變壓器運行時,電流通過鐵心產生交變磁通就會發(fā)出“嗡嗡”的均勻電磁聲,聲響的強弱正比于運行電壓和負荷電流的大小。這是變壓器正常運行的聲響。如果出現(xiàn)其它的聲響,則說明變壓器出現(xiàn)了故障。
現(xiàn)以6/0.4KV配電變壓器為例分析如下:
1.變壓器“吱吱”聲當分接開關調壓之后,響聲加重。以雙臂電橋測試其直流電阻值,均超過出廠原始數(shù)據(jù)的2%,屬接觸不良,系觸頭有污垢而引起的。處理方法:旋開分接開關的風雨罩,卸下鎖緊螺釘,用扳手把分接開關的轉軸左右往復旋轉10~15次,即可消除這種現(xiàn)象,修復后立即裝配還原。
2.變壓器“噼啪”的清脆擊鐵聲這是高壓引線通過空氣對變壓器外殼的放電聲,系變壓器油箱上部缺油所致。處理方法:用清潔干燥的漏斗從油枕注油孔加入經試驗合格的變壓器油,補油量加至油面線+20℃處為宜。如條件允許,應采用真空注油法以排除繞組中的氣泡。
3.變壓器沉悶的“噼啪”聲這是高壓引線通過變壓器油對外殼放電,屬絕緣油中含有水分,造成對地距離不夠。驅潮的方法:短接變壓器低壓側引線柱,并在其高壓側接入低壓三相交流電(240~330V),用調壓器調整此電壓,使流過變壓器高壓繞組的電流不大于其額定電流。該電流不僅使高壓和低壓繞組產生銅損,同時也產生漏磁通。漏磁通通過鐵心和結構件,產生渦流損耗。銅損和鐵損產生的熱量能使變壓器油、繞組、鐵質部件的水分受到均勻加熱而蒸發(fā)出來,均通過油枕呼吸塞排出箱外。 此時若低壓繞組開路,則有16~22V的輸出電壓,也可作為油箱產生渦流發(fā)熱的電源。其做法是:從配電變壓器的低壓繞組a、b、c端子上,分別接出10~16mm2塑料鋁芯線,分別在油箱外殼上、中、下纏繞3匝之后,均接于配電變壓器低壓繞組中性線端子上,所產生的渦流發(fā)出的熱量能使配電變壓器油箱受到均勻加熱,進一步提高配電變壓器的干燥質量。這里需要指出,若焙烘的溫度高于配電變壓器的額定溫度,去掉B相電源后即可降低干燥時的溫度。
4.變壓器似蛙鳴的“唧哇唧哇”聲在變壓器的外部電源回路有虛接點時,會發(fā)出這種聲音,且聲響不均,時強時弱??膳浜?font>電壓表的指示值進行判斷,若B相缺電,則電壓大致為:Uab=230V,Uac=400V,Ubc=230V,Uao=230V, Ubo=0V,Uco=230V處理方法:立即安排停電并檢修。一般發(fā)生在高壓架空線路上,如導線與隔離開關的連接、耐張段內的接頭、跌落式熔斷器的接觸點及下引線接頭出現(xiàn)斷線、松動或接觸不良。待故障排除后,方可允許投入運行。
5.變壓器嗡嗡聲響減弱變壓器停運后送電或新安裝竣工后投產驗收送電,往往發(fā)現(xiàn)電壓不正常,這是高壓引線較細,運行發(fā)熱斷線,或經過長途運輸、搬運不當或跌落式熔斷器的熔絲熔斷及接觸不良所致。在低壓側測量電壓,會出現(xiàn)三相相電壓數(shù)值不等、一相為零(Yyn0接法時),這是兩相供電所致。當變壓器運行時,電流通過鐵心產生的交變磁通在減弱,故從變壓器內發(fā)出音響較小的“嗡嗡”的均勻電磁聲。
處理方法:
(1)測試高壓繞組的直流電阻值。若變壓器設置有分接開關,應測量每一擋的數(shù)據(jù),分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ進行AB、BC、CA直流電阻值的測量,并注意將運行中的一擋放在最后測量,測完之后不再切換。儀表用單臂或雙臂電橋,待自感消逝、指針穩(wěn)定后進行測試。1600KVA及以下三相變壓器各相測得值的相互差值應小于平均值的4%,線間測得值的相互差值應小于平均值的2%;1600KVA以上三相變壓器各相測得值的相互差值應小于平均值的2%,線間測得值的相互差值應小于平均值的1%;各個繞組測試值之差,以不超過出廠原始數(shù)據(jù)的±2%為合格,否則應屬接觸不良,可用第1條中的方法處理。
(2)測試低壓繞組的直流電阻值。ab、bc、ca的不平衡率應在±1%內。
(3)跌落式熔斷器的接觸不良。一般產生于熔器上的上觸頭,原因是壓力不夠而引起??捎美l桿迫使上觸頭往下壓緊,且與熔芯接觸可靠。
6.變壓器特殊噪聲由于負載和周圍環(huán)境溫度的變化,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,凝成水珠,促使內部氧化生銹。隨著積聚程度加劇,鐵銹會落到油枕的下部。鐵銹通過油枕與油蓋的連通管,堆積在部分鐵軛上,從而在電磁力的作用下產生振動,發(fā)出特殊噪聲。這還會導致變壓器運行油中機械雜質增多,惡化油質。處理方法:油枕與集泥器的清潔是同時進行的,應根據(jù)變壓器的負荷情況、溫升狀況來決定。使用經驗證明,兩年清潔一次為好。集泥器裝在油枕的下部,用于收集油中沉淀下來的機械雜質和水分,保持運行油有良好的絕緣強度。卸下集泥器(放油閥)后,油會自動流出,至流完為止。
準確地測定運行中變壓器油酸值的新方法 摘 要:介紹一種快速、準確地測定運行中變壓器油酸值的新方法。闡述該方法的試驗原理、方法和計算,并提供該方法與GB 7599—1987所采用方法的對比試驗數(shù)據(jù)。數(shù)理統(tǒng)計結果表明,兩種方法在試驗結果上無顯著性差異。新方法具有快速、簡便、易操作的特點,有利于在實驗室應用。 關鍵詞:變壓器油;酸值測定;指示劑;溶劑 電力系統(tǒng)所采用的變壓器油,是發(fā)供電設備的重要絕緣介質。電力用油在氧、熱和電場的作用下,在保管和運行中會逐漸老化,使油中酸性物質增多。酸性物質不但腐蝕設備,同時還會提高油的導電性,降低油的絕緣性能,最終導致電力設備壽命縮短,造成巨大的損失。為了保證設備正常運行,延長其使用壽命,就必須對電力用油進行嚴格的監(jiān)測和維護。反映油中酸性物質含量的指標——酸值是主要的監(jiān)測參數(shù),在我國標準和國際標準中,酸值都被列為必測參數(shù)。 目前測定酸值的標準方法有多種,有針對新油的標準,也有針對運行油的標準;有國家標準,也有部頒標準和行業(yè)標準。這些標準大致分為兩類:指示劑法和電位滴定法。多年來這兩類方法在電力用油監(jiān)測和維護上起到了相當大的作用,但也存在著明顯的不足:指示劑法需要加熱回流,費時費事,而且溶液在滴定過程中二氧化碳很容易侵入,影響測定結果;電位滴定法準備時間過長,操作復雜,電極易鈍化,更費時費事,而且在操作過程中需要使用有毒溶劑,安全很難保證。正是由于這些原因,許多基層單位的實驗室雖知酸值測定的重要性,卻都遲遲不予開展,或雖開展,但試驗人員常有畏難情緒。 本文研究的方法(以下稱“新方法”)是一種簡易測定運行中變壓器油酸值的方法,它采用異丙醇作溶劑,以溴百里香草酚蘭(BTB)指示滴定終點。經試驗取得了與現(xiàn)行GB 7599—1987(所采用的測定方法以下稱“舊方法”)一致的測定結果,且新方法在室溫下進行,具有操作簡單、快速、不需加熱回流等特點,大大提高了工作效率。
1原理 新油或使用過的油品中,酸性組分包括有機酸、無機酸、酯類、酚類化合物、內酯、樹脂和重金屬鹽類、胺鹽、其他弱堿的鹽類、多元酸的酸式鹽,以及某些抗氧和清靜添加劑。中和1 g油酸性組分所需的氫氧化鉀的質量稱為酸值。該方法是采用異丙醇抽出試油中的酸性組分,再用氫氧化鉀乙醇溶液進行中和滴定,根據(jù)指示劑的顏色變化來指示終點,再根據(jù)消耗的堿量來計算酸值。其反應式是酸堿中和反應:
由此可見,一種酸的電離常數(shù)的大小,取決于溶質的固有酸度常數(shù)和溶劑的固有堿度常數(shù)。用異丙醇作溶劑,因為其有相對于乙醇高的分子結構,固有堿度高,對油品有較好的混溶能力,能較大程度地萃取油中的酸性組分,加之適用于在乙醇溶液中指示溶液的酸堿度的BTB指示劑在此溶劑中具有相同的性質。因而可以采用其來溶解油樣。 用BTB作指示劑,因為其變色pH范圍在6.2~7.6,顏色從黃色轉呈綠色,終點清晰明顯。而堿蘭6B指示劑變色pH范圍在94~14,顏色從蘭色轉呈紅色,其結果一般略偏高;再者BTB指示劑價格便宜,配制方便,因而采用BTB作指示劑是較理想的。
2方法 2.1試驗步驟 a) 用錐形瓶稱取試油5~10 g。 b) 用另一錐形瓶量取加入變壓器油樣質量2.0~2.5倍的異丙醇溶液,滴加0.2 mL BTB指示劑,用0.02~0.05 mol/L氫氧化鉀乙醇溶液滴定至呈藍綠色。 c) 將中和后的溶劑倒入已取好油樣的錐形瓶中,搖勻,使油樣充分溶解,再用0.02~0.05 mol/L氫氧化鉀乙醇溶液滴定至呈藍綠色。 d) 根據(jù)所消耗的氫氧化鉀乙醇溶液量計算油中酸值。 2.2計算方法 試油的酸值按下式計算: X=Mr(KOH)×V×c(KOH)/m 式中X——油樣的酸值; V——滴定油樣所消耗的氫氧化鉀乙醇溶液的體積; c(KOH)——氫氧化鉀乙醇溶液的濃度; Mr(KOH)——氫氧化鉀的相對分子質量,為56.1; m——所取油樣的質量。
3新舊方法的對比試驗 3.1同一實驗室 在同一實驗室中相同條件下,對新舊方法進行對比試驗, 根據(jù)表1數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計,得平均偏差 0.001 9,標準偏差Sd=0.004 3,由斯圖滕t檢驗法得t=1.397,在自由度為9和置信水平為95%時,查表t0.05=2.262,由于t<t0.05,可知兩種方法無顯著性差異,因此新方法是可行的。 3.2不同實驗室 在不同實驗室中進行協(xié)同試驗,結果如表2。
從表2可見,4個單位的試驗結果基本一致,說明該方法有較好的再現(xiàn)性。
4小結 從試驗結果及有關的數(shù)理統(tǒng)計分析結果可以看到,新方法是可行的。由于新方法操作簡單、快速,所用溶劑異丙醇價廉,且容易買到,而且無毒,危害性小,有利于在各個試驗室推廣。