电力变压器故障类型及预防 (电力变压器故障检测系统设计)

电力变压器故障检测系统设计

绝缘故障及预防

变压器绝缘层的老化会导致绝缘性能下降,甚至出现短路故障。因此,需要对变压器的运行温度进行控制,避免绝缘层过热老化。目前,我国主要采用测量变压器顶层油温的方式来对变压器温度进行监测。当油温升高到一定程度时,需要及时增加冷却措施,防止变压器过载运行。

铁芯故障及预防

变压器的铁芯故障多由铁芯导电材料表面破坏或迭片绝缘损坏造成。铁芯内部紧固零件松动或油道内有异物,也会导致铁芯故障。在检修中,元器件质量不合格或工艺不精也会引发铁芯故障。如接地不良等。

电力变压器故障类型及预防

套管短路故障及预防

变压器的套管短路故障主要是由于漏油、裂缝、密封不严或受潮等原因造成的。套管受到人为破坏或结垢严重,也可能导致套管短路故障。


变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态?它们与线路相比有何异同?

变压器故障可以分为油箱外和油箱内两种故障,油箱外得故障主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。\x0d\x0a\x0d\x0a变压器的不正常运行状态主要有变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起的冷却能力下降等。此外,对于中性点不接地运行的星形接线变压器,外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压,威胁变压的绝缘;大容量变压器在过电压或低频率等异常工况下会使变压器过励磁,引起铁芯和其他金属构件的过热。\x0d\x0a\x0d\x0a油箱外故障与线路的故障基本相同,都包括单相接地故障、两相接地故障、两相不接地故障和三相故障几种形式,故障时也都会出现电压降低、电流增大等现象。油箱内故障要比线路故障复杂,除了包括相间故障和接地故障外,还包括匝间故障、铁芯故障等,电气量变化的特点也较为复杂。\x0d\x0a\x0d\x0a变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等)。电路符号常用T当作编号的开头.例:T01,T201等。\x0d\x0a\x0d\x0a工作原理:\x0d\x0a变压器是利用电磁感应原理制成的静止用电器。当变压器的原线圈接在交流电源上时,铁心中便产生交变磁通,交变磁通用φ表示。原、副线圈中的φ是相同的,φ也是简谐函数,表为φ=φmsinωt。由法拉第电磁感应定律可知,原、副线圈中的感应电动势为e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2为原、副线圈的匝数。由图可知U1=-e1,U2=e2(原线圈物理量用下角标1表示,副线圈物理量用下角标2表示),其复有效值为U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,称变压器的变比。由上式可得U1/U2=-N1/N2=-k,即变压器原、副线圈电压有效值之比,等于其匝数比而且原、副线圈电压的位相差为π。\x0d\x0a进而得出:\x0d\x0aU1/U2=N1/N2\x0d\x0a在空载电流可以忽略的情况下,有I1/I2=-N2/N1,即原、副线圈电流有效值大小与其匝数成反比,且相位差π。\x0d\x0a进而可得\x0d\x0aI1/I2=N2/N1\x0d\x0a理想变压器原、副线圈的功率相等P1=P2。说明理想变压器本身无功率损耗。实际变压器总存在损耗,其效率为η=P2/P1。电力变压器的效率很高,可达90%以上。

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