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变压器正常运行时,会发出均匀的嗡嗡声,原因是变压器绕组中周期性变化的交流电,在铁芯里产生周期性变化的电磁场,进而对铁芯产生周期性变化的电磁场力,引起铁芯振动而发出声音.一旦变压器在运行时发出“均匀的嗡嗡声”以外的其它异常声音,则表明变压器本体或其所在的电网有故障,应及时查明原因并迅速进行处理,以免事故扩大.
某天下午,我地某35KV变电所运行的一台S9—3150/35/10.5型主变,运行人员报说有异常声响,检修人员到现场后发现,主变在运行中发出了间歇性的刺耳的“哇哇”声,声音是一阵一阵的间歇性的,且每次异常声音持续的时间都不等,中间的间歇时间也都不等.
导致变压器声音异常的原因较复杂,此前我们总结,总体上有内外两个大的方面的原因.
1、内部原因,即由于变压器本身的故障引起的声音异常,这种故障一般来说是很严重的,可能会导致主变停电检修.
⑴ 绕组匝间短路引起声音异常.匝间短路处会产生局部过热,使油局部沸腾,发出“咕噜咕噜”般水开了的声音.这种声音表明事故较严重,必须立即停电处理.
⑵ 分接开关故障引起声音异常.分接开关接触不良,也会产生局部过热,发出匝间短路时的咕噜声.
⑶ 变压器内部螺丝松动引起声音异常.这时会出属活动的哗哗声或呜呜声,由于电气回路没有异常,因此,电压、电流、油色、油位、油温等都正常.
⑷ 铁芯故障引起声音异常.铁芯接地线断开时会产生噼噼啪啪的类似放电的声音.
2.外部原因,即变压器本身没有故障,二是由于电力系统其它故障导致主变声音异常,主变本身不需检修.
⑴ 由于变压器负载过大引起声音异常.变压器过负荷运行、大负荷用户频繁起动等都会引起变压器声音异常.从某种意义上说,这算不得声音异常,因为这时主变的声音还是均匀的“嗡嗡”声,一般无其他杂音,只是声响比正常运行时更沉重了.如果负载急剧的频繁的在较大范围内波动,主变声音也会在强弱之间波动,并可能会伴随“吱吱吱”的声音,但这时变压器的电流表、电压表等指示仪表会跟着摆动,起着辅助辩别的作用.
⑵ 由于变压器过电压引起声音异常.包括雷电过电压、操作过电压、谐振过电压、单相接地引起的电弧过电压等.雷电过电压、操作过电压引起的异常声响是瞬时的,而谐振过电压、电弧过电压引起的异常声响一般是间歇性的.
⑶ 变压器本体器件之间的撞击引起声音异常.铁芯的振动可能会引起变压器上相互接触的物体之间相互撞击,从而出现类似摩擦的“沙沙”声.
⑷ 异常气候引起放电声.大雾、大雪天气,会引起变压器套管爬弧放电,出现“嘶嘶”的声音,特别是在夜间可见蓝色火花.
尽管对引起主变异常声音的原因有了大概的了解,但此次发生的现象却并没能给检修人员提供现成的公式可套.这是一座综自保护所,后台显示无异常,变电所内无异常,油温油色均正常,更让现场的人无从下手.究竟是从内部查起还是从外部查起,并不能立即下结论.这时下面有用户反应,电灯泡总闪,在正常照明的时候,出现间歇性的强光,这提醒现场人员,过电压的可能较大,当时天气正常,也无任何操作.于是,检修负责人决定,分三组,一组检查变压器本体,一组巡视下面的配电线路,第三组巡视上级变电所.
结果在上级变电所发现,为故障变电所供电的出口真空断路器有丝丝的声响,进一步检查发现,该开关弹簧操作机构老化,导致合闸不到位,致使触头出现似接非接的状态,从而引起了间歇性的操作过电压.将该开关检修处理正常后送电,故障变电所主变的异常声响解除,运行正常.
对这起案例我们总结如下：
1、已有的经验、结论和方法,决不能当成死公式而生搬硬套,要根据具体情况、根据当时出现的各种现象,灵活做出判断.
2、综自保护装置在运行中,时常会出现反应迟钝的现象,特别是后台机,实时数据时常反映不出频繁波动的真实数据.这一方面需要设计生产部门提高产品性能,一方面需要运行维护人员加强运行维护管理,如机箱的散热和除尘等要加强.
3、主变的故障决不能局限在主变本身,也不能局限在主变所在的变电所内,要同时对上级电源和下级负荷进行全面检查,做出综合判断.
4、弹簧操作机构由于其合闸电流小、合闸时产生的电动力小等优点,几乎取代了电磁操作机构.但由于弹簧操作机构本身结构复杂,储能电机、各类弹簧、棘轮棘爪等部件较多,因此其运行的稳定性和可靠性与CD-10型电磁操作机构比还有待提高.