CN111693569B - 一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，其主要技术特点是：通过油色谱异常判断变压器是否存在绕组导线接头焊接不良缺陷；将变压器低压侧短路，高压侧施加额定电流；在真空循环机进油管路中放入遇热变色显像剂；启动变压器油循环，使遇热变色显像剂充分反应；停止反应排油；变压器器身干燥处理及显色反应，检测变压器绕组内外表面，突出显色部位即为绕组导线接头焊接不良部位。本发明通过使用遇热变色的显像剂可以使变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位显像明显，从而实现缺陷部位的快速查找功能，显著了提高缺陷查找效率，解决了变压器绕组导线接头焊接不良缺陷特征不明显引起的查找困难甚至无法查找的问题。
Description
技术领域
本发明属于变压器技术领域，涉及变压器绕组检测，尤其是一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法。
背景技术
变压器是电能转换和输送的枢纽，是电网安全稳定运行的关键设备之一。变压器在运行过程中会出现局部过热、局部放电等微小缺陷。这些缺陷如果不及时处理，会导致绝缘急速劣化、甚至绝缘击穿，影响电力的正常输送。由于变压器内部结构复杂，缺陷发生部位有很大的随机性，且微小缺陷的外观特征不明显，因此在变压器停电吊罩检查时，很难找到微小缺陷的位置。往往在投入大量人力、物力、财力的情况，却没有取得预期效果，给电力运行单位带来极大的困扰，影响了电网的可靠运行。
《DL/T 722-2014变压器油中溶解气体分析和判断导则》规定了利用五种气体(CH4、C2H4、C2H6、C2H2、H2)的三对比值(C2H2/C2H4、CH4/H2、C2H4/C2H6)的编码组合来进行故障类型判断的方法。表1和表2给出了编码规则和过热故障类型判断方法。
表1三比值法编码规则
表2过热故障判断方法
《DL/T 573-2010电力变压器检修导则》中还规定了各种过热性异常情况的检查方法与处理措施，包括表2中典型故障中的分接开关接触不良，引线接触不良，股间短路引起过热，铁心多点接地，矽钢片间局部短路。但是对变压器绕组导线接头焊接不良缺陷未给出明确的检查方法与处理措施。仅提出了通过红外测温、直流电阻测量、吊罩(芯)或进油箱检查的方法判断导电回路接触不良缺陷。由于①导线接头焊接部位在绕组内部，通过对变压器外部红外测温无法反映接头焊接不良缺陷，更无法判断缺陷部位；②变压器绕组采用多根导线并联绕制，一根导线接头焊接不良造成的直流电阻变化往往并不明显；③导线外包绝缘纸，接头焊接不良部位隐藏在绝缘纸中，吊罩(芯)或进油箱检查无法通过人眼发现缺陷。因此，对于变压器绕组导线接头焊接不良缺陷，目前尚无有效的查找方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，解决了变压器绕组导线接头焊接不良缺陷特征不明显引起的查找困难甚至无法查找的问题。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，包括以下步骤：
步骤1、通过油色谱异常判断变压器是否存在绕组导线接头焊接不良缺陷；
步骤2、将变压器低压侧短路，高压侧施加额定电流；
步骤3、在真空循环机进油管路中放入遇热变色显像剂，将真空循环机进油管路接到变压器底部注放油阀门，将真空循环机出油管路接到变压器器身顶部注油阀门；
步骤4、启动变压器油循环，并控制油循环流量；
步骤5、持续一段时间，使遇热变色显像剂充分反应；
步骤6、停止施加变压器高、低压侧额定电流并停止变压器油循环后，将变压器油箱中的油全部排入油罐中；
步骤7、将变压器器身放入干燥箱中进行干燥脱油并充入干燥空气进行显色反应；
步骤8、从干燥箱中取出变压器器身，检查变压器绕组内外表面，突出显色部位即为绕组导线接头焊接不良部位。
而且，所述遇热变色显像剂具有如下特性：遇热发生化学反应生成有色物质；反应温度介于变压器正常状态下的最高温度和缺陷部位的温度之间；反应生成的有色物质附着在缺陷部位。
而且，所述遇热变色显像剂为FeC2O4。
而且，所述步骤2中的额定电流、步骤3中遇热变色显像剂的加入量、步骤4中的油循环流量以及步骤5中的持续时间根据不同变压器的电压等级和额定容量确定。
而且，所述步骤6的具体实现方法为：停止施加变压器高、低压侧额定电流，停止变压器油循环，关闭变压器器身顶部注油阀门，将真空循环机出油管改接至油罐的进油口，打开变压器的进气阀和油罐的放气孔，将变压器油箱中的油全部排入油罐中。
而且，所述步骤7中干燥箱内温度保持在85℃，持续时间24小时。
而且，所述步骤8中绕组导线接头焊接不良缺陷部位为棕红色。
本发明的优点和积极效果是：
本发明利用变压器出现导线接头焊接不良缺陷时，缺陷部位的温度会明显高于变压器正常状态下的最高温度的特性，通过使用遇热变色的显像剂可以使变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位显像明显，从而实现缺陷部位的快速查找功能，便于检修人员查找。本发明可以显著提高缺陷查找效率，特别是解决了变压器绕组导线接头焊接不良缺陷特征不明显引起的查找困难甚至无法查找的问题，缩短了变压器停电检修时间，提高了电网运行的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明的处理流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
本发明的设计思想是：当变压器出现绕组导线接头焊接不良缺陷时，缺陷部位的温度会明显高于变压器正常状态下的最高温度。通过使用遇热变色的显像剂可以实现此类隐形缺陷的快速查找。本专利以显像剂FeC2O4为例进行说明，凡具有以下特征的化合物皆可作为本专利的显像剂：(1)遇热可发生化学反应生成有色物质；(2)反应温度介于变压器正常状态下的最高温度和缺陷部位的温度之间；(3)反应生成的有色物质可附着在缺陷部位。
基于上述设计思想，本发明提供一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1、通过油色谱异常判断变压器是否存在绕组导线接头焊接不良缺陷。
在本步骤中，当变压器油中溶解气体的三比值编码组合符合表2过热故障类型时，通过《DL/T 573-2010电力变压器检修导则》中规定的各种过热性异常情况的检查方法排除了分接开关接触不良，引线接触不良，股间短路引起过热，铁心多点接地，矽钢片间局部短路等过热故障类型，可判定变压器存在绕组导线接头焊接不良缺陷。
步骤2、将变压器低压侧短路，高压侧施加额定电流I。
根据变压器电磁感应原理，此时低压侧流过的电流值也是额定值。通过对变压器高、低压侧施加额定电流，使绕组导线接头焊接不良部位最大程度的产生热量。
步骤3、在真空循环机进油管路中放入显像剂(FeC2O4)，重量为Akg，将真空循环机进油管路接到变压器底部注放油阀门，真空循环机出油管路接到变压器器身顶部注油阀门。
步骤4、启动油循环，油循环流量控制在B m3/h。
在本步骤中，启动真空泵，打开真空循环机进油阀门，对真空循环机进油管抽真空后打开变压器底部注放油阀门，使真空循环机进油，并与显像剂充分混合。打开变压器顶部注油阀门，使注油管内空气通过真空泵排除。打开真空循环机出油阀门，进行变压器油循环。油循环流量控制在B m3/h。
步骤5、持续一段时间，使显像剂(FeC2O4)充分反应。
在本步骤中，保持变压器高、低压侧额定电流的同时，持续进行变压器油循环，使显像剂在变压器内部分布均匀。此过程持续时间t。绕组导线接头焊接不良部位处的显像剂在高于150℃温度的作用下，发生分解，生成FeO和CO、CO2气体，生成的FeO附着在绕组导线接头焊接不良部位处。反应方程式如下：
FeC2O4＝FeO+CO↑+CO2↑
步骤6、停止施加变压器高、低压侧额定电流，停止变压器油循环，将变压器油箱中的油全部排入油罐中。
本步骤的具体实现方法为：停止施加电流及油循环后，关闭变压器器身顶部注油阀门，将真空循环机出油管改接至油罐的进油口。打开变压器的进气阀和油罐的放气孔，将变压器油箱中的油全部排入油罐中。
步骤7、将变压器器身干燥脱油并充入干燥空气。
本步骤的具体实现方法为：变压器吊罩(芯)后，将变压器器身放入干燥箱中干燥脱油，并不断充入干燥空气。干燥箱内保持温度85℃，持续时间24小时。附着在绕组导线接头焊接不良部位处的FeO与空气中的O2充分反应，生成棕红色的Fe2O3。反应方程式如下：
2FeO+3O2＝2Fe2O3
步骤8、从干燥箱中取出变压器器身，检查变压器绕组内外表面，附着棕红色Fe2O3的部位即为绕组导线接头焊接不良部位。
经过以上步骤即可实现变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找功能。在完成绕组导线接头焊接不良缺陷部位查找并修复后，恢复箱罩。对油罐中的绝缘油进行脱气处理，并滤除绝缘油中显像剂后，将绝缘油注入变压器油箱中，随后即可正常使用。
以上的I、A、B、t量值会根据变压器的电压等级和额定容量的不同而不同，见下表。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、通过油色谱异常判断变压器是否存在绕组导线接头焊接不良缺陷；
步骤2、将变压器低压侧短路，高压侧施加额定电流；
步骤3、在真空循环机进油管路中放入遇热变色显像剂，将真空循环机进油管路接到变压器底部注放油阀门，将真空循环机出油管路接到变压器器身顶部注油阀门；
步骤4、启动变压器油循环，并控制油循环流量：启动真空泵，打开真空循环机进油阀门，对真空循环机进油管抽真空后打开变压器底部注放油阀门，使真空循环机进油，并与显像剂充分混合，打开变压器顶部注油阀门，使注油管内空气通过真空泵排除，打开真空循环机出油阀门，进行变压器油循环；
步骤5、持续一段时间，使遇热变色显像剂充分反应：保持变压器高、低压侧额定电流的同时，持续进行变压器油循环，使显像剂在变压器内部分布均匀；
步骤6、停止施加变压器高、低压侧额定电流并停止变压器油循环后，将变压器油箱中的油全部排入油罐中；
步骤7、将变压器器身放入干燥箱中进行干燥脱油并充入干燥空气进行显色反应；
步骤8、从干燥箱中取出变压器器身，检查变压器绕组内外表面，突出显色部位即为绕组导线接头焊接不良部位；
所述遇热变色显像剂具有如下特性：遇热发生化学反应生成有色物质；反应温度介于变压器正常状态下的最高温度和缺陷部位的温度之间；反应生成的有色物质附着在缺陷部位。
2.根据权利要求1所述的一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，其特征在于：所述遇热变色显像剂为FeC2O4。
3.根据权利要求1或2所述的一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，其特征在于：所述步骤2中的额定电流、步骤3中遇热变色显像剂的加入量、步骤4中的油循环流量以及步骤5中的持续时间是根据不同变压器的电压等级和额定容量确定的。
4.根据权利要求3所述的一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，其特征在于：所述步骤6的具体实现方法为：停止施加变压器高、低压侧额定电流，停止变压器油循环，关闭变压器器身顶部注油阀门，将真空循环机出油管改接至油罐的进油口，打开变压器的进气阀和油罐的放气孔，将变压器油箱中的油全部排入油罐中。
5.根据权利要求3所述的一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，其特征在于：所述步骤7中干燥箱内温度保持在85℃，持续时间24小时。
6.根据权利要求2所述的一种变压器绕组导线接头焊接不良缺陷部位的查找方法，其特征在于：所述步骤8中绕组导线接头焊接不良缺陷部位为棕红色。
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