由于变压器非常可靠,而且其大部分组件都是隐藏的,因此过早失效的症状可能会被忽视。
除电压瞬变和短路外,绝缘故障的所有原因都可以通过适当的维护计划和测试来检测。变压器故障通常可以预测,以便有计划的维修或更换。紧急维修或更换的成本要高得多,并导致生产损失。
日常维护对于延长变压器寿命至关重要,涉及一些基本步骤。
对于较小的封装变压器,定期清洁变压器外壳对于防止灰尘和污垢积聚会阻碍传热非常重要。保持变压器周围的区域没有障碍物,这些障碍物会限制冷却空气的移动,并确保环境温度不会太高。
对变压器外壳温度和噪声的例行检查可以指示任何尺寸的变压器存在问题。可能出现问题的警告信号将是变压器外壳温度升高,这不是由负载增加引起的。请记住,变压器外壳的顶部不应高于环境温度 149ºF – 足够热以至于不舒服,但又不会太热而无法触摸。在较大的变压器上,检查变压器外壳上的热点;它们可能表明由于冷却不良、充满液体的单元中的电弧或可能的绕组短路而导致局部过热。
变压器的声音是变压器问题的简单指标。所有变压器都会产生噪音,这是由于磁芯随着不断变化的磁场而膨胀和收缩而产生的。当噪音水平发生变化或声音质量存在其他明显差异时,可能是由于绕组或磁芯层压变得松动并正在移动造成的。这种运动最终会导致绝缘层开裂和失效。噪声的变化也可能表明将绕组固定到位的阻塞已经松动;如果不拧紧,堵塞会摩擦绕组并损坏绝缘层。使用封装变压器根本无法修复这些问题,对于大型变压器,最好留给熟练的技术人员。
对于大型变压器,需要定期维护检查和测试,以便在潜在问题变成灾难性之前发现它们。这些测试取决于变压器冷却的类型,可以分为变压器通电和未通电时执行的测试。所有通电检查和测试都需要适当的安全预防措施,并了解可能存在的电弧故障情况。
大型干式变压器配有显示绕组温度的温度计。定期记录绕组温度、负载和时间不仅可以指示任何过热,还可以提供变压器负载随时间变化的曲线——这两个指标都是变压器预期寿命的指标。任何绕组温度读数还应包括环境温度的记录,这会影响变压器的传热量。如果安装了冷却风扇,还应定期检查其运行情况。
对变压器绕组的目视检查(如果可见)将表明灰尘和污垢的任何过度堆积以及电弧迹象。如前所述,声音检查也是可能出现问题的重要指标。
干式变压器应尽可能定期断电,以对变压器内的组件进行测试。虽然这可能很难实现,因为变压器可能为设施提供唯一的电力,但通过及早发现可能的故障来避免紧急断电至关重要。
干式变压器测试应包括兆欧表输出电压为 500 或 1,000 伏的绝缘电阻测试。为了执行这些测试,变压器必须与电源和负载隔离。变压器中性线的任何接地连接也必须断开。高压绕组从导体到绝缘层和导体到地面的电阻测量值应大于 1,000 兆欧,次级绕组的电阻测量值应大于 100 兆欧。
匝数比测试也应使用合适的测试仪进行。该测试将指示匝数比是否在可接受的范围内,并指示是否存在可能因局部过热而失效的短路绕组。
目视检查阻塞和连接应确保所有紧密和安全。彻底清洁所有绕组表面和连接应该是变压器断电时所做的任何工作的一部分。
修复充满液体的变压器中的任何潜在问题都需要变压器断电并排出液体以进入变压器内部。这通常在变压器维修店完成,需要很长时间来断开、运输和维修设备。通过通电变压器检查及早发现问题将最大限度地减少服务中断。
液冷变压器还将具有温度计,以指示罐内的液体温度;也可能有压力表或液位表。应定期制作和记录仪表的读数。充液变压器的油箱应有轻微的正压;这将有助于防止水分和污染物进入油箱并影响油。如果压力不是正的,则可能表明垫圈或其他类型的密封件泄漏 - 这种情况需要关闭才能修复。如果压力过高,则可能表明变压器内积聚了气体,这可能是由变压器内的某种燃烧引起的,也可能是由液体过热引起的。液位计可以指示可能的泄漏。液体的液位取决于液体温度,因此应同时记录这两个值。
变压器冷却油的样品应定期采集并由实验室进行分析。该分析表明变压器内部的状况,而不会从油箱中排出油,并且在充满液体的变压器维护计划中至关重要。表 1 列出了测试的类型及其测试条件。
介电强度 | 测量油承受电应力的能力。低值表示油中的污染物。 |
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界面张力 | 测量油作为绝缘体的能力。低数字表示油或可能的污染物降解。 |
酸度 | 油中老化的测量。高酸度表明油与变压器的组件相互作用,变成酸性,并且由于老化而失去绝缘能力。 |
颜色 | 衰老的测量。随着颜色变深,它含有更多的杂质。如果变压器不是很旧,颜色越深可能表明过热。 |
总溶解可燃气体 | 测量油中发现的燃烧产物。常规执行时,测试可以提供变压器绝缘状态的视图和变压器内电弧的指示。 |
变压器全面维护的重要性怎么强调都不为过。变压器对于我们的电气基础设施至关重要,可确保各种系统的平稳电力流动。定期和彻底的维护对于延长其使用寿命、提高效率和降低意外故障的风险至关重要。通过进行例行检查,尽早解决潜在问题,并随时了解最新的行业标准,我们确保电气系统的安全,并为可靠和不间断的电力供应做出贡献。最终,全面的变压器维护,包括彻底的检查、测试和遵守规定的准则,确保电网能够有效地为日常运营供电。
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