的绕组在烧去绝缘后,若铜线未变质,截面只有局部变形,则还可重新包绝缘使用。使用前,应完全烧去绝缘,浸入硫酸水溶液中浸泡5~10 min,除掉全部绝缘后用水冲洗,再浸入1%的热肥皂水中,以中和可能残留的硫酸,最后再冲洗一遍,并用布擦干或烘干。对于局部截面变形的部分,必须割去更换新线。

(3)变压器短路绕组的查找。变压器的电压比试验中,有时会发现电压加不上去,而电流很大,这种现象是由于绕组存在短路故障。为了判断和找出短路绕组是在高压侧还是低压侧,可采取以下方法:(www.xing528.com)

1)电流比判定法。即向低压侧供电,电流比减小不明显;向高压侧供电,电流比明显减小,则是高压绕组短路。若向高压侧供电,电流比增大不明显;而向低压侧供电,电流比明显增大,则是低压绕组短路。

但需注意高、低压侧两次供电的电流读数最好差不多,使电流表误差相同,这样试验误差可减少到最低程度。

2)电阻判定法。即同时测量高、低压绕组的直流电阻,再与正常的高、低压绕组电阻相比较,电阻明显减小的便是绕组短路。

3)冒烟观察法。在短路相任一侧供电,使电压慢慢上升,并从不同角度严密观察短路相,发现冒烟时立即停电。因一般变压器绝缘筒里边是低压绕组,外边是高压绕组。如烟从绝缘筒里边冒出来,则是低压绕组短路。若烟从绝缘筒外边端部(圆筒式绕组)或以外边绕组中间(分段式绕组)冒出来,则是高压绕组短路。

若是高压绕组短路,对于圆筒式和分段式绕组均可用手摸到发热的地方,该发热的地方便是故障部位。另外,分段式绕组还可以用手电筒照着逐段观察有无烧焦、变形、发黑的线匝,找出短路的部位。

4)硅钢片探测法。若是高压绕组短路,可由短路相的低压侧施加电压,然后用手或带绝缘把的钳子夹住硅钢片,沿绕组的轴向上、下移动。当硅钢片移到绕组匝间短路或纠结短路处时,硅钢片就会振动,并发出“吱吱”的响声。

5)短路匝搜索法。即用短路匝搜索器沿绕组轴向搜索,以发现磁场的畸变,便可找出短路匝的轴向部位。

(4)变压器绕组主绝缘击穿的处理。变压器绕组的主绝缘,是指低压绕组与铁芯柱之间的绝缘,高、低压绕组之间的绝缘,相邻两高压绕组之间的相间绝缘和绕组两端与铁轭之间的绝缘等。这些部位的绝缘击穿后,相当于绕组接地或相间短路。这种事故多发生在铁芯柱和铁轭附近。

变压器绕组主绝缘被击穿的主要原因是:绝缘老化而引起破裂或折断;变压器油受潮,油质变劣;绕组内落入异物;线路故障使绝缘受到机械损伤;各种过电压击穿绝缘等。

对于过电压击穿。当过电压消除后,变压器油立即进入损坏的空间,暂时隔离了电流的通路,所以击穿后的绝缘并不一定会立即失去运行能力,但形成了绝缘上的隐患。当再次出现过电压时,又会在原处造成第二次击穿,导致绝缘性能进一步降低,直到最后发展为短路故障,使差动保护装置和过载继电器都动作。

处理办法是首先测量绝缘电阻,然后吊出器身更换有关绝缘,烘干器身,对变压器油进行处理(如除去水分、过滤等)。

当事故扩大到两相短路时,变压器将发生较大响声,安全气道管口爆破并向外喷油,各种保护装置全部动作,变压器停止运行。在这种情况下,通常需要更换绕组。

(5)变压器新绕组的浸漆和烘干。电压在35kV以下绕组的浸漆和烘干工艺如下:

1)白坯绕组的预烘。将白坯绕组放在烘箱内以100~110℃温度干燥,以除去绕组绝缘材料中的水分。在热风加热房、连续通风条件下,干燥时间约为8h。如采用蒸汽管加热,则从温度达到100℃时起,每1h通风一次,4h以后改为每2h通风一次,每次通风时间为15 min,干燥时间为10h。

烘干过程中,每1h测温度一次并做好记录。待烘干结束,停止通风和供热。当温度降到90℃以下时,将绕组从烘箱中取出。

2)浸漆。干燥完毕按要求压缩轴向尺寸,并整修外形,然后浸漆。浸漆前绕组在空气中停留时间不得超过12h。浸漆时绕组温度应在70~80℃之间。绕组浸入漆内后应停留10 min以上,待漆面不再翻起泡沫为止。

3)滴漆。滴漆时间为1~3h。滴干后的绕组应垂直放置在小车上,送入烘箱进行干燥。

4)烘干。烘干应注意以下事项:①绕组入烘箱时烘箱温度不应高于50℃;②绕组放入烘箱后,在最初4h内烘箱必须把排风口打开,保持箱内空气流通,以后每2h开启15 min;③在70~80℃预热3h,再逐渐升温到100~105℃;升温不可太快,以每1h升温20~30℃为限;④一般情况下,连续式与螺旋式绕组干燥时间约为16h,圆筒式绕组约为20h,以漆完全干透,表面不粘手为准,否则要延长干燥时间;⑤清除绕组表面残留的漆瘤、漆泡等,保持绕组表面光泽整洁。

变压器绕组浸漆的优点是:增加机械强度,防潮湿;缺点是:增加成本,工艺复杂,绕组电气强度有所降低,且不利于散热。

浸漆的质量要求是:漆应完全浸透(尤其是多层筒式绕组)、干透、不粘手;绕组表面应无漆瘤、皱皮及大片流漆;漆层有光泽。

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