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變壓器常見的故障現(xiàn)象分類及原因

(1)變壓器本身出廠時(shí)就存在的問題。如端頭松動(dòng)、墊塊松動(dòng)、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強(qiáng)度不足等。

　 (2)線路干擾。在發(fā)電場(chǎng)應(yīng)該輸出直流電和交流電的競(jìng)爭(zhēng)中，交流電能夠使用變壓器是其優(yōu)勢(shì)之一。線路干擾在造成變壓器事故的所有因素中屬于重要的。主要包括:合閘時(shí)產(chǎn)生的過電壓,在低負(fù)荷階段出現(xiàn)的電壓峰值,線路故障,由于閃絡(luò)以及其他方面的異常現(xiàn)象等。這類故障在變壓器故障中占有很大的比例。因此,必須定期對(duì)變壓器進(jìn)行沖擊保護(hù)試驗(yàn),檢測(cè)變壓器抗勵(lì)磁涌流的強(qiáng)度。

　(3)由于使用不當(dāng)造成的變壓器絕緣老化的速度加快。一般變壓器的平均壽命只有17.8年,大大低于預(yù)期為35～40年的壽命。

　(4)遭雷擊造成過電壓。

　(5)過負(fù)荷。脈沖變壓器的工作原理：脈沖變壓器是利用變壓器的硅鋼片鐵芯的磁場(chǎng)和性能把輸入的正弦波電壓辦成窄脈沖形輸出的電壓變壓器，脈沖變壓器的結(jié)構(gòu)式為在原繞組線圈上面套上界面不同的銅排來達(dá)到低電壓大電流輸出的效果。過負(fù)荷是指變壓器長(zhǎng)期處于超過銘牌功率工作狀態(tài)下的變壓器。過負(fù)荷經(jīng)常會(huì)發(fā)生在發(fā)電廠持續(xù)緩慢提升負(fù)荷的情況下,冷卻裝置運(yùn)行不正常,變壓器內(nèi)部故障等等,終造成變壓器超負(fù)荷運(yùn)行。由此產(chǎn)生過高的溫度則會(huì)導(dǎo)致絕緣的過早老化,當(dāng)變壓器的絕緣紙板老化后,紙強(qiáng)度降低。因此,外部故障的沖擊力就可能導(dǎo)致絕緣破損,進(jìn)而發(fā)生故障。

　(6)受潮:如有洪水、管道泄漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。

   為了鞏固低損耗配電變壓器的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，推廣發(fā)展低損耗配電變壓器，國(guó)家規(guī)定從1998年下半年起淘汰損耗較高的S7系列配電變壓器，推廣發(fā)展新S9型低損耗配電變壓器。過負(fù)荷經(jīng)常會(huì)發(fā)生在發(fā)電廠持續(xù)緩慢提升負(fù)荷的情況下,冷卻裝置運(yùn)行不正常,變壓器內(nèi)部故障等等,最終造成變壓器超負(fù)荷運(yùn)行。為了進(jìn)一步節(jié)能，近，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委又下文推廣發(fā)展卷鐵芯（鐵芯截面為圓形）配電變壓器（SC11），國(guó)家經(jīng)貿(mào)委有關(guān)負(fù)責(zé)人指出：““十五”期間，推廣變壓器是開展節(jié)電工作的重要措施之一。“十五”期間，我國(guó)節(jié)電工作將以提高能源效率為核心。電能是重要且為昂貴的能源形式之一，節(jié)約用電是節(jié)能工作的重要內(nèi)容”。

       變壓器主要應(yīng)用電磁感應(yīng)原理來工作。由于硅鋼在交變磁場(chǎng)中的損耗很小，所以電源變壓器主要都是采用硅鋼片來作磁性材料。具體是：當(dāng)變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1，流過一次繞組的電流為I1,則該電流在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生交變磁通，使一次繞組和二次繞組發(fā)生電磁聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變磁通穿過這兩個(gè)繞組就會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的大值成正比，繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓高，繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓低，當(dāng)變壓器二次側(cè)開路，即變壓器空載時(shí)，一二次端電壓與一二次繞組匝數(shù)成正比，即U1/U2=N1/N2,但初級(jí)與次級(jí)頻率保持一致，從而實(shí)現(xiàn)電壓的變化。

    由于硅鋼在交變磁場(chǎng)中的損耗很小，所以電源變壓器主要都是采用硅鋼片來作磁性材料。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，將某一等級(jí)的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一等級(jí)電壓和電流的設(shè)備。硅鋼片可分為熱軋和冷軋兩類，冷軋硅鋼帶由于具有較高的導(dǎo)磁系數(shù)和較低的損耗，因此用來制作電源變壓器具有體積小、重量輕、的優(yōu)勢(shì)。熱軋硅鋼帶的性能則略遜色于冷軋硅鋼帶。普通的EI型電源變壓器是將硅鋼板沖制成0.35–0.5mm厚的E型和I型片子，經(jīng)過熱處理后再插入繞組線包內(nèi)，這類鐵芯以使用熱軋硅鋼片居多（含硅量很高的硅鋼片型號(hào)為D41、D42、D43、D301）。環(huán)型和C型電源變壓器的鐵芯則是采用冷軋硅鋼帶經(jīng)卷繞而成形，其中C型電源變壓器系經(jīng)熱處理浸漆后再切開制成。