變壓器油泵特性 怎樣判斷變壓器產(chǎn)生的問(wèn)題

時(shí)間：2019-05-09作者：湖南兵器躍進(jìn)機(jī)電有限公司瀏覽：197

變壓器油泵--是一種全密封結(jié)構(gòu)的，內(nèi)置潛油運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)直軸驅(qū)動(dòng)一離心式或軸流式葉片泵，**于輸送變壓器絕緣油介質(zhì)的流體機(jī)械。離心式變壓器油泵適用于變壓器強(qiáng)油風(fēng)冷卻器;軸流式變壓器油泵(低揚(yáng)程、大流量)適用于變壓器片式散熱器。

按驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)劃分：目前國(guó)內(nèi)配套采用 ①傳統(tǒng)三相異步電動(dòng)機(jī)**潛油設(shè)計(jì)的普通型變壓器油泵;②軸向氣隙(盤(pán)式電機(jī))電機(jī)驅(qū)動(dòng)的盤(pán)式變壓器油泵。兩種結(jié)構(gòu)的差別主要是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不同，使用功能、安裝形式完全相同。但是由于盤(pán)式泵其特有的軸向磁拉力作用，運(yùn)行中須及時(shí)更換磨損的軸承，以防止轉(zhuǎn)子落下引起強(qiáng)烈機(jī)械摩擦。目前國(guó)外仍普遍大量采用的還是傳統(tǒng)三相異步電動(dòng)機(jī)**設(shè)計(jì)的普通型變壓器油泵。

揚(yáng)程、流量對(duì)于每一種特定型號(hào)的泵而言是**的，因?yàn)槊糠N型號(hào)泵的特性曲線上只有一點(diǎn)是效率較高的。泵工作的這一點(diǎn)叫額定工況點(diǎn)，泵工作在這一區(qū)域時(shí)，不僅效率高，而且噪音低，功耗合理，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無(wú)有害渦流沖擊和氣蝕損害，能夠保持長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。

以上所述工況點(diǎn)的選擇：是由主變 冷卻器強(qiáng)油循環(huán)油回路的管網(wǎng)系統(tǒng)阻力特性曲線所決定的。不同類(lèi)型的冷卻器和主變油路循環(huán)結(jié)構(gòu)，其管網(wǎng)特性曲線不同。管網(wǎng)系統(tǒng)阻力特性曲線與變壓器油泵工作特性曲線的交點(diǎn)就是油泵的額定工況點(diǎn)。因此，就變壓器油泵的替代性而言，不同水力參數(shù)或降低水力參數(shù)的隨意替代是不可取的。他關(guān)系主變的安全運(yùn)行和冷卻器的額定換熱容量。

目前，國(guó)內(nèi)各電力網(wǎng)、局根據(jù)國(guó)電公司的要求：為提高變壓器油泵軸承運(yùn)轉(zhuǎn)壽命，將原1450轉(zhuǎn)/分(4較電機(jī))油泵，改為1000轉(zhuǎn)/分(6較電機(jī))以下的油泵。

1000轉(zhuǎn)/分(6較電機(jī))的變壓器油泵要達(dá)到(4較電機(jī))油泵的流量、揚(yáng)程，勢(shì)必要靠增加葉輪直徑解決。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的直徑增加則運(yùn)行穩(wěn)定性會(huì)下降，而且6較驅(qū)動(dòng)電機(jī)比4較電機(jī)的直徑要大。這樣，在替代過(guò)程中，某些老式的冷卻器安裝尺寸(如配裝4B2 40-16/3V油泵)很難實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)春諾森電機(jī)有限公司采用雙級(jí)泵結(jié)構(gòu)，對(duì)此類(lèi)油泵的替代問(wèn)題加以解決，但制造成本加大。

其實(shí)，目前國(guó)內(nèi)外泵類(lèi)產(chǎn)品是向高速、高效方向發(fā)展。適當(dāng)高轉(zhuǎn)速的變壓器油泵不僅效率高而且體積小，運(yùn)行穩(wěn)定性好。當(dāng)然，低轉(zhuǎn)速可以提高軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。但是隨著葉輪直徑的增加，平衡問(wèn)題將較加**，特別是作為葉片泵其葉片鑄型、扭曲角度的一致性在工藝上誤差難免，這些都是影響運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，搞不好反而會(huì)降低軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。目前國(guó)內(nèi)許多單位大量配套采用軸向氣隙(盤(pán)式電機(jī))電機(jī)驅(qū)動(dòng)的盤(pán)式變壓器油泵(這種油泵適宜作成低速1000轉(zhuǎn)/分以下)，此類(lèi)問(wèn)題將較加**。因?yàn)楸P(pán)式電機(jī)的軸向磁拉力是很強(qiáng)的，(它就是靠這種旋轉(zhuǎn)的軸向磁拉力進(jìn)行磁電耦合使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái)，完成電能轉(zhuǎn)換的。)軸向磁拉力會(huì)使軸承的磨損量間隙直接轉(zhuǎn)化為定、轉(zhuǎn)子間氣隙的減少，直至定、轉(zhuǎn)子鐵與鐵的強(qiáng)烈摩擦。(盤(pán)式電機(jī)非常適于制成剎車(chē)電機(jī)：定、轉(zhuǎn)子間安裝剎車(chē)片，通電剎車(chē)，失電自由旋轉(zhuǎn)。)所以國(guó)外普遍大量采用的還是傳統(tǒng)三相異步電動(dòng)機(jī)**設(shè)計(jì)的普通型變壓器油泵。只有我們還在將盤(pán)式電機(jī)變壓器油泵作為一種新產(chǎn)品加以廣泛采用。如果運(yùn)行中忽略對(duì)軸承的嚴(yán)密監(jiān)控，隨著這種結(jié)構(gòu)油泵運(yùn)行時(shí)間的累計(jì)，事故的概率會(huì)加大。日本國(guó)生產(chǎn)的這種盤(pán)式變壓器油泵其說(shuō)明書(shū)對(duì)軸承的維護(hù)進(jìn)行了較多篇幅的說(shuō)明，并推出公式如下：

Lh=(106/60N)(C/Prfw)3a1 a2 a3

Lh：計(jì)算壽命(hr); N：轉(zhuǎn)速(rot/min); C：額定荷重(kg);Pr：當(dāng)量軸承荷重(kg);

fw：荷重系數(shù); a1：信賴(lài)度系數(shù); a2：潤(rùn)滑系數(shù); a3：材料系數(shù);

以上公式即使給出各個(gè)參數(shù)的推薦值，由于其選用材料的、環(huán)境的、制造工藝的等等因素，也很難準(zhǔn)確計(jì)算出油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。依筆者看來(lái)，實(shí)際就是把責(zé)任交給了用戶。

我國(guó)傳統(tǒng)型1450轉(zhuǎn)/分(4較電機(jī))油泵，甚至2860轉(zhuǎn)/分(2較電機(jī))變壓器油泵中有些品種運(yùn)行業(yè)績(jī)非常好，有的產(chǎn)品運(yùn)行已達(dá)20幾年，目前仍然運(yùn)行良好。所以，關(guān)鍵是良好的、專(zhuān)業(yè)化的制造質(zhì)量與運(yùn)行維護(hù)。不能因?yàn)槌霈F(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，就全盤(pán)否定，其實(shí)有些運(yùn)行單位的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和意見(jiàn)也是頗值得尊重的。

普通型變壓器油泵低速1000轉(zhuǎn)/分以下(6較電機(jī))的6B4、6B5型已大量投入運(yùn)行，但由于投入時(shí)間晚，宣傳不足，人們認(rèn)為似乎只有6PB型的盤(pán)式泵才是低速泵。其實(shí)兩者之間在水力參數(shù)、安裝尺寸、主要性能方面完全可以替代的。

怎樣根據(jù)變壓器發(fā)出的聲音判斷變壓器產(chǎn)生的問(wèn)題?

1、“吱吱”聲。

引起原因：當(dāng)分接開(kāi)關(guān)調(diào)壓之后，響聲加重，以雙臂電橋測(cè)試其直流電阻值，均**過(guò)出廠原始數(shù)據(jù)的2%，屬接觸不良，系觸頭有污垢而引起的。







處理方法：旋開(kāi)分接開(kāi)關(guān)的風(fēng)雨罩，卸下鎖緊螺絲，用搬手把分接開(kāi)關(guān)的軸左右往復(fù)旋轉(zhuǎn)10～15次，即可消除這種現(xiàn)象，修后立即裝配還原。其次，終端桿引至跌落式熔斷器的引下線采用裸鋁或裸銅絞線，但張力不夠，再加上瓷瓶扎線松馳所致。

2、在黃昏和黎明時(shí)可見(jiàn)小火花發(fā)出“吱吱”聲。

這與變壓器內(nèi)部發(fā)出的“吱吱”聲有明顯區(qū)別。

處理方法：利用節(jié)假日安排停電檢修，將故障排除。

3、“噼啪”的清脆擊鐵聲。

引起原因：這是高壓瓷套管引線，通過(guò)空氣對(duì)變壓器外殼的放電聲，是變壓器油箱上部缺油所致。

處理方法：用清潔干燥的漏斗從注油器孔插入油枕里，加入經(jīng)試驗(yàn)合格的同號(hào)變壓器油(不能混油使用)，補(bǔ)油量加至油面線溫度+20℃為宜，然后上好注油器。否則，油受熱膨脹會(huì)產(chǎn)生溢油現(xiàn)象。如條件允許，應(yīng)采用真空注油法以排除線圈中的氣泡。對(duì)未用干燥劑的變壓器，應(yīng)檢查注油器內(nèi)的排氣孔是否暢通無(wú)阻，以確保安全運(yùn)行。

4、沉悶的“噼啪”聲。

引起原因：這是高壓引線通過(guò)變壓器油而對(duì)外殼放電，屬對(duì)地距離不夠(<30mm)或絕緣油中含有水份。

驅(qū)潮的方法：另從三相三線開(kāi)關(guān)中接出三根380V的引線，分別接在配電變壓器高壓繞組A、B、C端子上，從而產(chǎn)生零載電流，該電流不僅流過(guò)高壓線圈產(chǎn)生了銅損，同時(shí)也產(chǎn)生了磁通，磁通通過(guò)線圈芯柱、鐵心上下軛鐵、螺栓、油箱還產(chǎn)生了鐵損，銅損和鐵損產(chǎn)生的熱能使變壓器油、線圈、鐵質(zhì)部件的水份受到均勻加熱而蒸發(fā)出來(lái)，均通過(guò)油枕注油器孔排出箱外。低壓線圈中感應(yīng)出25V的零載電壓，作為油箱產(chǎn)生渦流發(fā)熱的電源。從配電變壓器的低壓繞組a、b、c端子上，接出三根10～16mm2塑料鋁芯線，分別在油箱外殼上、中、下纏繞三匝之后，均接于配電變壓器低壓繞組零線端子　上，所產(chǎn)生的渦流發(fā)出的熱能能使配電變壓器油箱受到均勻加熱，進(jìn)一步提高配電變壓器的干燥質(zhì)量。

注意，若焙烘的溫度**配電變壓器的額定溫度，去掉B相電源后即可降低干燥時(shí)的溫度。

5、“吱啦吱啦”的如磁鐵吸動(dòng)小墊片的響聲，而變壓器的監(jiān)視裝置、電壓表、電流表、溫度計(jì)的指示值均屬正常。

引起原因：這往往由于新組裝或吊芯檢修時(shí)的疏忽大意，沒(méi)將螺釘或鐵墊上緊或掉入小號(hào)鐵質(zhì)部件，在電磁力作用下所致。

處理方法：待變壓器吊芯檢修時(shí)加以排除。

6、特殊噪聲。

引起原因：由于負(fù)載和周?chē)h(huán)境溫度的變化，使油枕的油面線發(fā)生變化，因此，水蒸氣伴隨空氣一并被吸入油枕內(nèi)，凝成水珠，促使內(nèi)部氧化生銹，隨著積聚程度加劇，會(huì)落到油枕的下部。鐵銹通過(guò)油枕與油蓋的連通管，堆積在部分軛鐵上，從而在電磁力的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出特殊噪聲。這還會(huì)導(dǎo)致變壓器運(yùn)行油機(jī)械雜質(zhì)增多，使油質(zhì)惡化。

處理方法：油枕與集泥器的清潔是同時(shí)進(jìn)行的，應(yīng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷情況，溫升狀況來(lái)決定。使用經(jīng)驗(yàn)證明，兩年清潔一次為好。







7、斷續(xù)放電聲。

引起原因：變壓器的鐵心接地，一般采用吊環(huán)與油蓋焊死或用鐵墊腳方法。當(dāng)脫焊或接觸面有油垢時(shí)，導(dǎo)致連接處接觸不良，而鐵心及其夾件金屬均處在線圈的電場(chǎng)中，從而感應(yīng)出一定電位，在高壓測(cè)試或投入運(yùn)行時(shí)，其感應(yīng)電位差**過(guò)其問(wèn)的放電電壓時(shí)，即會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)放電聲。

處理方法：吊芯檢查。把接地脫焊面清除干凈，重新電焊或把油泥消除至清潔為止，保持良好的接觸狀態(tài)。同時(shí)應(yīng)以500V搖表測(cè)試，鐵心與變壓器外殼要接地良好。

二、油位顯著下降及嚴(yán)重漏油

正常時(shí)的油位上升或下降是由溫度變化造成的，變化不會(huì)太大。當(dāng)油位下降顯著，甚至從油位計(jì)中看不見(jiàn)油位，則可能是因?yàn)樽儔浩鞒霈F(xiàn)了漏油、滲油現(xiàn)象。變壓器運(yùn)行中滲漏油現(xiàn)象比較普遍，油位在規(guī)定的范圍內(nèi)，仍可繼續(xù)運(yùn)行或安排計(jì)劃?rùn)z修。

三、變壓器油溫異常

變壓器在負(fù)荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，較原來(lái)同條件時(shí)的溫度高，并有不斷升高的趨勢(shì)，也是變壓器溫度異常升高，與**極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。

引起溫度異常升高的原因：變壓器匝間、層間、股間短路; 變壓器鐵芯局部短路;因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發(fā)熱; 長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，事故過(guò)負(fù)荷; 散熱條件惡化等。

處理方法：運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常，應(yīng)先查明原因后，再采取相應(yīng)的措施予以排除，把溫度降下來(lái)，如果是變壓器內(nèi)部故障引起的，應(yīng)停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。

四、變壓器油枕噴油爆炸

噴油爆炸的原因是變壓器內(nèi)部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護(hù)裝置又未能及時(shí)切斷電源，使故障較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)存在，使箱體內(nèi)部壓力持續(xù)增長(zhǎng)，高壓的油氣從防爆管或箱體其他強(qiáng)度薄弱之處噴出形成事故。

絕緣損壞：匝間短路等局部過(guò)熱使絕緣損壞;變壓器進(jìn)水使絕緣受潮損壞;雷擊等過(guò)電壓使絕緣損壞等導(dǎo)致內(nèi)部短路的基本因素。

斷線產(chǎn)生電弧：線組導(dǎo)線焊接不良、引線連接松動(dòng)等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點(diǎn)處產(chǎn)生高溫電弧使油氣化促使內(nèi)部壓力增高。

調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)故障：配電變壓器高壓繞組的調(diào)壓段線圈是經(jīng)分接開(kāi)關(guān)連接在一起的，分接開(kāi)關(guān)觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過(guò)負(fù)荷電流和短路電流，如分接開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭發(fā)熱，跳火起弧，使調(diào)壓段線圈短路。

五、變壓器油色異常

新變壓器油呈微透明、淡黃色，運(yùn)行一段時(shí)間后油色會(huì)變?yōu)闇\紅色。如油色變暗，說(shuō)明變壓器的絕緣老化;如油色變黑(油中含有碳質(zhì))甚至有焦臭味，說(shuō)明變壓器內(nèi)部有故障(鐵心局部燒毀、繞組相間短路等)，這將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，應(yīng)將變壓器停止運(yùn)行進(jìn)行檢修，并對(duì)變壓器油進(jìn)行處理或換成合格的新油。變壓器油在變壓器中起絕緣和冷卻作用，若油質(zhì)變壞就會(huì)起不到應(yīng)有的作用。

為防止因油質(zhì)變壞而發(fā)生嚴(yán)重后果，應(yīng)在變壓器正常運(yùn)行時(shí)，定期取油樣進(jìn)行化驗(yàn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

以上對(duì)變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現(xiàn)象對(duì)配電變壓器故障的判斷，只能作為現(xiàn)場(chǎng)直觀的初步判斷。

因?yàn)?，變壓器的?nèi)部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)假象。必要時(shí)必須進(jìn)行變壓器特性試驗(yàn)及綜合分析，才能準(zhǔn)確可靠地找出故障原因及處理方法。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，大型電力變壓器故障以臨界性故障出現(xiàn)較多，災(zāi)難性故障出現(xiàn)率較低但危害程序較大，致命性故障出現(xiàn)率較高，輕度性故障率不高;嚴(yán)酷程度低的故障進(jìn)一步發(fā)展可能級(jí)或越級(jí)成為嚴(yán)酷度高的故障，因而在變壓器運(yùn)行維護(hù)時(shí)要堅(jiān)決杜絕各類(lèi)故障。

大型電力變壓器災(zāi)難性故障或致命性故障不僅給自身帶來(lái)巨大的損失，同時(shí)也嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此，對(duì)電力變壓器應(yīng)建立在線監(jiān)測(cè)裝置，密切注視其臨界狀態(tài)，以確定是否需要進(jìn)行檢修，能有效地防止故障狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，減少或避免電力變壓器故障發(fā)展帶來(lái)的損失，提高電力變壓器運(yùn)行的可能性。


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