离子束炉变电器的常见故障查验科学研究

前言
　　EBCHR2/50/500离子束炉是大西北稀有金属研究所从法国ALD 企业進口的大中型机器设备，适用冶炼和重熔钨、钼、钽、铌、锆、铪等硅化物金属材料以及铝合金，它有着2个彻底独立自主的射线管，二只枪均由一个高压变压器供电系统。该变电器是离子束炉的关键构成部分，为浸油自冷式髙压低压变压器，最大功率为500KW，它将500V三相交流电上升到36KV三相交流电，再整流器成40KV直流电源运输给射线管，射线管在40KV加快电流下发送密度高的迅速离子束来冶炼金属材料。
1 常见故障状况
离子束炉按一切正常程序流程实际操作冶炼钽金属材料时，40KV直流高压电源忽然关闭电源，实际操作控制面板上产生警报表明：“Hv Transformer BUCHHOLZ”（高压变压器煤层气继电保护装置姿势）。开启变电器的排气阀放气，警报消退，这时变电器能造成40kv交流电压，但髙压既不可以维持又不可以带负荷，2到3分鐘后，一样的报警系统再次发生，变电器主控制回路开关电源断掉，停止工作。 2常见故障查验
2.1 变电器的外界查验
（1）查验油枕内和油式防水套管内油位的高宽比，发觉油量一切正常，封闭式处没有渗漏油状况；
（2）查验变电器的声响，发觉噪声稍大，但没有出现异常响声发生；
（3）查验变电器的绝缘管及瓷罐，未看到有损坏裂缝及充放电烫伤印痕；
（4）查验一、二次母线槽，连接头触碰优良，但是热，机壳接地装置优良；
（5）查验呼吸面罩，供气通畅，硅橡胶的色彩为暗红色，受潮未做到饱和状态。
2.2 变电器负载查验
（1）用钳形电流表精确测量变压器空载时一次绕阻的三相满载电流量，A相：ＩA=160.8A；B相:ＩB=55.8A；C相:ＩC=5.7A。
（2）常见故障产生时，用红外线测温仪精确测量变电器机壳不一样地区的溫度，溫度为55℃上下，一分钟升温超出5℃。
2.3 气象色谱仪剖析查验
收集变电器本身油、煤层气油、煤层气气开展气象色谱仪剖析查验，結果见表1。
本身油 煤层气油 煤层气气
氢 1109 1710 373350
氧 21165 21190 21345
一氧化碳 210 165 28235
二氧化碳 530 1145 8570
甲烷气体 309.5 3284.5 12659
己烷 38.5 947.5 6592
丁二烯 535.5 11309.5 14516
乙炔气体 380.3 39860.0 20725.0
总烃 1264.0 19528.0 54492.0
表1 油样气象色谱仪分析表
3 常见故障状况及剖析
变电器的常见故障一般分成电路故障和等效电路常见故障。普遍的电路故障有电磁线圈绝缘层脆化、返潮，原材料品质及生产加工工艺欠佳，二次系统软件短路故障造成的常见故障等。等效电路常见故障常用的有铁氧体磁芯短路故障、穿芯螺钉与变压器铁芯间的绝缘层毁坏及其变压器铁芯接地装置欠佳造成的充放电等。
3.1 三相电流不平衡
当变电器二次绕阻引路，一次绕阻增加额定值頻率的额定电流时，一次绕阻中的电流量称满载电流量I0。一般I0与额定电压IN的相互关系可表达为：
i0％＝（I0 /IN）*100＝1－3％
该电力变压器的额定电压为577A，满载电流量I0应在5.77A到17.3 A中间，而评测的一次绕阻三相满载电流量ＩA=160.8A，ＩB=55.8A，ＩC=5.7A。三相电流巨大的不平衡，基本推论为变电器绕阻部分产生堵转和固层短路故障，造成较大的短路容量。
3.2 绝缘油温持续上升
温度持续上升很有可能由下面一些层面造成：
（1）涡旋使变压器铁芯长期性超温而造成铁氧体磁芯间的绝缘层毁坏，铁损扩大，油温高；
（2）穿芯螺钉绝缘层毁坏后，与铁氧体磁芯接线，有较大的交流电根据，使螺钉发烫，油温高；
（3）绕阻部分产生堵转和固层短路故障，二次路线上面有大电阻器短路故障等，也会使油温高。
3.3 煤层气继电保护装置姿势
煤层气维护是电力变压器的具体维护，它能监控变电器內部产生的绝大多数常见故障。继电保护装置姿势的缘故有下面一些层面：
（1）油水分离器、给油和制冷系统不严实，导致气体进到变电器；
（2）变电器內部常见故障、短路故障，造成小量的汽体；
（3）保护设备二次回路常见故障。
外界查验未发觉变电器有异常情况，应查清瓦斯继电器中废气的特性。从表1煤层气汽体中氢、一氧化碳、甲烷气体等易燃气体成分猛增，表明变电器內部有常见故障。汽体色调为深灰色和灰黑色，有尼古丁味，则表明油因过分解反应或油里层产生过短路故障常见故障。
以上剖析对变电器内的自限性疾病常见故障还无法做出准确的分辨，还必须融合气相色谱分析分辨：
从表1中还可以看得出氢、氮化合物成分大幅度提升，而一氧化碳，二氧化碳成分提升也并不大，这就说明了变电器裸金属层面及固态绝缘导体（木制、纸、硬纸板）的超温性常见故障不会有；甲烷气体，己烷，丁二烯汽体有所增加，而乙炔气体成分很高，这说明变电器内发生过电孤充放电，使油溶解而造成己烷、丁二烯和乙炔气体，很有可能为绕阻堵转和固层短路故障充放电性常见故障造成 。为更为确立常见故障点，必须 对电力变压器开展吊芯查验。
4吊芯查验与检修
拆卸变电器，用20吨起重机吊出变电器芯部作以下查验：
（1）用数字万用表先后精确测量一、二次绕阻每一个电磁线圈对地的绝缘电阻状况，发觉一次绕阻U、V相电磁线圈与地及变压器铁芯接入，别的电磁线圈绝缘层优良。
（2）用万用表测量铁氧体磁芯间、穿芯螺钉与变压器铁芯间的绝缘性优良，变压器铁芯接地装置优良。
（3）查验保护设备二次回路，将过载保护器、维护路线及整流器阻容作查验，所有优良。
根据查验与剖析，判断变电器常见故障为一次绕阻U、V相电磁线圈电缆护套损怀，堵转短路故障充放电、油过分解反应使煤层气继电保护装置姿势，断掉变电器主控制回路开关电源。联络变电器生产商法国MUNK企业，订购2组电磁线圈，各种各样花费累计2五万元RMB。拆换2组电磁线圈后，由中国变电器生产商对油开展过虑、干躁解决，对变电器芯部作24小时的烘干处理解决。安裝调节后，变电器恢复过来工作中。
5 结语
　　根据以上剖析，能够 发觉绝缘油样气象色谱仪数据分析报告中的氢、氮化合物成分大幅度提升，乙炔气体成分很高，一次绕阻满载电流量不平衡，温度持续上升等状况。全部这种都表明变电器內部产生了绕阻堵转和固层短路故障的充放电性常见故障。文中详细介绍的常见故障查验与统计分析方法简易、好用、成本费便宜，为企业节省资产约二十万元，非常值得同业竞争客户参考。

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