整流变压器故障及原因分析、处理方法 点击:847 | 回复:1



今生缘

    
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发表于:2019-08-11 10:34:38
楼主

一、整流变压器概念及特点

1、整流变压器的概念

整流设备的特点是原边输入交流,而副边输出通过整流元件后输出直流。作为整流装置电源用的变压器称为整流变压器。电除尘器用的整流直流电源就是由交流电网通过整流变压器与整流设备而得到的。

2、整流变压器的结构特点

(1)铁芯:采用30Q130高导磁硅钢片,采用的3~6级步进多级叠片方式,有较降低了空载损耗、空载电流和噪声。

(2)绕组:电磁线采用了高导电率的无氧铜导线,绕组采用园筒式、双饼式和新型螺旋式等结构的整体套装新工艺,使产品结构更紧凑,主绝缘能等到有效保证,对首尾层进行加强,提高了绝缘性能。绕组外表面缠绕高强度的紧缩带,提高了绕组的机械强度,使产品的抗冲击能力和抗短路能力大提高。

(3)器身:器身绝缘垫块均采用高强度的层压木和层压纸板支撑,使绕组的端部的支撑面积达到95%以上,进一步提高了产品抗短路能力,提高产品的运行可靠性。器身与箱盖的连接采用了呆板带缓冲结构,克服了器身“悬空”和“顶盖”现象。绝缘材料均采用高强度、高密度电缆纸包绕.。

(4)油箱:油箱采用散热油管(双排和三排油管采用插片方式),或采用阶梯片式散热器,在同样的箱壁面积下增加了散热能力;测算也可根据用户要求安装片式散热器或采用波纹油箱,及强油风冷或强油水冷散热器。油箱表面处理:变压器外壳油漆采用“三防漆”(防盐雾、防湿热、防霉菌),此漆与底漆附着力强,装饰性好,薄膜耐油性,耐腐蚀性、保光性、保色性较好,有良好的流平性和遮盖力。

3、整流变压器的性能特点

(1)电气性能稳定:产品结合负载特点和电网电压波动、大气过电压情况,根据整流变压器的负载状况,确定合理、可靠的绝缘水平和绝缘模型,充分保证产品的电气性能可靠和稳定。产品环境安全系数≥1.67。

(2)动稳定程度高:产品绕组有较高的机械强度,具有较强的抗突发能力,以满足极恶劣的负载环境。在设计、制造过程中较好地消除了变压器漏磁引起的或非正常运输可能造成的动不稳定源。产品具有较高的动稳定性。高抗阻,比同容量的电力变压器的阻抗高30%,以抑制di/dt,有效保护整流元件。

(3)热稳定性好:先进的产品设计,严格控制产品的发热部位及最热点温升,并留有充分的温升裕度,如需要可在线圈内加添轴向油道,根据线圈负载损耗值选择冷却方式并合理分配油流量,达到最佳冷却效果,主要温升指标均比国标至少低5℃。线圈、引线采用铜导线,电流密度选取较低。

(4)过载能力强:产品具有较强的过负载能力和过电压能力,可在额定负载情况下长期安全运行,可在110%过电压情况下满负载长期安全运行(环境温度40℃)。产品设计、制造充分考虑负载特性,从温升、绝缘性能及附件选择等各方面满足过载要求。

(5)节电效果明显,噪声低(<65dB)。

(6)结构简化,外形美观;油箱采取防渗漏设计工艺,可杜绝油箱渗漏。

二、故障及原因分析、处理方法

1、整流变压器内部出现各种放电情况

现象及危害

原因分析

处理方法

整流变压器内部出现各种放电情况,小火花长期发展会造成故障的扩大,严重火花会使油质劣化,甚至线圈绝缘损坏、烧毁

1)整流变压器内部高压输出回路接头松动,接触不良,二极管、电阻等元件有损坏;回路导线固定不牢固,绝缘间距不足。

1)组装与吊芯检查时特别注意高压输出回路连接情况,避免损伤硬导线及插接口错位。加强绑扎工艺及吊芯时的检查与处理。

2)硅堆固定环氧板因发热碳化、老化等原因发生爬电。

2)对绝缘损伤处进行恢复强度处理,必要时予以更换处理。


3)高压测量电阻质量不过关,承受不了长期的火花放电与过电压冲击。

3)检查高压测量电阻,一旦发现有电阻烧毁迹象时及时予以更换,避免故障扩大。


4)高压线包绑扎质量差,线带与引出头发生移位,造成绝缘距离不够而放电。

4)加强绑扎工艺及吊芯时的检查与处理。


5)铁芯一点接地不良造成悬浮电荷对外壳放电。

5)重新良好接地。


6)主绝缘局部存在薄弱点对地放电。

6)进行加强绝缘处理,有条件时可进行耐压试验。


2、整流变压器内部二次侧局部短路引起高压包过热烧毁

现象及危害

原因分析

处理方法

整流变压器内部二次侧局部短路引起高压包过热烧毁,严重时也可使低压包烧毁。

常因为硅堆击穿后造成该组高压线包短路,此时一次电流也会增加但不一定显著,有时不能及时发现,保护因灵敏度不够而拒动,造成线包长期过热后烧毁。

加强硅堆的制造质量,加强保护的校验。有的设备采用雪崩型大整流桥,提高设备保护的灵敏度与可靠性。

3、整流变压器铁芯损伤

现象及危害

原因分析

处理方法

整流变压器铁芯穿芯螺栓绝缘损坏或发生铁芯二点接地,铁芯损伤,一次过电流也可能发生。

此时铁芯涡流严重,时间一长故障会扩大,出现一次过电流。

注意安装质量,加强吊芯时的检查,发现涡流严重时及时进行处理,避免故障扩大。

4、整流变压器二次波形畸变

现象及危害

原因分析

处理方法

整流变压器二次波形畸变,发展下去可能发生明显的偏励磁或二次侧局部短路。

1)硅堆特性劣化,正、反向阻值异常,硅堆发生软击穿。

1)定期观察二次侧电流波形,及早发现问题,避免故障扩大后对设备的进一步损伤。

2)硅堆接触不良。



3)高压包内有匝间短路情况。



5、油箱漏油

现象及危害

原因分析

处理方法

油箱漏油,造成高压绝缘破坏,线圈烧毁。

箱体焊接质量差,也有运输包装不规范,造成箱体变形,焊接开裂。这种情况更多的发生在早期的、没有严把质量关的产品身上。

制造厂加强质量管理,严把协作厂产品质量关,加强包装及运输质量。

6、整流变压器低压电缆头与低压穿芯螺杆接触处发热严重

现象及危害

原因分析

处理方法

整流变压器低压电缆头与低压穿芯螺杆接触处发热严重,造成密封橡胶垫老化,变压器渗油,严重时使电缆绝缘层破坏,造成电源相间短路。

1)该处容易接触不良而维护又不及时造成的,如个别整流变压器组装时接线柱螺母未拧紧,有的甚至未装弹簧垫片,而电缆大都为铝芯,因铝线鼻子与铜螺杆接触容易造成电化腐蚀。

加强设备的定期检查维护,对电化腐蚀可采用铜、铝过渡鼻子或采用镀锡过渡铜排来改善。现在施工中整流变的低压主电流电缆大都采用铜芯电缆。所以只要容量匹配准确,造成该点发热的概率就会大大降低。

2)有些接线盒的设计不利于过热的及时发现,顶部布置周围环境温度高、散热条件差是相关因素。



3)电除尘器电气巡回检查力量薄弱也是重要原因。



7、整流变压器烧毁、晶闸管击穿

现象及危害

原因分析

处理方法

无二次电流或二次电压取样信号,但电场工作状态无异常,缺失了取样信号,也就缺失了对应的极限控制,可能会造成整流变压器烧毁、晶闸管击穿等故障。

并接在电流或电压取样电阻上的放电管(瞬变二极管)击穿短路。

吊芯检查取样回路,更换损坏元件。



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发表于:2019-08-14 08:21:57
1楼

现在大多数都是用开关变压器了(因为采用高频处理,体积小效率高),笨重而且低效率的整流变压器应用不多了


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