第一篇：變壓器油中溶解氣體分析教案解讀

武漢華能陽光電氣有限公司 變壓器油中溶解氣體分析

一、產(chǎn)氣原理(一絕緣油的分解

大約油溫在 150℃時(shí),就能產(chǎn)生甲烷;150-500℃左右時(shí)產(chǎn)生乙烷;大 約 500℃時(shí)產(chǎn)生乙烯,隨著溫度的逐漸升高,乙烯占總烴的比例越來越大;800-1200℃左右時(shí)產(chǎn)生乙炔。生成碳粒的溫度約在 500-800℃左右。

變壓器油主要是由碳?xì)浠衔锝M成(烷烴 C n H 2n+2,環(huán)烷烴 C n H 2n 或 C n H 2n-2 ,芳香烴 C n H 2n-6。絕緣紙的成分主要是碳水化合物(C 6H 10O 6 n。由電和熱故障的結(jié)果可以使某些 C-H 鍵和 C-C 鍵斷裂,伴隨生成少量活潑 的氫原子和不穩(wěn)定的碳?xì)浠衔锏淖杂苫?這些氫原子或自由基通過復(fù)雜 的化學(xué)反應(yīng)迅速重新化合,形成氫氣和低分子烴類氣體,如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等, 也能生成碳的固體顆粒及碳?xì)渚酆衔?X-石蠟。故障初期, 所形成的氣體溶于油中;當(dāng)故障能量較大時(shí),也能聚集成游離氣體。碳的 固體顆粒及碳?xì)渚酆衔锟沙练e在設(shè)備內(nèi)部。

低能放電,如局部放電,能過離子反應(yīng)促使最弱的鍵 C-H 鍵斷裂,主 要重新化合成氫氣。隨著放電能量越來越高,如火花放電、電弧放電,能 使 C-C 斷裂,然后迅速以 C-C 鍵、C=C鍵、C ≡ C 鍵的形式重新化合成烴 類氣體。

(二絕緣紙的分解

紙、層壓板或木塊等固體絕緣材料分解時(shí),主要產(chǎn)生 CO、CO2,當(dāng)

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懷疑故障涉及固體絕緣時(shí),一般 CO 2/C0〈 3。(三氣體的其它來源

如分接開關(guān)油室向主油箱滲漏(C 2H 2高;設(shè)備油箱帶油補(bǔ)焊(C 2H 2高;潛油泵出故障(是高速泵,軸和軸瓦產(chǎn)生磨擦, C 2H 2高,應(yīng)改為低速 泵;變壓器油中含水(H 2高;本體受潮(H 2高等均可產(chǎn)生氣體。(三變壓器內(nèi)部故障的類型

變壓器內(nèi)部故障分為熱性故障和電性故障兩種,熱性故障按溫度高低 又分為低溫過熱、中溫過熱和高溫過熱三種故障,電性故障按放電的能量 密度分為局部放電、火花放電和電弧放電三種故障,現(xiàn)分別敘述如下。

1、熱性故障

熱性故障是指變壓器內(nèi)部的局部過熱溫度升高,而不是變壓器正常運(yùn) 行時(shí)由銅損和鐵損轉(zhuǎn)化而來的熱量,使上層油溫升高。

(l 熱性故障的分類。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生局部過熱時(shí),人們可以按溫 度的升高范圍分為四種情況:150℃以下屬于 輕微過熱 故障, 150~300℃屬 于 低溫過熱 , 300~700℃屬于 中溫過熱 ,大于 700 ℃屬于 高溫過熱。(2 熱性故障產(chǎn)生的氣體。熱性故障是因熱效應(yīng)造成絕緣物加速裂解, 所產(chǎn)生的 特征氣體主要是甲烷和乙烯 ,兩者總量約占總烴的 80%,隨著故 障點(diǎn)溫度的升高,乙烯在總烴中所占的比例增大,甲烷為次,乙烷和氫氣 更次。其中氫氣的含量一般在 27%以下。通常熱性故障是不

產(chǎn)生乙炔的, 但是,嚴(yán)重過熱也會(huì)產(chǎn)生少量乙炔,其最大含量不超過總烴量的 6%,當(dāng)過 熱涉及固體絕緣物時(shí),除了產(chǎn)生上述氣體外,也會(huì)產(chǎn)生大量的 CO 和 CO 2。

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(3 熱性故障產(chǎn)生的原因, 可以分為下列三種情況:①接點(diǎn)接觸不良, 如引線連接不良,分接開關(guān)接觸不良,導(dǎo)體接頭焊接不良等,這種故障約 占過熱性故障的一半。②磁路故障,由于鐵心兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地造成循環(huán)電 流發(fā)熱,如穿心螺絲軛鐵夾件或壓環(huán)壓釘碰鐵心;油箱及下軛鐵等處有鐵 磁雜物;鐵心用部分硅鋼片短路造成渦流發(fā)熱如連片短接,硅鋼片間絕緣 損壞或老化,以及漏磁引起的外殼、鐵心夾件、壓環(huán)等局部發(fā)熱等。③導(dǎo) 體故障,部分繞組短路,或不同電壓比并列運(yùn)行引起的循環(huán),電流發(fā)熱, 絕緣導(dǎo)體因超負(fù)荷過流發(fā)熱,絕緣膨脹,注油堵塞而引起的散熱不良等。(4熱性故障的危害。熱性故障的危害同故障部位有關(guān),如果熱點(diǎn)出 現(xiàn)在固體絕緣材料中,則將引起材料的熱解和劣化,熱點(diǎn)范圍和溫度也會(huì) 逐漸升高,最終導(dǎo)致電弧性熱點(diǎn)而造成設(shè)備的損壞。如果熱點(diǎn)出現(xiàn)在探金 屬部分,則將發(fā)生燒壞鐵心、螺栓、螺帽墊板等部件,最終也會(huì)使設(shè)備損 壞。同時(shí)探金屬過熱往往涉及到固體絕緣,造成固體絕緣的劣化和熱解, 進(jìn)而損壞了固體絕緣材料的絕緣性能,最后造成更大的損壞后果。因此對 熱性故障決不可掉以輕心,必須防微杜漸,將故障在萌芽狀態(tài)就予以消除。

2、電性故障

電性故障是在高電應(yīng)力作用下所造成的絕緣劣化, 根據(jù) 放電的能量 密度不同 ,又把 電性故障分為高能量放電、火花放電和局部放電三種類型。

1、局部放電

局部放電是一種 低能量的放電 ,變壓器內(nèi)部出現(xiàn)這種放電時(shí),情況 比較復(fù)雜,按絕緣介質(zhì)的不同可將局部放電分為氣泡局部放電和油中局部

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放電,按絕緣部位來分,則有絕緣空穴、電極尖端、油角間隙、油一板中 的油隙和油中沿固體絕緣表面等五處的局部放電。

(1局部放電的原因

①當(dāng)油中存在空氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔, 由于氣體 的介電常數(shù)和時(shí)壓強(qiáng)度均低于油和紙絕緣材料,易引起放電。

②外界環(huán)境條件的影響如油處理不徹底, 帶進(jìn)雜物和水分, 或因外 界氣溫下降,油析出氣泡等,都會(huì)引起放電。

③由于制造質(zhì)量不良如某些部位有尖角、毛刺、漆瘤等,它們承受 的電場強(qiáng)度較高首先出現(xiàn)放電。

④金屬部件或?qū)щ婓w之間的接觸不良而引起的放電。

局部放電的能量密度雖不大, 但它的進(jìn)一步發(fā)展將會(huì)形成放電的惡 性循環(huán),最后導(dǎo)致設(shè)備的擊穿或損壞,而引起嚴(yán)重的事故。

(2局部放電產(chǎn)生氣體的特征

局部放電產(chǎn)生的氣體,主要依據(jù)放電能量不同而不同。放電能量密 度在 10-9C 以下 時(shí),一般總烴不高,主要成分是 氫氣,其次是甲烷 ,氫氣占 氫烴總量的 80%~90%,當(dāng)放電能量密度為 10-8~10-7C 時(shí),則氫氣相應(yīng)降 低,而出現(xiàn)乙炔,但乙炔在烴總中所占的比例也不到 2%,這是局部放電與 其他放電現(xiàn)象區(qū)別的主要標(biāo)志。

局部放電除了使油裂解產(chǎn)生氣體外,還會(huì)產(chǎn)生一種 X 蠟沉漬物,同 時(shí),油分子結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生改變,從液相色譜分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)過局部放電后, 油中的芳香烴組分減少,環(huán)烷烴組分增大,因此,可以采用液相色譜儀檢

武漢華能陽光電氣有限公司 測變壓器的局部放電故障。

2、火花放電

當(dāng)放電能量密度大于 10-6C 的數(shù)量級時(shí),就出現(xiàn)火花放電。它常見 如下情況:①套管引線斷裂或套管儲(chǔ)油柜對電位未固定的套管導(dǎo)電管放電;②引線對油箱距離太近或引線過長,或引線局部接觸不良或鐵心接地片損 壞或接地不良引起的放電;③分接開關(guān)撥又電位懸浮而引起的放電;④結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝的缺陷導(dǎo)致絕緣沿西放電,匝間或?qū)娱g局部短路或受外 部因素的影響,如雷擊。⑤操作過電壓、過負(fù)荷、外部多次短路等引起的 匝層間放電。

火花放電的 特征氣體是以乙炔和氫氣 為主,其他烴類氣體為次,乙 炔在烴總量所占的比例可達(dá) 25%~90%,氫氣如占?xì)錈N總量的 30%以上。

3、電弧放電

電弧放電是 高能量放電 ,常以繞組匝層間絕緣擊穿為多見,其次為 引線斷裂或?qū)Φ亻W絡(luò)和分接開關(guān)飛孤等故障。這種故障由于放電能量密度 大,產(chǎn)氣急劇常以電子扇形式?jīng)_壓電介質(zhì),使絕緣紙穿孔、燒焦或炭化, 使金屬材料變形或熔融燒毀,嚴(yán)重會(huì)造成設(shè)備燒損或爆炸故障,這種故障 一般事先難以預(yù)測,也無預(yù)兆,是以突發(fā)的形式暴露出來。出現(xiàn)這種故障 后,氣體繼電器中的 H 2和 C 2H 2等組分高達(dá)幾千微升/升,變壓器油亦炭化 而變黑,油中特征氣體的主要成分是乙炔和 H 2,其次是乙烯和甲烷。當(dāng)放 電故障涉及到固體絕緣時(shí),除了上述氣體外,還會(huì)產(chǎn)生 CO 和 CO 2。

4、三種放電形式的比較

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這三種放電的形式既有區(qū)別又有一定的聯(lián)系, 講它們的區(qū)別是指放 電能級和產(chǎn)氣組分的區(qū)別,而聯(lián)系是指局部放電是其他兩種放電的前奏, 而后者又是前者的必然結(jié)果。二是要了解變壓器內(nèi)出現(xiàn)的故障并不是單一 某種類型的故障,往往是一種類型伴隨著另一種類型,或幾種類型同時(shí)出 現(xiàn),因此油中故障氣體組分有時(shí)顯得復(fù)雜多變,需要我們認(rèn)真分析,具體 對待。

變壓器等設(shè)備內(nèi)部進(jìn)水受潮也是一種內(nèi)部潛伏性故障, 除非早期發(fā) 現(xiàn),及時(shí)處理,否則最終也會(huì)發(fā)展成放電性故障,甚至造成設(shè)備損壞,系 統(tǒng)停電事故。

當(dāng)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)水受潮時(shí),油中水分和含混雜質(zhì)易形成“小橋” ,或 者絕緣中含有氣隙均能引起局部放電,從而產(chǎn)生 氫氣。除此之外水分在電 場作用下的電解作用和水與鐵的化學(xué)反應(yīng),也均可產(chǎn)生大量的氫氣。(四不同故障類型產(chǎn)生的特征氣體

表 1 不同故障類型產(chǎn)生的特征氣體

二、故障的識別

判斷設(shè)備是否存在潛伏性故障及其故障的的嚴(yán)重程度不同時(shí),要根據(jù) 設(shè)備的歷史狀況和設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及外部環(huán)境等因素進(jìn)行綜合判斷。

1.出廠和新投運(yùn)的設(shè)備

表 2 對出廠和新投運(yùn)的設(shè)備氣體含量的要求 μL/L 2.運(yùn)行中設(shè)備油中溶解氣體的注意值

表 3 變壓器、電抗器和套管油中溶解氣體含量的注意值 μL/L

表 4 電流互感器和電壓互感器油中溶解氣體含量的注意值 μL/L

在識別設(shè)備是示波器存在故障時(shí),不僅需考慮油中溶解氣體含量的絕 對值,還應(yīng)注意:(1注意值不是劃分設(shè)備有無故障的唯一標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)氣體濃度達(dá)到注意值 時(shí),應(yīng)進(jìn)行跟蹤分析,查明原因。

(2對 330KV 及以上的電抗器, 當(dāng)出現(xiàn)痕量(小于 1μL/L 乙炔時(shí)也應(yīng) 引起注意。(3互感器的運(yùn)行溫度低,產(chǎn)氣量也少,一旦出現(xiàn) C2H2超過注意值時(shí), 一定是設(shè)備出故障,應(yīng)立即退出運(yùn)行。

(4套管的運(yùn)行情況和變壓器相似,但結(jié)構(gòu)不同,對電容式套管,末 屏易受潮,進(jìn)而向內(nèi)侵蝕,所以故障一般是局部放電。(5注意區(qū)別非故障情況下的氣體來源,進(jìn)行綜合分析。

3、設(shè)備中氣體增長率注意值

(1 絕 對產(chǎn)氣速率;即每運(yùn)行日產(chǎn)生某種氣體的平均值,按下式計(jì)算: γa= ρ

m t C C i i ??-1, 2, 式中:γa ——絕對產(chǎn)氣速率, mL/d;C i,2——第二次取樣測得油中某種氣體濃度, μL/L;C i,1——第一次取樣測得油中某種氣體濃度, μL/L;

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Δt ——二次取樣時(shí)間間隔中的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間, d;m ——設(shè)備總油重, t;ρ——油的密度, t/m3 表 5 絕對產(chǎn)氣速率的注意值 mL/d

(2 相 對產(chǎn)氣速率:即每運(yùn)行月某種氣體含量增加原有值的百分?jǐn)?shù)的平均值,按下式計(jì)算: γr=

%1001 1 , 1 , 2, ???-t C C C i i i 式中;γr ——相對產(chǎn)氣速率, %/月;C i,2——第二次取樣測得油中某種氣體濃度, μL/L;C i,1——第二次取樣測得油中某種氣體濃度, μL/L;Δt ——二次取樣時(shí)間間隔中的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間,月;總烴的相對產(chǎn)氣速率注意值為 10%/月,巖石時(shí),應(yīng)引起注意。對總 烴含量低的設(shè)備,不宜采用此判據(jù)。

產(chǎn)氣速率在很大程度不同上依賴于設(shè)備類型、負(fù)荷情況故障類型、所用絕緣材料及其老化程度,應(yīng)結(jié)合這些情況進(jìn)行綜合分析。判斷設(shè)備狀 況時(shí),還應(yīng)考慮到呼吸系統(tǒng)對氣體的逸事散作用。

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三、故障類型的判斷(一 特 征氣體法

根據(jù)表 1所列的不同故障類型所產(chǎn)生的氣體可推斷設(shè)備的故障類型。(二 三 比值法

三比值法的原理是:根據(jù)充油電氣設(shè)備內(nèi)油、絕緣在故障下裂解產(chǎn) 生氣體組分含量的相對濃度與溫度的相互依賴關(guān)系,從五種特征氣 體中選用二種溶解度和擴(kuò)散系數(shù)相近的氣體組分組成三結(jié)比值,以 不同的編碼表示;根據(jù)表 6的編碼規(guī)則和表 7故障類型判斷方法作 為診斷故障性質(zhì)的依據(jù)。這種方法消除了油的體積效應(yīng)影響,是判 斷充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法。

表 6 編碼規(guī)則

表 7 故障類型判斷方法

表 8 溶解氣體分析解釋表

注:1?在互感器中 CH 4/H2<0.2時(shí)為局部放電。在套管中 CH 4/H2<0.7為局部放電。

(三其它輔助方法

1.在對三比值法的判斷結(jié)果有疑問時(shí)或者三比值的編碼組合表中沒有 時(shí),可采用氣體比值的立體圖示法和大衛(wèi)三角形法。

2.熱點(diǎn)功率和熱點(diǎn)溫度的估算。T=322 Log(C2H 4/C2H 6+525(四 充 油電氣設(shè)備的典型故障

武漢華能陽光電氣有限公司 表 9 電力變壓器的典型故障

表 11 套管的典型故障

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川 #1主變內(nèi)部過熱故障的分析、診斷與檢修處理 摘要 本文介紹了河南周口供電局 220千伏川匯變電站川 #1主變存在 故障的分析、判斷過程,通過對油中氣體的色譜分析,發(fā)現(xiàn)變壓器存在故 障的理論依據(jù),根據(jù) DL/T722-2000《導(dǎo)則》判斷,考查產(chǎn)氣速率,判斷變 壓器存在的故障性質(zhì):高溫過熱故障,制定了變壓器檢修方案,查出了變 壓器存在的問題。本文詳細(xì)闡述了從缺陷發(fā)現(xiàn),分析到解決的過程,為處 理類似缺陷提供寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 :色譜分析 跟蹤檢查 故障診斷

一、概述

變壓器是變電站的重要設(shè)備,變壓器的運(yùn)行狀況直接影響電能的正常 輸送。因此,各發(fā)電及供電單位都非常注重變壓器的絕緣監(jiān)督、運(yùn)行維護(hù) 及消缺工作,色譜分析是通過對油中溶解氣體的分析檢測充油電氣設(shè)備存 在潛伏性故障的一個(gè)重要方法,是監(jiān)督、保障設(shè)備安全運(yùn)行的一個(gè)重要手 段,通過對特征氣體的分析及三比值法,能及時(shí)掌握變壓器運(yùn)行情況,及 早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障、故障性質(zhì)及故障發(fā)展變化的情況,查出問題,消除缺陷, 保證變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文介紹了川 1#主變自 2004年 7月投運(yùn)后, 色 譜分析發(fā)現(xiàn)主變存在的故障過程,故障性質(zhì)診斷方法,查出的問題及處理 結(jié)果。

二、主變技術(shù)數(shù)據(jù)

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周口 220千伏川匯變電站川 #1主變主要參數(shù)為: 型號:SFPSZ9-150000/220 連接組別:YN,yn0,d11 電壓:230±8╳ 1.25%/121/10.5 kV 空載損耗:97.2kW 空載電流:0.174% 生產(chǎn)廠家:山東電力設(shè)備廠 出廠日期:2004年 3月 16日

三、故障分析及處理(一 故障初期分析

川 #1主變自 2004年 6月 26日投運(yùn)以來, 進(jìn)行了例行的高壓試驗(yàn)和油 化驗(yàn),高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合投運(yùn)要求,而油色譜分析卻出現(xiàn)乙炔及總烴升高 情況,故對其加強(qiáng)了跟蹤分析。

表 1 色譜分析數(shù)據(jù)

象,故進(jìn)行了相關(guān)的色譜分析:(正常運(yùn)行監(jiān)督:至少三個(gè)月一次;新投運(yùn) 的變壓器及電抗器:至少在投運(yùn)后的 1天、4天、10天、30天監(jiān)測

1、故障產(chǎn)氣速率分析

(a 相對產(chǎn)氣速率

γr={[(Ci2-C i1/ Ci1]/Δt }×100% ={[(56.32-1.45/ 1.45]/(4/30 }×100% =28381%/月≥ 10%/月

武漢華能陽光電氣有限公司(b 絕對產(chǎn)氣速率 γa= [(Ci2-C i1/ Δt]×(m/ρ =[(56.32-1.45/ 4]×(46/0.89 =709mL/d(國標(biāo)規(guī)定相對產(chǎn)氣速率注意值不大于 10%/月,絕對產(chǎn)氣速率不大 于 12mL /d 可見, 氣體上升速度很快, 且遠(yuǎn)大于 10%/月和 12mL /d , 可認(rèn)為設(shè)備有異常 , 必須跟蹤分析。

2.用判斷故障性質(zhì)的三比值法來分析

C 2H 2/C2H4=2.12/32.92≈ 0.06 CH4/H2=17.76/21.95≈ 0.81 C 2H 4/C2H 6=32.92/3.52≈ 9.35 上述比值范圍編碼組合為(0、0、2 ,由此推斷,故障性質(zhì)為“高于 700℃高溫范圍的過熱故障” ,再用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

T=322 Log(C2H 4/C2H 6+525 T=322 Log(32.92/3.52+525=837.64℃ 其估算溫度也與上述結(jié)論相符。

可見滿足判據(jù)條件,可判斷是變壓器高溫過熱故障。

經(jīng)進(jìn)一步運(yùn)行跟蹤檢查,發(fā)現(xiàn)主變有鐵芯接地電流。綜上所述,完全 有理由認(rèn)為設(shè)備有異常 , 需停電檢修。

(二故障的確切定位及處理

2004年 7月 9日對變壓器進(jìn)行停電檢查,檢測鐵芯對地絕緣電阻僅為 58歐姆,分析判斷為變壓器鐵芯多點(diǎn)接地。為了消除鐵芯多點(diǎn)接地,采用 了“電容電流放電法、大電流沖擊法”等方法,但鐵芯多點(diǎn)接地故障并未 消除,故暫時(shí)采用在鐵心外接地引線串接可調(diào)電阻,將接地電流限制在 0.1mA 以下 , 變壓器繼續(xù)投運(yùn)。

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經(jīng)多次色譜跟蹤分析 , 氣體組分含量基本穩(wěn)定 , 但一直居高不下 , 沒有 增長趨勢。這說明了故障沒有繼續(xù)發(fā)展 , 但是故障隱患一直存在 , 問題不容 忽視。

表 2 色譜跟蹤分析數(shù)據(jù)

長時(shí)間運(yùn)行會(huì)影響變壓器鐵芯絕緣 , 給變壓器安全運(yùn)行帶來隱患。經(jīng)與變壓 器廠方共同研究, 決定對變壓器進(jìn)行吊罩消 缺。

2004年 11月 25日,在川匯變電站 川 #1主變現(xiàn)場,準(zhǔn)備開始吊罩工作。首先 對變壓器油箱內(nèi)的絕緣油向外排放, 然后準(zhǔn) 備對主變上部及側(cè)部觀察孔密封蓋進(jìn)行拆

除(環(huán)境溫度 16℃,空氣相對濕度 20%,風(fēng)力微弱。主變本體內(nèi)變壓器油 全部放盡,觀察孔上、下密封蓋全部拆除。用兆歐表再次測量主變鐵芯絕 緣電阻指示為零。隨即由專業(yè)人員進(jìn)入主變本體內(nèi)進(jìn)行檢查,首先用橡朔 外殼的防爆手電筒照明目測和紅外探測儀進(jìn)行全面排查后,變壓器器身外

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側(cè)人員用搖表對 0.4微法、2500伏電容器充電,對主變鐵芯外接地引線進(jìn) 行放電,本體內(nèi)人員多次觀察和靜聽內(nèi)部放電聲音,經(jīng)過多次放電和反復(fù) 的視聽,不斷縮小觀察范圍。下午 1點(diǎn)鐘,當(dāng)電容器第十次放電時(shí),檢查 人員終于發(fā)現(xiàn)主變內(nèi)部的“放電”位置在 10千伏低壓側(cè) B、C 兩相之間下 部的鐵芯夾件與鐵心之間。用手無法直接取出,之后檢查人員用一塊高強(qiáng) 磁鐵(用鐵絲和布帶綁扎嚴(yán)密送入放電位置,取出引起多點(diǎn)接地的金屬 異物。經(jīng)分析判斷,引起川 #1主變鐵芯多點(diǎn)接地的金屬異物是一個(gè)“M20鍍鋅螺絲帽”(如右圖示 ,該螺絲帽兩邊沿有磨損,其中六個(gè)側(cè)面的一個(gè) 面有明顯放電痕跡;當(dāng)該螺絲帽取出后,測量主變鐵芯絕緣電阻為 5000兆 歐。經(jīng)現(xiàn)場專業(yè)技術(shù)人員分析確認(rèn), 220千伏川匯變電站川 #1主變鐵芯多 點(diǎn)接地故障已經(jīng)消除。

隨后,對變壓器油進(jìn)行徹底的濾油脫氣,并進(jìn)行色譜、油化、絕緣等 試驗(yàn),所有試驗(yàn)項(xiàng)目合格后,將變壓器投入運(yùn)行。

四、現(xiàn)場檢查方案流程圖(此檢查方案僅作參考,具體問題具體分析 為了更直觀地進(jìn)行檢查和分析,將實(shí)際檢查方案繪制成流程圖,便于 比對和參考。

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五、總結(jié)

通過這次變壓器故障情況的排除,使我們更進(jìn)一步認(rèn)識到加強(qiáng)絕緣監(jiān) 督的重要性,變壓器油色譜跟蹤分析對于發(fā)現(xiàn)變壓器早期故障是非常有效 的方法。同時(shí)也為今后類似的大型電力變壓器缺陷的解決積累了非常寶貴 的經(jīng)驗(yàn):

(1大型電力變壓器鐵芯過熱原因是多方面的,處理時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析判 斷,遵從先易后難的原則,首先要解決明顯的缺陷,再進(jìn)一步分析、判斷、分解、檢查處理。

(2應(yīng)加強(qiáng)變壓器的定期試驗(yàn)工作,創(chuàng)造條件實(shí)現(xiàn)對變壓器進(jìn)行在線 監(jiān)測。

第二篇：變壓器氣體繼電器故障分析與改進(jìn)措施

變壓器氣體繼電器故障分析與改進(jìn)措施

2008-10-14

來源：Internet

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1概況

氣體繼電器是大型電力變壓器最重要的非電量保護(hù)裝置。實(shí)踐證明，裝有氣體繼電器的變壓器，在變壓器本體發(fā)生放電性或由其他因素引起的絕緣油快速分解故障時(shí)，反映最靈敏的往往是氣體繼電器。它的正確動(dòng)作能大大減少變壓器故障后的損失。目前，QJ系列的氣體繼電器主要有QJ-

25、QJ-50、QJ-80等幾種或其改進(jìn)型產(chǎn)品，它們的結(jié)構(gòu)基本相同。在JB/T9647-1999《氣體繼電器》中，規(guī)定了此類產(chǎn)品的型號、技術(shù)要求等。在一些顯示器變壓器上也有采用，如速動(dòng)油壓繼電器、皮托(PITOT)繼電器、BR-1型繼電器或MK-10型繼電器等。但到目前為止，尚沒有出現(xiàn)一種可以完全取代氣體繼電器的大型電力變壓器的非電量保

護(hù)裝置。

當(dāng)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)輕微故障時(shí)，因油分解產(chǎn)生的氣體逐漸積聚到氣體繼電器上部，達(dá)到一定量時(shí)，使上開口杯下降到某一限定位置，其上的磁鐵使干簧接點(diǎn)吸合，發(fā)出輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，絕緣油被迅速并大量分解，使油箱內(nèi)壓力急劇升高，出現(xiàn)油的浪涌現(xiàn)象，氣體繼電器連接油管內(nèi)產(chǎn)生油流達(dá)到繼電器啟動(dòng)定值時(shí)，油流沖擊擋板，當(dāng)擋板旋轉(zhuǎn)到某一限定位置時(shí)，其上的磁鐵使干簧接點(diǎn)吸合，使生瓦斯保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)跳閘、切除故

障。

氣體繼電器的動(dòng)作有正確動(dòng)作和誤動(dòng)作之分。文章就氣體繼電器因使用不當(dāng)或制造缺陷原因，產(chǎn)生非正常動(dòng)作的情況加以統(tǒng)計(jì)分析，并提出一些改進(jìn)措施，為正確使用變壓器瓦斯保護(hù)裝置提供參考。

2遼寧電網(wǎng)發(fā)生的主事故實(shí)例

2.1使用維護(hù)不當(dāng)引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作

2.1.1呼吸系統(tǒng)不暢

(1)1991年1月12日，太平哨電廠2號主變壓器正常運(yùn)行中(SFPL-120000/220型)，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。當(dāng)時(shí)有功功率為80MW、無功功率為20MVAR，上層油溫為66℃。因環(huán)境溫度低，已經(jīng)吸潮的吸濕器硅膠結(jié)塊，引起呼吸不暢，在機(jī)組負(fù)荷增加、油溫升高時(shí)，造成呼吸器跑油，熱油將硅膠結(jié)塊融化，壓力突然釋放，造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。1990年2月25日，太平哨電廠1號主變壓器(SFPS-120000/220型)發(fā)生過同樣事故。

(2)1992年1月1日，白山電廠紅石變電站2號主變壓器正常運(yùn)行中(SFP-120000/220型)，輕、生瓦斯保護(hù)動(dòng)作，兩側(cè)開關(guān)跳閘，呼吸器噴油。當(dāng)時(shí)正值調(diào)峰，機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間，上層油溫達(dá)69.4℃，環(huán)境溫度為-10.5℃。變壓器運(yùn)行時(shí)冷卻風(fēng)扇未投入，加之負(fù)荷較大，變壓器溫度快速上升，導(dǎo)致發(fā)生事故。經(jīng)分析發(fā)生事故的原因與上例基本相同。

2.1.2本體端子箱密封不嚴(yán)

(1)1992年3月10日，兩錦局凌河一次變電站1號主變壓器(SFP-63000/220型)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)跳閘。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，事故時(shí)工作人員正在用洗衣粉水對油箱進(jìn)行清洗。未對器身上的端子箱采取可靠的遮擋措施，霧狀水珠進(jìn)入端子箱，知接跳閘回路接點(diǎn)，造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。

(2)1993年6月29日，兩錦局錦州一次變電站1號主變壓器(DF-40000/220型)發(fā)生由于C相變壓器二次保護(hù)端子箱密封不良、受潮，未落實(shí)重瓦斯跳閘線與相鄰正電源分開布置的反事故措施，造成相鄰的跳閘線與正電源短接，導(dǎo)致發(fā)生重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘事故。沈陽電廠主變壓器發(fā)生了同樣原因的重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳

閘事故。

2.1.3氣體繼電器引出電纜或二次回路不良

(1)1997年1月12日，鐵嶺局中固二次變電站1號主變壓器(SFL1-8000/60)有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，主變壓器停運(yùn)。經(jīng)檢查為有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護(hù)電纜絕緣損壞，造成跳閘接點(diǎn)短接，保護(hù)動(dòng)作。

(2)1991年鐵嶺局平頂堡二次變電站、朝陽局木頭城子二次變電站主變壓器，因主控保護(hù)屏到變壓器端子箱之間的電纜絕緣降低，以到絕緣擊穿，造成重瓦斯保

護(hù)動(dòng)作跳閘。

(3)1994年3月7日，赤峰局土城二次變電站主變壓器發(fā)生因二次回路接地，造成跳閘回路接通，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)跳閘事故。

2.1.4氣體繼電器安裝不良

1998年6月19日，赤峰局元寶山一次變電站1號主變壓器(SFPZ-120000/220型)有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，10條66KV線路及母線全停。事故原因是：安裝有載調(diào)壓氣體繼電器時(shí)，法蘭壓住繼電器跳閘端子引線，造成引線絕緣損壞，接點(diǎn)短接，有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。

2.2制造缺陷引起的重瓦斯保護(hù)動(dòng)作

2.2.1氣體繼電器干簧接點(diǎn)玻璃管破碎

(1)2005年9月2日，大連開發(fā)區(qū)供電局220KV中華路變電站1號主變壓器調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，三側(cè)開關(guān)跳閘，主變壓器停電。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，調(diào)壓開關(guān)氣體繼電器干簧管斷裂、破碎，有放電短路痕跡，初步判定為干筑管破碎后，瞬間接通引起跳閘。1998年9月25日和2004年1月22日，該變壓器曾發(fā)生了2次

同樣原因的事故。

(2)2002年1月27日，大連供電公司革鎮(zhèn)堡一次變電站2號主變壓器(SFPSZ-120000/220型)有載調(diào)壓重瓦斯保護(hù)(氣體繼電器型號為QJ4G-25型)動(dòng)作跳閘。跳閘原因是串聯(lián)在重瓦斯保護(hù)回路中的氣體繼電器中的干簧接點(diǎn)玻璃管破碎，簧片搭接，跳閘回路接通，導(dǎo)致開關(guān)動(dòng)作跳閘。

2.2.2氣體繼電器接線盒密封不良

(1)1992年5月22日，大連一次變電站一組主變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，三側(cè)斷路器跳閘，全站停電。經(jīng)檢查是由于氣體繼電器接線端子盒防水不良，進(jìn)水受潮，跳閘接點(diǎn)短接，造成重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。

(2)1991年5月26日，本溪局崔東二次變電站2號主變壓器、1996年5月1日鐵嶺局亂石山二次電路站1號主變壓器、1995年4月22日阜新66電廠KVT1T變壓器、1998年7月22日鞍山局太平二次變電站1號主變壓器等都發(fā)生了主變壓器或有載調(diào)壓氣體繼電器接線端子盒密封不嚴(yán)，進(jìn)水后短接瓦斯保護(hù)接點(diǎn)，造

成保護(hù)動(dòng)作跳閘。

2.3輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作

2.3.1制造缺陷引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作

1992年4月8日，通遼電廠2號主變壓器運(yùn)行中輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)檢查為氣體繼電器輕瓦斯油杯轉(zhuǎn)軸脫落，造成輕瓦斯保護(hù)接點(diǎn)接通，發(fā)出信號。

2.3.2油位降低引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作

(1)1992年1月24日，通遼電廠4號主變壓器、1991年赤峰局元寶山二次變電站、烏丹二次變電站主變壓器都出現(xiàn)了因漏油或溫度降低、油位嚴(yán)重下降，導(dǎo)致輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作的情況。

(2)1993年鞍山局海城一次變電站2號主變壓器(SFPS-63000/220型)、1993清河電廠7號主變電站變壓器(SFP3-26000/220型)、1994年沈陽高臺(tái)山一次變電站1號主變壓器等都發(fā)生了輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，其原因都是由于冷卻器油門、膠墊老化龜裂漏油，油位下降，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

(3)2001年1月10日，丹東局蛤蟆塘二次變電站1號主變壓器輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。原因是變壓器油箱上蓋插測溫元件孔的膠圈損壞，進(jìn)水后將測溫元件插管凍裂，造成儲(chǔ)油柜油大量漏泄，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

2.3.3空氣侵入引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作

1992年朝陽電廠1號主變壓器、1993年白山電廠紅石電站2號主變壓器(SFPSZ4-63000/220型)、1993年赤峰局元寶山一次變電站2號主變壓器(SFPZL3-63000/220型)、1994年沈陽勸工一次變電站1號主變壓器(SFPS3-80000/220)、2001年本溪一次變電站5號主變壓器、鐵嶺開原一次變電站2號主變壓器都發(fā)生瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，其原因都是由于冷卻系統(tǒng)負(fù)壓區(qū)有密封不良情況，造成空氣侵入，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出信號。

2.3.3殘存空氣引起輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作

1993年沈陽局孫家一次變電站1號主變壓器(SFPSL3-63000/220型)、1993年丹東局岫巖一次變電站主變(SFP-63000/220型)、1994年赤峰局元寶山一次變電站2號主變壓器(SFPZL3-63000/220型)、1994年撫順局河北一次變電站主變壓器(SFPS7-180000/220型)都發(fā)生了輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作。經(jīng)檢查，故障原因是：更換冷卻器后，排氣不徹底或更換硅膠后浸油、排氣不充分，殘存空氣逐漸

析出，造成輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作。

3氣體繼電器非正常動(dòng)作情況分析

(1)氣體繼電器非正常動(dòng)作情況分為重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘和輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出2類信號。由于前都動(dòng)作于跳閘，往往影響和損失都大，是我們特別應(yīng)

該注意和預(yù)防的。

(2)從由運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的統(tǒng)計(jì)看：對設(shè)備的反事故技術(shù)措施落實(shí)得好的，此類事故發(fā)生的就少，反之，不能嚴(yán)格執(zhí)行各級制定的反事故技術(shù)措施的，這類事故發(fā)生的就比較集中。此類故障的主要表現(xiàn)形態(tài)是：①由于呼吸系統(tǒng)不暢，引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。②由于本體端子箱密封不良，進(jìn)水引起重瓦斯動(dòng)作。③由于繼電器引出電纜短路或絕緣不良，引起重瓦斯保護(hù)動(dòng)作。第一類表現(xiàn)形態(tài)都發(fā)生在冬季，且為水電機(jī)組、環(huán)境濕度大，變壓器負(fù)荷變化大，并伴隨著呼吸器跑油。第二類故障純屬維護(hù)不到位，在雨季到來之前應(yīng)該落實(shí)的反事故措施不能認(rèn)真落實(shí)。有的單位對多年強(qiáng)調(diào)的正電源與跳閘線在端子排上要隔開的要求也沒有落實(shí)。對電纜和二次線加強(qiáng)絕緣監(jiān)視，定期試驗(yàn)十分必要，特別要提高安裝質(zhì)量，防止因安裝不當(dāng)而給運(yùn)行帶來隱患。

(3)由于制造缺陷引起的重瓦斯保護(hù)動(dòng)作主要表現(xiàn)為氣體繼電器干簧接點(diǎn)玻璃管碎裂和繼電器接線盒密封不良2種形態(tài)。前者都發(fā)生在有載調(diào)壓開關(guān)的氣體繼電器上，且在同一臺(tái)變壓器上，1998年、2004年和2005年發(fā)生了3次事故，是否與該處振動(dòng)幅值較大有關(guān)，需要進(jìn)一步分析，但主要還是應(yīng)該提高繼電器的制造質(zhì)量。氣體繼電器接線盒密封不良問題，在各類繼電器上都有發(fā)生，說明改進(jìn)接線盒的密封狀況勢在必行，也可對改變接線盒的安裝方向進(jìn)行探討，以減少進(jìn)水短路的幾率。有的單位采用加裝防雨罩的措施，可以有效的減少此類事故的發(fā)生，但最根本的還是要確保接線盒密封萬無一失。

(4)輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，如果不能及時(shí)、正確判斷，對于發(fā)展較快的故障可能造成漏判，釀成大禍。由于氣體繼電器浮筒轉(zhuǎn)軸脫落，造成輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作，是制造過程中應(yīng)該特別注意改進(jìn)的。在油位降低的情況下，輕瓦斯發(fā)出信號，使運(yùn)行人員及時(shí)采取措施，防止漏油的繼續(xù)發(fā)展，說明輕瓦斯保護(hù)設(shè)置的重要意義。變壓器或冷卻系統(tǒng)存在負(fù)壓區(qū)進(jìn)氣或排氣不徹底，導(dǎo)致輕瓦斯保護(hù)頻繁動(dòng)作的隱患，這種情況容易使人們麻痹，此時(shí)，若有其他故障發(fā)生，容易產(chǎn)生漏判，所以，此時(shí)應(yīng)盡快處理漏氣或排隊(duì)殘留氣體。

4改進(jìn)措施

(1)速動(dòng)油壓繼電器在變壓器本體發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，達(dá)到或超過整定的壓力值時(shí)，壓力升速越快，其動(dòng)作越靈敏，對保護(hù)變壓器可以起到一定作用。但到目前為止，變壓器生產(chǎn)廠家還沒有以此裝置取代氣體繼電器。對高電壓、大容量的重要變壓器，加裝此類裝置可以大大提高保護(hù)的可靠性。

(2)對于有載調(diào)壓開關(guān)的氣體繼電器設(shè)置，應(yīng)遵循國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定：保護(hù)裝置應(yīng)反映壓力或油流沖擊的情況，如采用氣體繼電器代替油流控制繼電器，該繼電器應(yīng)該具有油流沖擊動(dòng)作功能，不必保留輕瓦斯保護(hù)功能，這樣，可以減少輕瓦斯動(dòng)作后的大量工作，又可以對有載調(diào)壓開關(guān)實(shí)施可靠的保護(hù)。

(3)在經(jīng)過多次事故教訓(xùn)和經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研、分析，經(jīng)過對幾個(gè)生產(chǎn)廠家的技術(shù)改進(jìn)進(jìn)行評議后，遼寧省電力有限公司于2004年8月在《關(guān)于變壓器有載分接開關(guān)氣體繼電器選型的通知》文件中，對QJ4G-25型氣體繼電器的改進(jìn)，作了明確要求：①繼電器的支架調(diào)試為70-90mm；②采用雙接點(diǎn)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，干簧管接點(diǎn)引線距離不小于4mm；③不采用輕瓦斯開口杯裝置，并取消相應(yīng)接點(diǎn)；④干簧管應(yīng)采用雙螺絲固定在支架上，并在固定環(huán)內(nèi)加裝緩沖層；⑤采用質(zhì)量好的、接點(diǎn)鍍銀的干簧管；⑥推薦采用引線焊接點(diǎn)熱塑包封結(jié)構(gòu)。對其他尚未采取改進(jìn)措施的有載調(diào)壓開關(guān)用氣體繼電器暫不宜選用。

(4)對有載調(diào)壓開關(guān)重瓦斯保護(hù)是否投跳閘，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。如氣體繼電器未做改進(jìn)，發(fā)生誤動(dòng)的頻次較多，也可以暫投信號。對有載調(diào)壓開關(guān)用氣體繼電器采用改進(jìn)后新結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，變壓器有載調(diào)壓開關(guān)的瓦斯保護(hù)可以投跳

閘。

(5)對于220KV有以上的變壓器，必須采用雙接點(diǎn)的氣體繼電器；對于66KV及以下的變壓器，逐步采用雙接點(diǎn)的氣體繼電器；對于有載調(diào)壓開關(guān)用的氣體繼

電器，一律取消輕瓦斯回路。

第三篇：5、溶解的快與慢教案解讀

【教學(xué)內(nèi)容分析】

《溶解的快與慢》 是教科版小學(xué)科學(xué)教材四年級上冊第二單元第五課 的內(nèi)容,本課內(nèi)容是在學(xué)生理解了溶解的概念,知道一些固體、液體 和氣體能溶解于水,不同的物質(zhì)在水中的溶解能力不同的基礎(chǔ)上進(jìn)行 學(xué)習(xí)的。本課內(nèi)容分為兩大部分,第一部分:哪一個(gè)溶解得快,這部 分選擇前幾課多次用到的食鹽作為觀察材料,讓學(xué)生通過對比實(shí)驗(yàn)的 方法來探究影響物質(zhì)溶解快慢的因素,為第二部分的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供示 范。第二部分:加快水果糖溶解的研究,這部分實(shí)際上是模仿著進(jìn)行 對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與研究,讓學(xué)生經(jīng)歷“問題——假設(shè)——驗(yàn)證——證 實(shí)”的過程,為后面《一杯水里能溶解多少食鹽》等課時(shí)的探究活動(dòng) 作好充分的知識準(zhǔn)備。

【學(xué)情分析】

學(xué)生對于“溶解”的生活經(jīng)驗(yàn)比較豐富,學(xué)習(xí)興趣也比較濃厚。對于影響溶解快慢的因素,在現(xiàn)實(shí)生活中很常見,也在前幾課的溶解 實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生很自然地會(huì)注意到。但是,學(xué)生在設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí)因 為初次使用對比實(shí)驗(yàn)方法可能不會(huì)使用,需要控制的條件可能考慮得 不周全,教師要加以指導(dǎo)。

【設(shè)計(jì)思路】

本堂課的設(shè)計(jì)理念是在學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以特 定的情景作內(nèi)涵的保證,以日常生活中具體、鮮明的事例作探究的基 礎(chǔ),選擇食鹽、水果糖等學(xué)生熟悉的物質(zhì)入手,依托學(xué)生原有的生活 經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、自主探究、合作交流,經(jīng)歷“問題——假 設(shè)——驗(yàn)證——證實(shí)”的過程。

【教學(xué)目標(biāo)】

科學(xué)概念:可溶性的固體物質(zhì)在水中溶解的快慢與物體顆粒大小(即 表面積的大小、水的溫度、液體是否被 攪動(dòng)等因素有關(guān)。

過程與方法:設(shè)計(jì)“怎樣加快水果糖溶解”的實(shí)驗(yàn),親歷控制單個(gè)變 量進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)過程。

情感、態(tài)度、價(jià)值觀:在活動(dòng)過程進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生與同學(xué)合作探究、認(rèn)真負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,逐步發(fā)展科學(xué)探究的樂 趣和能力。

【教學(xué)重點(diǎn)】

通過對比實(shí)驗(yàn),使學(xué)生理解攪拌加快溶解的方法。讓學(xué)生拓展到加熱 水和碾碎的對比實(shí)驗(yàn)方法。

【教學(xué)難點(diǎn)】

對 比 實(shí) 驗(yàn) 過 程 中 , 各 種 變 量 與 不 變 量 的 控 制。【教、學(xué)具準(zhǔn)備】

小組材料準(zhǔn)備:2個(gè)燒杯、1根攪拌棒、1個(gè)水槽、冷水、熱水、食鹽、水果糖(方塊冰糖、溶解快與慢記錄表、秒表 1只、小鐵錘 1個(gè)、溫度計(jì) 1個(gè)。

教師準(zhǔn)備:水果糖溶解快慢的記錄表。【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】:

一、創(chuàng)設(shè)問題情景,激起探究興趣

1.老師這里有杯清水,請個(gè)同學(xué)上來喝一口。2.你覺得味道怎樣?(沒有味道

3.如果我把這么大的一塊冰糖放到這杯水里你們猜這杯水會(huì)有點(diǎn)甜還 是很甜?(很甜

4.請這位同學(xué)繼續(xù)喝一口,你現(xiàn)在覺得這杯水甜嗎?(還是沒有什么 味道 5.這是怎么回事啊?為什么感覺不到甜?(冰糖還沒有溶解掉

6.那么有什么辦法能讓這塊糖更快快速地溶解呢?(學(xué)生猜測,教師 根據(jù)猜測板書:攪拌、加熱水、切碎糖片

7.這些方法都是我們的猜想,科學(xué)光猜想行嗎?(不行 8.那么我們要怎么做?(做實(shí)驗(yàn)

9.今天我們就一起來探究“溶解的快與慢”(板書

二、師生互動(dòng)合作,開展探究活動(dòng)(一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

1.今天這堂課我們就一起來研究攪拌和不攪拌的實(shí)驗(yàn)方案。2.你們覺得攪拌能加快溶解速度嗎?(能

3.你們是怎么知道的?(我自己在家里做過實(shí)驗(yàn)等

4.哦,這些都是你們的生活經(jīng)驗(yàn),還有嗎?(我媽媽告訴過我等 5.把生活經(jīng)驗(yàn)當(dāng)做科學(xué)證據(jù)科學(xué)不科學(xué)?(不科學(xué)

6.那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們怎么做才科學(xué)?(引出 2個(gè)杯子進(jìn)行對比 7.對,像這樣有對比的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)我們稱為對比試驗(yàn)。8.這個(gè)對比試驗(yàn)該怎么做?要注意些什么?(方塊糖大小相同、水量相同、水溫相同、同時(shí)加入糖片、觀察時(shí)間 相同等 9.實(shí)驗(yàn)到底怎么做我們在好好想一想,然后把它寫下了。(發(fā)給每位 學(xué)生一份實(shí)驗(yàn)方案記錄表

10.匯報(bào)交流。

(二探究實(shí)驗(yàn)過程

1.現(xiàn)在方案已經(jīng)設(shè)計(jì)好了,我們可以開始實(shí)驗(yàn)了。

2、請每組派個(gè)代表上來領(lǐng)取材料。

3.實(shí)驗(yàn)好了請同學(xué)們把實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在最下面的空白欄里。(三匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

哪個(gè)小組愿意先來匯報(bào)你們的收獲?通過實(shí)驗(yàn)?zāi)銈儼l(fā)現(xiàn)了什么結(jié)論?(我們發(fā)現(xiàn)攪拌的杯子里的方塊糖溶解的快點(diǎn),攪拌可以加快溶解的 速度

(四學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):加快水果糖溶解的研究

1、把一塊水果糖放入水中,怎樣才能加快溶解呢?受到哪些因素 的影響?

2、小組討論,提出自己的假設(shè)并說明理由。(板書:攪拌;改變 水溫;將水果糖搗碎。

3、你們能不能設(shè)計(jì)一下實(shí)驗(yàn)?

4、教師出示提示實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)的問題。

(1怎樣選擇實(shí)驗(yàn)材料?用多少水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?(2怎樣做水果 糖 溶 解 快 與 慢 的 對 比 ? 怎 樣 計(jì) 時(shí) ?(3怎 樣 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 和 記 錄?(4怎樣對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出解釋?

5、學(xué)生分組制定研究計(jì)劃。并匯報(bào)。

6、改正和完善設(shè)計(jì)方案。

是不是每個(gè)小組都要做這么多個(gè)的實(shí)驗(yàn)?眾多重大的科學(xué)實(shí) 驗(yàn),都是有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)小組分工合作完成的。我們也可以分工 合作, 比如, 這邊的小組作搗碎實(shí)驗(yàn), 那邊的小組可以做熱水實(shí)驗(yàn)??

7、各組先填上實(shí)驗(yàn)報(bào)告單,然后材料員根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單領(lǐng)取材料 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

8、學(xué)生實(shí)驗(yàn),并匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

9、小結(jié)。(板書:A、攪拌能加快溶解;B、熱水可以加快溶解;C、搗碎可以加快溶解。

三、游戲:吃糖比賽。

1、師:剛才我們研究了加快水果糖溶解的方法, 現(xiàn)在咱們舉行一 次吃糖大賽,前提是:不能把糖塊直接咽下,必須等糖塊全部在口腔 里溶解才行。我想請教一下:你們有什么好辦法?

2、生:討論吃糖方法。(含在嘴里不動(dòng)、用舌翻動(dòng)攪拌、把糖塊 咬碎、咬碎并攪拌。

3、師:最慢的吃法是怎么樣的?

4、學(xué)生選擇喜歡的方法吃糖。每人發(fā)給一塊方塊冰糖。

5、匯報(bào)比賽結(jié)果。

6、小結(jié):“吃糖比賽”其實(shí)也是一個(gè)加快溶解的實(shí)驗(yàn)。

四、課堂總結(jié)。

師:今天,我們探究了影響物質(zhì)溶解快慢的主要因素,通過對 比實(shí)驗(yàn)知道攪拌、用熱水、切碎可以加快溶解,還親歷了“假設(shè)—驗(yàn) 證”的活動(dòng)過程。在生產(chǎn)生活中,常常需要加快或減慢某種物質(zhì)的溶 解。

五、課后延伸到家里實(shí)驗(yàn)。

通過攪拌方案的探討和研究我們知道了通過對比試驗(yàn)可以明顯的 觀察攪拌可以加快溶解的速度,還有加熱和碾碎也能加快溶解速度。同學(xué)們回家后通過今天我們學(xué)的對比實(shí)驗(yàn)方案,再找其它物質(zhì)繼 續(xù)進(jìn)行科學(xué)的驗(yàn)證。

《溶解的快與慢》的教學(xué)反思: 本節(jié)課整個(gè)教學(xué)過程以學(xué)生的自主探究活動(dòng)為主,讓學(xué)生在探 中發(fā)現(xiàn)、探中感悟、探中創(chuàng)新,較好地實(shí)現(xiàn)了小學(xué)科學(xué)課程的培養(yǎng)目 標(biāo)。

本課教學(xué)活動(dòng)可以設(shè)計(jì)兩大環(huán)節(jié):第一個(gè)環(huán)節(jié)是 探究攪拌能加 快溶解的速度的實(shí)驗(yàn)方案探討。這個(gè)環(huán)節(jié)讓學(xué)生通過對比實(shí)驗(yàn)的方法 來探究影響物質(zhì)溶解快慢的因素,為學(xué)生回去做加熱水和碾碎的實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)提供示范作用。第二環(huán)節(jié)是來驗(yàn)證攪拌能加快溶解速度的方案實(shí) 驗(yàn)操作。

對單個(gè)變量進(jìn)行控制的對比實(shí)驗(yàn)活動(dòng),對學(xué)生來說有一定的難 度,因?yàn)榘闯＠韺W(xué)生不會(huì)考慮到要進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。考慮到這個(gè)我 讓學(xué)生就按他原有的思維進(jìn)行解答,抓住學(xué)生的問題進(jìn)行引導(dǎo)。如:這個(gè)對比實(shí)驗(yàn)我們該怎么做,學(xué)生說:用一個(gè)棒子攪拌那塊糖,看看 那塊糖的溶解速度加快了。這里我們提出質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生。你怎么知道 加快了?我怎么沒覺得它加快速度了?這是學(xué)生就會(huì)想到要用 2個(gè)杯 子 2顆方塊糖,一杯攪拌一杯不攪拌進(jìn)行比較。

整堂課建立了學(xué)習(xí)主題與日常生活及經(jīng)驗(yàn)間的聯(lián)系,以日常生 活中學(xué)生熟悉的經(jīng)驗(yàn)入手, 引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、自主探究、合作交流, 經(jīng)歷“問題——假設(shè)——驗(yàn)證——證實(shí)”的過程。

設(shè)計(jì)吃糖比賽的游戲,既增加了實(shí)驗(yàn)的趣味性,又有利于學(xué)生 綜合運(yùn)用所學(xué)的知識,同時(shí)對學(xué)生也很有吸引力。

總之,這堂課主要通過深入解決,攪拌能加快溶解的速度對比 實(shí)驗(yàn)例子讓學(xué)生明白加熱和碾碎也可以通過對比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它們可以 加快溶解的速度。

【教學(xué)目標(biāo)】

1、科學(xué)概念: 可溶性的固體物質(zhì)在水中溶解的快慢與物體顆粒的大小(即表面積的 大小、水的溫度以及混合溶液是否被攪動(dòng)等因素有關(guān)。

2、過程與方法: 引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷 “ 問題 ——假設(shè) ——驗(yàn)證 ———證實(shí) ” 科學(xué)探 究過程和控制單個(gè)變量進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)的過程。

3、情感態(tài)度價(jià)值觀: 愿意將對比實(shí)驗(yàn)這種科學(xué)的方法運(yùn)用到解決同類科學(xué)問題的研究當(dāng)中 去,發(fā)展公平實(shí)驗(yàn)的意識。

體驗(yàn)研究影響溶解快慢因素的樂趣。【教學(xué)重點(diǎn)】加快水果糖溶解實(shí)驗(yàn)的研究

【教學(xué)難點(diǎn)】對比實(shí)驗(yàn)過程中,各種相同條件的控制

【教學(xué)準(zhǔn)備】分組實(shí)驗(yàn):攪拌棒 1根、燒杯 2個(gè)、熱水和冷水、水果 糖、食鹽、水槽。

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入: 師:同學(xué)們,天很熱,小華突然暈倒了,他應(yīng)該喝一杯糖水,可是紅 糖結(jié)成塊了,猜一猜,你要怎樣做才能讓小華盡快喝到一杯糖水呢?(攪拌、用熱水、搗碎、多加水等方法。

師:那到底哪種方法能夠加快紅糖的溶解呢?這節(jié)課我們就運(yùn)用對比 實(shí)驗(yàn)來比較溶解的快與慢。(師板書課題:溶解的快與慢。

二、探究新知:

1、攪拌能否加快溶解

師:剛才同學(xué)們猜測,溶解的快慢可能和攪拌有關(guān)。(師板書:攪拌

師:攪拌真的都能加快食鹽的溶解嗎?

2、實(shí)驗(yàn)探究:(1師:下面,我們就通過實(shí)驗(yàn)來研究攪拌是否能加快食鹽的溶解。你們想怎樣做實(shí)驗(yàn)?zāi)? 生: 師:做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí), 你認(rèn)為哪些條件不需要改變?哪些條件需要改變? 生:同樣的燒杯、水的溫度、同樣多的水、同時(shí)放入食鹽。

師:你想怎樣改變這個(gè)條件? 生:一杯攪拌,另一杯不攪拌。

下面我們分組討論做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材和數(shù)量,并設(shè)計(jì)出實(shí) 驗(yàn)步驟。(2師指導(dǎo)各組制定研究計(jì)劃(假設(shè),實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn) 步驟。學(xué)生分組匯報(bào)(3了解對比實(shí)驗(yàn)。

師:我們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了研究計(jì)劃,現(xiàn)在你能找出在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有哪些 相同條件和不同條件嗎? 生:相同的條件:往 2個(gè)燒杯里倒入同樣多的水;同時(shí)放入食鹽。生:不同的條件:攪拌其中的一杯,另一杯不攪拌。

師:像這樣,相同的條件有不少,可是不同的條件只有一個(gè),這一類 實(shí)驗(yàn),我們稱為對比實(shí)驗(yàn)。對比實(shí)驗(yàn)是一種公平的實(shí)驗(yàn),因?yàn)椴煌?條件只有一個(gè)。

(4現(xiàn)在開始實(shí)驗(yàn)

(5匯報(bào)結(jié)論。

2、用熱水能否加快溶解。

師:同學(xué)們認(rèn)為溶解的快慢與水的溫度有關(guān)。你想怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證 明用熱水能加快食鹽的溶解。

(師板書:用熱水 小組內(nèi)討論、交流。

師:在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,相同的條件是什么?不同的條件是什么? 生:相同的條件:燒杯大小,水的多少、、食鹽的用量、放入水中時(shí) 間,都不攪拌。

生:不同的條件:一個(gè)用涼水 , 一個(gè)用熱水 師:你想怎樣做實(shí)驗(yàn)? 生:實(shí)驗(yàn)時(shí),一杯冷水,一杯熱水,水量相同,每個(gè)杯子里各放入一 包食鹽,并且都不攪拌。

師:注意對冷、熱水的控制

那如果水的溫度再高一些,食鹽的溶解能更快嗎? 生:水溫高食鹽的溶解會(huì)更快。

師小結(jié):通過以上實(shí)驗(yàn), 我們知道攪拌和用熱水能夠加快食鹽的溶解。那還有其他加快物質(zhì)溶解的方法嗎? 生 1:可以用搗碎的方法。生 2:碾碎后顆粒小,能加快溶解。

(師板書:搗碎

3、加快水果糖溶解的研究

師:這個(gè)方法好。下面我們就用這幾種方法,來研究怎樣加快水果糖 的溶解。它會(huì)受到哪些因素的影響?

1、小組討論,制定一個(gè)研究計(jì)劃。

有哪些方法可以加快水果糖的溶解?怎樣選擇實(shí)驗(yàn)材料?用多少水進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)?怎樣做水果糖溶解快與慢的對比?怎樣計(jì)時(shí)?怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 和記錄?怎樣對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出解釋? 生匯報(bào):

2、實(shí)驗(yàn)要怎樣做?(1攪拌:拿出兩個(gè)杯子,都裝滿水,溫度必須相同,每個(gè)杯 子里各放入一塊水果糖,一杯攪拌,一杯不攪拌。觀察它們有什么變 化。

(2改變水溫:一杯冷水,一杯熱水,水量相同,每個(gè)杯子里各放 入一塊水果糖,并且都不攪拌。觀察它們有什么變化。

(3將水果糖搗碎:準(zhǔn)備兩塊糖塊,糖塊的大小要一樣,搗碎其中 的一塊糖,把兩種糖塊放在水溫、水量一樣的杯子中都不攪拌,觀察 它們有什么變化。

3、學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo)。(每個(gè)小組選擇一種方法,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

4、學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。A、攪拌能加快溶解;B、用熱水可以加快溶解;

C、搗碎可以加快溶解。

三、啟發(fā)思維,討論探究 吃糖比賽游戲

1、同學(xué)們表現(xiàn)這么好,老師就獎(jiǎng)給每人一塊糖。有一個(gè)條件就是:怎 樣吃糖,可以讓它溶解得更快呢?

2、學(xué)生討論吃糖方法。

3、選擇喜歡的方法吃糖。

4、匯報(bào)比賽結(jié)果。分析數(shù)據(jù)，描述得出結(jié)論：糖塊怎樣溶解得最快？

四、總結(jié) 通過對比實(shí)驗(yàn)知道了加快食鹽、水果糖溶解的一些方法，還親歷了“假 設(shè)—驗(yàn)證”的活動(dòng)過程，證明了攪拌、搗碎、用熱水是可以加快可溶 性固體物質(zhì)在水中溶解的。五 板書設(shè)計(jì)

5、溶解的快與慢 攪拌 加快溶解的辦法 用熱水 搗碎 用心 愛心 專心 11 《溶解的快與慢》教案 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念：可溶性的固體物質(zhì)在水中的快慢與物體顆粒的大小（即表 面積的大 小）、水的溫度以及混合溶液是否被攪動(dòng)等因素有關(guān)。過程與方法：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷 “ 問題 —假設(shè) —驗(yàn)證 — 證實(shí) ” 科 學(xué)探究過 程和控制單個(gè)變量進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)的過程。情感態(tài)度價(jià)值觀： 愿意將對比實(shí)驗(yàn)這種科學(xué)的方法運(yùn)用到解決同類科 學(xué)問題的研究當(dāng)中去，發(fā)展公平實(shí)驗(yàn)的意識。體驗(yàn)研究影響溶解快慢 因素的樂趣。【教學(xué)重點(diǎn)】方糖溶解實(shí)驗(yàn)的研究 【教學(xué)難點(diǎn)】對比實(shí)驗(yàn)過程中，各種條件的控制 【教學(xué)準(zhǔn)備】分組實(shí)驗(yàn)：筷子、塑料杯、熱水和冷水、糖塊、食鹽、勺子 【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入 師：同學(xué)們，在一個(gè)炎熱的夏天，小明忽然暈倒了，他需要喝一杯糖 水，可 是紅糖結(jié)成塊了，溶解得特別慢，要怎樣做才能使小明盡快喝 糖水補(bǔ)充水分呢？（怎樣做才能使糖塊盡快溶解呢？）生：攪拌、用熱水、搗碎等方法。師：那這些方法真的能夠加快紅糖的溶解嗎？ 這節(jié)課我們就運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn)來 研究溶解的快與慢。（師板書課題： 溶解的快與慢。）

二、探究新知

1、攪拌能否加快溶解 師：剛才同學(xué)們猜測，溶解的

快慢可能和攪拌 有關(guān)。下面，我們就一起通過 對比實(shí)驗(yàn)來證明攪拌能否加快溶解。為 了讓同學(xué)們看得更明顯，老師把食鹽換成 了高錳酸鉀。邊講邊做：老 用心 愛心 專心 12 師取兩個(gè)一樣的杯子，倒入同樣多、同樣溫度的水，同時(shí)放入同樣多 的高錳酸鉀，不同的是一個(gè)攪拌，一個(gè)不攪拌，請同學(xué)們觀察結(jié) 果。生：沒攪拌的這杯沒有完全溶解，攪拌的這杯完全溶解了。（課件出 示記錄表：指生說，和不攪拌相比，攪拌會(huì)使溶解怎樣？生答。通 過 實(shí)驗(yàn)，我們證明了，攪拌的確能夠加快溶解。板書：攪拌）師：為了 讓同學(xué)們看得更清楚，我們請看屏幕（屏幕出示未完全溶解和完全 溶 解的高錳酸鉀溶液）然后回憶一下剛才老師做的演示實(shí)驗(yàn)，哪些條件 是相同 的？哪些條件是不同的？ 生：相同條件：相同的杯，同樣多 的水，同樣的溫度，同時(shí)放鹽，放同樣多 的鹽，不同條件：一個(gè)攪拌，一個(gè)不攪拌。師：經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，攪拌確實(shí)能加快溶解，那么同學(xué)們 剛才提到的，用熱水 能加快溶解，我們?nèi)砸脤?shí)驗(yàn)來證明。那這次實(shí) 驗(yàn)我們要用到哪些實(shí)驗(yàn)器材？ 生答。師：實(shí)驗(yàn)過程是什么樣的？攪 拌嗎？相同條件和不同條件分別是什么？ 生： 相同條件： 同樣的杯子，同樣多的水，同時(shí)放鹽，都不攪拌。不同條件： 一杯是冷，一杯是熱 水。師：在用到熱水做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，要注意什么？ 生：注意安全，水不要太熱。實(shí)驗(yàn)室的藥品不能隨意用手接觸。師：好，下面開始做 實(shí)驗(yàn)，注意在實(shí)驗(yàn)過程中注意觀察，現(xiàn)在領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)材料。發(fā)小包食鹽，老師給倒熱水。生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)同時(shí)填寫書上的記錄表二。填完匯報(bào)： 你發(fā)現(xiàn)了什么結(jié)果？ 師小結(jié)：（出示課件記錄表二：和熱水相比，常 溫的水溶解相對比怎樣？熱 水怎樣？）通過同學(xué)們的對比實(shí)驗(yàn)證明，攪拌和用熱水能夠加快溶解。（板書： 熱水）食鹽是小的顆粒，那么 如果是成塊的物質(zhì)還有其他加快溶解的方法嗎？ 生： 可以用搗碎的方 法。（師板書：搗碎）

3、加快方糖溶解的研究 師：為了使實(shí)驗(yàn)效果 看起來更明顯，那我們用方糖來做實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們說說，怎樣能使方糖 溶解地更快？ 生：攪拌、熱水、搗碎。師：好，下面大家可以研究 用心 愛心 專心 13 用不同的方法加快方糖的溶解，我們以小組為單 位，每個(gè)小組選擇一 項(xiàng)影響方糖溶解速度的因素，先討論，填好研究方案，填好 后再做實(shí) 驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后填

好結(jié)果。研究方案 研究問題：假設(shè)：（）能加快 溶解。實(shí)驗(yàn)器材及數(shù)量： 相同條件： 相同 相同 相同 相同 不同條 件：一杯 一杯 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：＿＿＿＿能加快溶解。研究時(shí)間： 年 月 日 匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，指生讀研究方案，交研究方案。

三、總結(jié) 通過對 比實(shí)驗(yàn)知道了加快食鹽、方糖溶解的一些方法，還親歷了“假設(shè)—驗(yàn) 證”的活動(dòng)過程，證明了攪拌、搗碎、用熱水是可以加快可溶性固體 物質(zhì)在水中 溶解的。

四、作業(yè) 我們今天回去以后，吃一塊水果糖，思考： 水果糖在口中為什么可以很快溶 解？還有沒有其它加快溶解的 方法？

5、溶解的快與慢 加快溶解的辦法： 攪拌 熱水 搗碎 【教學(xué)反思】 實(shí)驗(yàn)中過程中，涉及到水很多，所以之前強(qiáng)調(diào)小心處理 水的問題很重要，然實(shí)驗(yàn)中不是這個(gè)組水打翻了，不 就是那個(gè)組書弄 濕了，最好每小組準(zhǔn)備一塊抹布。溶解快慢的實(shí)驗(yàn)操作比較簡單，學(xué) 生能清楚描述。方糖溶解實(shí)驗(yàn)就有一定困難，主要是學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上 的困難，如果演示一個(gè)因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，學(xué)生再就別的 因素進(jìn)行設(shè) 計(jì)可能就會(huì)相對簡單一些。這一章中溶解實(shí)驗(yàn)較多，要注重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn) 操作的規(guī)范問題。溶解的快與慢 攪 拌 不同條件 一個(gè)攪拌一個(gè)不攪拌 相同條件 水量 水溫 食鹽的數(shù)量 放入的時(shí)間 加 熱 碾 碎 一個(gè)加熱一個(gè)不加熱 一顆碾碎一顆不碾碎 水量 水量 食鹽的數(shù)量 水溫 放入的時(shí)間 放入的時(shí)間 不攪拌 不攪拌 用心 愛心 專心 14

第四篇：變壓器運(yùn)行中常見異常及原因分析

變壓器運(yùn)行中常見異常及原因分析

摘要：變壓器是發(fā)電、供電及用電企業(yè)中的重要設(shè)備。在遷鋼的電力系統(tǒng)中處于極為重要的地位。變壓器的運(yùn)行、維護(hù)及檢修水平將直接影響供用電的可靠性和供電的質(zhì)量及用電設(shè)備的安全。熱軋分廠下轄的變壓器容量較大，數(shù)量較多，種類多樣，這就更加突出了變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要性，要求我們值班人員能夠認(rèn)真細(xì)致地對設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，通過變壓器在運(yùn)行過程中暴露出地各種異常現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)各類不安全隱患，及時(shí)予以消除，確保安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵字：變壓器、供電、原因

1．前言

變壓器在運(yùn)行中主要有以下幾類異常情況，下面我結(jié)合自己在工作中的一些經(jīng)驗(yàn)，對變壓器的異常情況和形成原因進(jìn)行分析。

2．變壓器異音

變壓器正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)發(fā)出均勻的“嗡嗡”聲。如果產(chǎn)生不均勻的聲音、聲音加重或者 有“噼啪”聲等其他異音，都屬于不正常現(xiàn)象。

2.1變壓器的“嗡嗡”聲比平時(shí)增大，聲音不均勻，可能產(chǎn)生原因： 2.1.1 電網(wǎng)產(chǎn)生過電壓、單相接地，或發(fā)生諧振過電壓。變壓器的聲音較平常尖銳，可結(jié)合電壓表等指示、接地信號等進(jìn)行綜合分析。

2.1.2變壓器過負(fù)荷，或者系統(tǒng)短路，會(huì)發(fā)出沉重的“嗡嗡”聲。

2.1.3大的動(dòng)力設(shè)備啟動(dòng)，造成主變內(nèi)部發(fā)生“哇哇”聲音，如變壓器帶有電爐、硅整流等非線性設(shè)備，產(chǎn)生高次諧波，也會(huì)發(fā)出這種聲音。

2.1.4由于短路或接地，會(huì)通過大量短路電流，使變壓器內(nèi)部發(fā)生異常聲響，發(fā)出“噼啪”的噪聲。

2.1.5由于內(nèi)部零件松動(dòng)，如穿心螺絲夾得不緊，鐵心松動(dòng)，也會(huì)造成變壓器內(nèi)部有強(qiáng)烈的噪聲。

2.1.6由于鐵磁諧振，使變壓器發(fā)出不均的噪聲。

2.1.7變壓器運(yùn)行中，聲音中混有雜音，如電壓、電流正常，有可能是外部附屬設(shè)備及附件松動(dòng)造成。

2.1.8變壓器電源電壓過高時(shí)，會(huì)使變壓器過勵(lì)磁，響聲增大而尖銳。

2.1.9音響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時(shí)，可能是變壓器某些部件因鐵心震動(dòng)而造成機(jī)械接觸，或者是因?yàn)殪o電放電引起的異常聲響。這類響聲對運(yùn)行無大危害。不必立即停運(yùn)。

2.2變壓器有放電聲

2.2.1 變壓器內(nèi)部線圈匝間、線圈層間絕緣損壞，因而引起放電時(shí)，會(huì)發(fā)出“咕嘟、咕嘟”的開水沸騰聲。線圈對鐵心及外殼之間、鐵心對地、內(nèi)部引出線及套管對外殼，均有可能產(chǎn)生放電。還可能產(chǎn)生變壓器調(diào)壓裝置對地的相間放電，如果分接開關(guān)不到位，分接開關(guān)接觸不良的放電等，也會(huì)發(fā)出這種聲音。由于放電的部位不同，損壞程度不同，使放電聲音有大有小，可能連續(xù)、也可能斷斷續(xù)續(xù)。如果音響中夾有爆裂聲，可能是變壓器本身絕緣有擊穿現(xiàn)象。

2.2.2變壓器外部，主要是瓷套管處存有污穢表面釉質(zhì)脫落或裂損時(shí)，受潮而引起放電。在夜間或在陰雨天可能出現(xiàn)藍(lán)色的電暈或火花，可能聽到“嘶嘶”或“哧哧”聲。

3．油位（油面）異常

變壓器油主要具有絕緣、散熱、消弧作用。

3.1油面低

如果變壓器缺油，可能產(chǎn)生以下后果：

3.1.1可能造成瓦斯保護(hù)裝置誤動(dòng)作，并且無法對油位、油色進(jìn)行監(jiān)視。

3.1.2油面下降過多，將加大油與空氣的接觸面積，使油極易吸收水分和氧化，加速油的劣化，降低繞組的絕緣強(qiáng)度。使鐵心和其他零部件生銹。

3.1.3變壓器的導(dǎo)電部位對地和相互間的絕緣強(qiáng)度大大降低，遭受過電壓時(shí)極易擊穿。3.1.4不能浸沒分接開關(guān)時(shí)，分接頭之間會(huì)泄露放電，而造成高壓繞組短路。3.1.5油不能良好循環(huán)對流，使變壓器溫劇增，甚至燒壞。3.1.6變壓器油位降低的原因有：

A．長期滲、漏油或大量跑油。

B．修理或試驗(yàn)時(shí)，從變壓器里放油后，未及時(shí)補(bǔ)油。C．油面低，負(fù)荷也低，并遇氣溫嚴(yán)重下降。

D．油枕儲(chǔ)油量不足，容積小，不能滿足運(yùn)行要求，遇氣溫嚴(yán)重下降，造成油面過低。

3.2油面過高

3.2.1變壓器補(bǔ)油不合格，油量過多。過負(fù)荷或者氣溫上升。3.2.2渦流或者穿心螺絲絕緣損壞，使油溫升高。

3.2.3繞組局部層間或匝間短路、內(nèi)部接點(diǎn)有故障，接觸電阻加大，即二次線路有大電流短路等。

3.3假油面

3.3.1在負(fù)荷溫度及氣溫變化時(shí)，油面不變化，可能是油標(biāo)管堵塞，或瓦斯繼電器截門未打開。

3.3.2油面升高不降，可能是油標(biāo)上出口半堵，只出氣不進(jìn)氣造成。

3.3.3油面只降不隨負(fù)荷、氣溫變化升高，可能為油標(biāo)下入油口半堵，只入油不出油造成。4．變壓器過負(fù)荷

4.1正常過負(fù)荷

變壓器正常過負(fù)荷是經(jīng)常可能出現(xiàn)的，其允許值根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線及環(huán)境溫度來確定。過負(fù)荷數(shù)值不得超過30%。

4.2事故過負(fù)荷

變壓器過負(fù)荷數(shù)值超過30%，或在事故處理時(shí)，短期過負(fù)荷超過正常允許值，都算事故過負(fù)荷。

4.2.1油浸式變壓器事故允許過負(fù)荷：

允許過負(fù)荷（%）

允許過負(fù)荷時(shí)間（分）

120

4.2.2油浸式風(fēng)冷變壓器當(dāng)冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障，切除全部風(fēng)扇時(shí)空氣溫度（度）

—15 —10

0

+10

+20

+30

+40 額定負(fù)荷下允許最長時(shí)間（小時(shí)）

5．輕瓦斯動(dòng)作

變壓器的輕瓦斯動(dòng)作一般作用于信號，表示變壓器運(yùn)行異常。

5.1動(dòng)作原因：

A．因?yàn)V油、加油、換油及冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，或換硅膠過程中，油箱里有空氣進(jìn)入變壓器。

B．環(huán)境溫度驟降，造成油面降低或嚴(yán)重漏油，引起油位降低。C．發(fā)生穿越性短路故障。

D．因變壓器輕微故障，而產(chǎn)生少量氣體。E．輕瓦斯回路發(fā)生接地，絕緣損壞。F．瓦斯繼電器二次回路故障。

5.2氣體顏色判斷

瓦斯氣體取氣時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)人員作分析 1無色、無味、不可燃的是空氣。2黃色不可燃的是物質(zhì)故障。

3灰白色、有強(qiáng)烈臭味的、可燃的是紙或紙板故障。4灰色、黑色易燃的是油質(zhì)故障

6．呼吸器堵塞

呼吸器堵塞原因：

6.1呼吸器下油盤上緊，未打開，氣體不能暢通。6.2呼吸器內(nèi)部出氣孔堵塞。

呼吸器內(nèi)吸潮劑，有兩種顏色：藍(lán)色失效后為粉紅色；白色

失效后為黃色。

7．溫度表異常 溫度表經(jīng)常出現(xiàn)的異常有：

1、溫度表指針犯卡。

2、溫度導(dǎo)管破損，造成指示不準(zhǔn)。

3、溫度表插孔未放油，造成表記不準(zhǔn)。

4、由于變壓器長期停用，插孔進(jìn)水，氣溫降低時(shí)，表被凍壞。

8．變壓器散熱裝置異常

1、風(fēng)扇葉片不平衡，發(fā)出震動(dòng)。

2、風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)間過長，電機(jī)燒壞。

3、控制回路短線、保險(xiǎn)熔斷、地線斷、溫度接點(diǎn)接觸不良，造成風(fēng)扇啟動(dòng)失靈。

4、溫度表失靈造成風(fēng)扇不能按規(guī)定啟動(dòng)停止。

5、控制開關(guān)分合位置不對，或接觸器接點(diǎn)失靈造成風(fēng)扇不啟動(dòng)

6、風(fēng)扇電機(jī)電源失電

9．變壓器的其他異常

9.1壓力釋放器噴油

壓力釋放器可動(dòng)作于信號或跳閘，當(dāng)變壓器油壓力超過一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，釋放器便開始動(dòng)作，進(jìn)行溢油和噴油，減少油壓，保護(hù)油箱。

9.2變壓器滲漏油

變壓器滲漏油應(yīng)根據(jù)發(fā)生的部位，具體情況具體處理。

9.3變壓器套管異常 9.3.19.3.29.3.39.3.49.3.59.3.69.3.79.3.8套管內(nèi)部有異音、有打火聲，套管電容有局部放電。油面下降，內(nèi)部滲漏油。

套管外部有裂紋、放電、電暈。連接導(dǎo)線接觸不良。

套管積垢，在大霧或小雨時(shí)造成污閃。

套管因外力沖撞，或機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力而造成破損。變壓器箱蓋上落上異物，引起套管放電或相間短路。接線部位氧化嚴(yán)重，接觸電阻過大，造成接觸點(diǎn)過熱。

10綜述

這些方面的總結(jié)歸類分析，基本上涵蓋了變壓器在運(yùn)行中的各種常見異常現(xiàn)象，其形成原因我已經(jīng)進(jìn)行了重點(diǎn)分析，不足之處，還望大家予以指正，以利于在技術(shù)學(xué)習(xí)上我們共同提高。

第五篇：變壓器運(yùn)行中短路損壞的原因分析

變壓器運(yùn)行中短路損壞的原因分析

【內(nèi)容摘要】

通過近幾年短路造成變壓器損壞的具體實(shí)例分析，主要原因由于低壓側(cè)過載、違章加油等。在、就該原因提出了防止變壓器損壞的對策。【關(guān)鍵字】：配電變壓器 過載 損壞

論文內(nèi)容：

一、原因分析

在廣大農(nóng)村，配電變壓器時(shí)常損壞，特別是在農(nóng)村用電高峰期和雷雨季節(jié)更是時(shí)有發(fā)生，筆者通過長期跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致配電變壓器損壞的主要原因有以下幾個(gè)方面：

一）、過載

一是隨著人們生活的提高，用電量普遍迅速增加，原來的配電變壓器容量小，小馬拉大車，不能滿足用戶的需要，造成變壓器過負(fù)載運(yùn)行。二是由于季節(jié)性和特殊天氣等原因造成用電高峰，使配電變壓器過載運(yùn)行。由于變壓器長期過載運(yùn)行，造成變壓器內(nèi)部各部件、線圈、油絕緣老化而使變壓器燒毀。

二）、繞組絕緣受潮

一是配電變壓器的負(fù)荷大部分隨季節(jié)性和時(shí)間性分配，特別是在農(nóng)村農(nóng)忙季節(jié)配電變壓器將在過負(fù)荷或滿負(fù)荷下使用，在夜晚又是輕負(fù)荷使用，負(fù)荷曲線差值很大，運(yùn)行溫度最高達(dá)80℃以上，而最低溫度在10℃。而且農(nóng)村變壓器容量小沒有安裝專門的呼吸裝置，多在油枕加油蓋上進(jìn)行呼吸，所以空氣中的水分在絕緣油中會(huì)逐漸增加，從運(yùn)行八年以上的配電

變壓器的檢修情況來看，每臺(tái)變壓器底部水分平均達(dá)100g以上，這些水分都是通過變壓器油熱脹冷縮的呼吸空氣從油中沉淀下來的。二是變壓器內(nèi)部缺油使油面降低造成絕緣油與空氣接觸面增大，加速了空氣中水分進(jìn)入油面，降低了變壓器內(nèi)部絕緣強(qiáng)度，當(dāng)絕緣降低到一定值時(shí)變壓器內(nèi)部就發(fā)生了擊穿短路故障。

二）、運(yùn)行中注意事項(xiàng)

對配電變壓器在運(yùn)行管理中必須做好如下內(nèi)容：

1、在使用配電變壓器的過程中，一定要定期檢查三相電壓是否平衡，如嚴(yán)重失衡，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查變壓器的油位、溫度、油色正常，有無滲漏，呼吸器內(nèi)的干燥劑顏色有無變化，如已失效要及時(shí)更換，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)消除。

2、定期清理配電變壓器上的污垢，必要時(shí)采取防污措施，安裝套管防污帽，檢查套管有無閃絡(luò)放電，接地是否良好，有無斷線、脫焊、斷裂現(xiàn)象，定期搖測接地電阻。

3、避免三相負(fù)載不平衡運(yùn)行。變壓器三相負(fù)載不平衡運(yùn)行，將造成三相電流的不平衡，此時(shí)三相電壓也不平衡。對三相負(fù)載不平衡運(yùn)行的變壓器，應(yīng)視為最大電流的負(fù)荷，若在最大負(fù)荷期間測得的三相最大不平衡電流或中性線電流超過額定電流的25%時(shí)，應(yīng)將負(fù)荷在三相間重新分配。

4、防止二次短路。配電變壓器二次短路是造成變壓器損壞的最直接的原因，合理選擇配電變壓器的高低壓熔絲規(guī)格是防止低壓短路直接損壞變壓器的關(guān)鍵所在。一般情況下平配電變壓器的高壓側(cè)（跌落保險(xiǎn)）熔絲選擇在1.2～1.5倍高壓側(cè)額定電流以內(nèi)，低壓側(cè)按額定電流選用，在此情況下，即使發(fā)生低壓短路故障，熔絲也能對變壓器起到應(yīng)有的保護(hù)作用。