电力变压器运行负压产生原因及危害探讨

电力变压器运行负压产生原因及危害探讨

陈伟洪

东莞市昌晖电气工程有限公司广东东莞523000

摘要：伴随着社会经济的不断进步，电力供应已经在工业生产、国防军事、科学发展以及人民生活中发挥着非常重要的作用，人们对电力的依赖性也是越来越强烈。变压器是电力仪器中至关重要的一部分，他的安全性和稳定性直接影响了整个电力系统的顺利运行。此文对变压器运行中出现负压的缘故、部位以及其结果进行了仔细的研究，并研究出了解除负压的办法及建议，为变压器正常运行提供了可靠的保障。

关键词：变压器；运行；措施

引言:

变压器因为设计的不合乎规范，会在运行中就会出现负压的状况。如果发现密封失败时，空气和水就将进入变压器的内部，轻者可以招致气体继电器报警或者直接切断，严重的还有可能出现一些绝缘击穿的事件。现在，部分制造商家和居民用户都认为负压的产生是客观存在的，在设计制造和技术改造中，没有从根源上探寻处理负压的方法。根据现在的状况来看，因为穿缆套管将军帽处的封闭不好导致水的进入，储油柜呼吸器拥堵，这些问题频频出现，从而对变压器的安全使用造成了非常大的危害，所以现在需要对这种现象进行分析和探讨，从根源上处理问题。

一、负压产生的原因

（一）变压器呼吸系统不通畅

当变压器呼吸系统发生拥堵的情况时，在变压器的油温不断升高的过程中，变压器的内部压力也在升高，压力过高就会导致压力释放阀往外喷油。在释放压力的过程中，就会有轻瓦斯的保护动作；如果是双浮球构造的气体继电器就是重瓦斯保护动作。在变压器的油温慢慢下降的过程中，内部的压力也在不断的下降，其高于油温部位的时候就会出现负压现象，如果出现泄露，外面的空气和水会立刻进入变压器内部，这样的后果会难以想象。所以，过于严重的负压现象会导致密封损坏，在一定的压力差距下，呼吸系统会拥堵，也会招致一些轻、重的瓦斯保护动作。

（二）强油循环冷却回路设计不恰当

现在，变压器在设计时，需要对油流带电以及油泵轴的损坏的使用时间等因素进行考虑，大多数绕组内的油流流速和油泵出口油流的速度进行相应的控制。变压器油泵的主要技术技能参数主要是取决于变压器油路的构成、冷凝器油循环回路以及光网体系的阻力特征曲线等因素。

大多数都是依据变压器油路的构成以及阻力的特点来算出冷却器来回所消耗的总压力，然后在确认油泵的扬程。油泵的扬程主要是由绕组内部的电阻和循环水利的数据所决定的，也影响了其换热的功效，与此同时还与变压器的稳固运行息息相关。对于导向结构，是因为绕阻内有很大的电阻，所以油泵扬程的选用可能是比较大的。对于油泵在上面布设构架，因为静压力相对较小，所以，下面布设发生的负压可能性较大。

此外，在变压器的使用发生异常的情况下，也会出现负压现象。对于比较古老的带有分流循环的构造的潜油泵，如果在分流的路上发生了拥堵，其后面的部分都会成为负压区。油泵进口处，包含着冷却器及其管道，当储油柜油的位置少于某个油的位置时，或者油泵的电压有不合适的地方，流速大于某个数值时，都会产生比较大的涡流现象，同时也有负压的产生。所以，在设计时，一定要从各个方面进行综合考虑。

二、出现运行负压的后果

在变压器工作的过程中，一旦内部出现负压，在比较正常的情况下，油中会有气体溢到外面，从而会招致密封失败。如果这是密封损坏之后，会造成不可想象的后果。

（一）呼吸不顺畅出现负压引起的跳闸隐患

在没有任何冲击的某台变压器上，突然之间发生了跳闸的现象。经过了一系列的核查和研究，确定了是变压器拥堵所造成的。在温度比较低的情况下，油温冲击，招致了气体继电器和油流速的保护。

（二）冷却回路负压进气进水

现在，比较严重的问题就是冷却回路的连续负压，因为在设计的过程中，没有遵循设计规范和一些人员对其认识的误解，所以处于防不胜防的困境中。在整个循环油路中，还存在着许多的接口，但接口又没有进行焊接就把面封上了。但是在运行过程中，如果要是受到外力或者振动，就会发生裂开或者运行老化等一些现象，轻则可以从漏气孔进气，导致保护气体不断的报警。

（三）低温或者套管频繁取油样后出现的负压

在油纸电容套管的内部发生负压状况时，如果套管端的密闭不好，外边的水进到里面或者在取油的过程中空气被吸收进去。进入的水分会招致其绝缘性降低，在高强度的部位，进入空气以后就失去绝缘效果，严重的时候可能会引发爆炸。

三、消除变压器运行负压的办法

（一）设计制造

在变压器的内部构型确定的之后，在保证温度升高的情况下，要选择适合的冷却回路油流量油泵扬程，大多数都是减小油流的速度，增加油流量，能更好的减少油泵的扬程数值。储油柜应该尽量增加安装的高度，这样可以更好的降低冷却回路的负压值，如果储油柜的油温达到最低的时候，但还高于穿缆套管的顶部就可以充分防止因进水潮湿而导致的击穿故障。与此同时，维持较高的油温启动，也能更好的避免运行时的负压现象。

为了更好的防止套管顶部经过内管油隙进水，对于套管的顶部大于储油柜的最低位置的电容管都适合使用导杆式或者干式套管。导杆式油纸套管的顶部密闭是稳固的，并且在出厂之前，会对其套管进行严格的检查，并且在安装的时候，不需要来来回回的拆卸，这些套管都不存在负压的毛病，所以说，这一类套管都是非常可靠的。

（二）运行维护

需要按时对呼吸系统进行检测，确保畅通，避免拥堵。在整个系统运行过程中，需要仔细观察呼吸器是否会冒出气泡，特别是在油温发生变化的时候出现的气泡，如果气泡出现的时间比较长，那么就可以认为是堵塞。在更替吸湿硅胶的情况下，应该使用网孔大于滤网的筛子进行筛查，尽量除去微小的颗粒，防止将呼吸口堵住。为了确保呼吸的流畅性，吸湿硅胶的颗粒形状不易过大，保证在规定范围内就好。油封碗中的异物也应快速的处理掉。

把在使用过程中有负压异常的变压器进行检查，在运行的过程中，不应该有负压的现象出现。在冷却油回路回路的进油端装上一个真空压力表，在油泵开始工作后是不会出现负压的，如果有负压的出现，就必须对其进行改造来去除负压的现象。在温度差距比较大的范围内，需要对储油柜在温度下降时进行检查。可在储油柜的顶部设上一个真空压力表，在运行期间出现正压或者负压的情况下，可以立刻检查出相关的问题。采用红外成像的方法可以按期核对油温，避免出现假油温的状况。运行维持合适的微正压状态，可以更好的避免进水和进气。

四、清除套管运行负压的办法

（一）头部设计

相关工作人员需要注意油纸电容套管的顶部储油柜需要达到两个终极运行温度下，绝缘油体积的变化，与此同时，还要避免低、高温负压。所以套管顶部气腔的体积非常大，是可以完成设计和使用的要求的。因为套管顶部位置很高，也很难观测油温的高度，观察窗的封闭和透视窗的衰弱等一系列的问题，在运行中都会出现一些安全隐患。所以，提议取消观察窗呈现油的位置，也就是压力的提示。

（二）运行维护

有着气体的微正压套管，对于气体的吸取是有限的，气腔越大，所吸取的油就会越多，所以必须要按照厂家的说明进行使用。在运用期间，应在规定的时间内进行预防实验，如果发现有破损的地方，应该立即进行检测，查明原因。

结束语:

在变压器运行的过程中，如果发现了一些内部负压的情况，其封闭被破坏，外边的空气和水都会进入变压器的里面，轻则可以招致气体继电器出现保护动作，严重的还可能出现绝缘击穿的事件。所以变压器在设计、制作以及安装的过程中，必须要防止内部负压的产生，在运行保护的过程中，也要保证变压器微正压的正常启用。

参考文献：

[1]黄杰.变压器运行过程中的异常现象分析与维护措施[J].企业技术开发.2015(30)

[2]刘钟.电力变压器运行中的问题及维护策略探析[J].科技展望.2016(28)

[3]陈琼琛,范晓玮.220kV变压器运行及继电保护研究[J].电子技术与软件工程.2015(18)