變壓器的常見故障及在線監(jiān)測技術

孫瑞琪

【摘 要】變壓器是輸供電系統(tǒng)中實現(xiàn)電能輸送、電壓變換，滿足不同電壓等級負荷要求的核心器件。其是靜止的電氣設備，在企業(yè)中普遍使用的是三相油浸式電力變壓器和環(huán)氧樹脂澆注式干式變壓器，在企業(yè)中的變壓器是直接向用電設備進行供電的配電變壓器，在使用過程中會出現(xiàn)一些較為常見的故障影響其正常的供電，因此需要對電力變壓器進行在線監(jiān)測，從而及時的發(fā)現(xiàn)隱患，保證變壓器的正常運轉，確保企業(yè)的用電設備處于正常的工作狀態(tài)。本文針對變壓器常見故障及其診斷措施進行了分析，并進一步對變壓器在線監(jiān)測技術進行了具體的闡述。

【關鍵詞】電力變壓器；故障；診斷；在線監(jiān)測

0.引言

變壓器是輸配電系統(tǒng)的核心，處于一個十分重要的位置，為各行各業(yè)提供動力的來源，是企業(yè)中最重要的關鍵設備之一，為企業(yè)的用電設備提供能量的支持，為國民經(jīng)濟的發(fā)展起到了十分重要的作用，企業(yè)變電所中的變壓器都是直接為用電設備供電的配電變壓器，保證企業(yè)用電設備的能量供應，一旦變壓器發(fā)生故障，則會導致用電設備在無動力支持下停止運轉，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，甚至人員的傷亡。

1.常見故障及其診斷措施

1.1 變壓器滲油

變壓器滲漏油是較為常見的故障之一，滲漏油過程中加大了油量的消耗，給企業(yè)增加了經(jīng)濟損失，滲漏油時還會給周圍的環(huán)境造成污染，給變壓器的正常運行埋下隱患，嚴重時可能會導致變壓器停運甚至損壞，給企業(yè)帶來嚴重的損失，因此，對于變壓器滲漏油的故障要予以重視。

油箱焊縫滲油。針對油箱的不同滲漏點采取不同的方法進行焊接補漏，平面可以直接焊接，拐角或是加強筋連接處可以采用炙手可熱進行補焊。

高壓套管升高座或進人孔法蘭滲油。針對于這些部位的滲漏油情況，可施膠進行封諸，一般情況下可以起到很好的防滲漏的效果。

低壓側套管滲漏。這種情況是由于引線偏短引起的，可以加長引線的長度，或是加密封膠、抽象銅質壓帽等辦法來進行防滲漏。

防爆管滲油。防爆管在變壓器運行過程中容易受到振動破裂，如果不能對破裂的玻璃膜進行及時的更換，則會導致絕緣層受潮，影響變壓器的絕緣水平，直接威脅到變壓器的安全，因此應該把防爆管換成壓力釋放閥。

1.2 鐵心多點接地

變壓器的鐵心發(fā)生多點接地故障時，會直接影響到鐵心的正常運行，如果不能及時的進行處理，會導致變壓器燒毀，因此當變壓器發(fā)生兩點及兩點以上接地故障時，要及時進行處理。

直流電流沖擊法。拆除變壓器鐵心接地線，在變壓器鐵心與油箱之間加直流電壓進行短時大電流沖擊，沖擊3～5次，常能燒掉鐵心的多余接地點，起到很好的消除鐵心多點接地的效果。

開箱檢查。對安裝后未將箱蓋上定位銷翻轉或除去造成多點接地的，應將定位銷翻轉過來或除掉。

夾件墊腳與鐵軛間的絕緣紙板脫落或破損者，應按絕緣規(guī)范要求，更換一定厚度的新紙板。

因夾件肢板距鐵心太近，使翹起的疊片與其相碰，則應調整夾件肢板和扳直翹起的疊片，使兩者間距離符合絕緣間隙標準。

清除油中的金屬異物、金屬顆粒及雜質，清除油箱各部的油泥，有條件則對變壓器油進行真空干燥處理，清除水分。

1.3 接頭過熱

載流接頭是變壓器本身及其聯(lián)系電網(wǎng)的重要組成部分，接頭連接不好，將引起發(fā)熱甚至燒斷，嚴重影響變壓器的正常運行和電網(wǎng)的安全供電。因此，接頭過熱問題一定要及時解決。

銅鋁連接。變壓器的引出端頭都是銅制的，在屋外和潮濕的場所中，不能將鋁導體用螺栓與銅端頭連接。當銅與鋁的接觸面間滲入含有溶解鹽的水分，即電解液時，在電耦的作用下，會產(chǎn)生電解反應，鋁被強烈電腐蝕。結果，觸頭很快遭到破壞，以致發(fā)熱甚至可能造成重大事故。為了預防這種現(xiàn)象，在上述裝置中需要將鋁導體與銅導體連接時，采用一頭為鋁，另一頭為銅的特殊過渡觸頭。

普通連接。在變壓器上普通連接很多，這些部位都是出現(xiàn)過熱現(xiàn)象的重點部位，因此在這些普通連接處，要注意連接面的清潔，無毛刺、無雜質，有條件的情況下可以涂上導電膏以保證其連接點的接觸良好。

油浸電容式套管過熱。處理的辦法可以用定位套固定方式的發(fā)熱套管，先拆開將軍帽，若將軍帽、引線接頭絲扣有燒損，應用牙攻進行修理，確保絲扣配合良好，然后在定位套和將軍帽之間墊一個和定位套截面大小一致、厚度適宜的薄墊片，重新安裝將軍帽，使將軍帽在擰緊情況下，正好可以固定在套管頂部法蘭上。

1.4 短路損壞和絕緣變亂

變壓器在運行中蒙受的各種短路變亂，如單相對地、兩相間或兩相對地、三相之間的短路，其中以出口處短路最為嚴重。變壓器的絕緣損壞變亂約占總變亂的70%～80%，有受機械力或過熱導致絕緣損壞，也有出廠時絕緣強度達不到要求或者絕緣受到了損害使強度降低不能滿足承受能力的要求。主要由變壓器進水受潮和雷擊所導致。

2.變壓器在線監(jiān)測技術

變壓器在線監(jiān)測的目的，就是通過對變壓器特征信號的采集和分析，判別出變壓器的狀態(tài)，以期檢測出變壓器的初期故障，并監(jiān)測故障狀態(tài)的發(fā)展趨勢。目前，電力變壓器的在線監(jiān)測是國際上研究最多的對象之一，提出了很多不同的方法。

油中溶解性氣體分析技術。由于變壓器內部不同的故障會產(chǎn)生不同的氣體，因此通過分析油中氣體的成分、含量、產(chǎn)氣率和相對百分比，就可達到對變壓器絕緣診斷的目的。

局部放電在線監(jiān)測技術。根據(jù)變壓器在運行過程中局部場強的變化所產(chǎn)生的放電來對故障進行判斷及分析，局部放電水平及增長速率的變化，可以指示出變壓器內部正在發(fā)生的變化。

振動分析法。主要是通過變壓器在運行過程中的振動信號的變化來分析故障存在，這種方法運用較為普遍，已成為對變壓器狀態(tài)監(jiān)測的主要分析法。

紅外測溫技術。紅外熱像技術是利用紅外探測器接受被測目標的紅外輻射信號，經(jīng)放大處理，轉換成標準視頻信號，然后通過電視屏或監(jiān)視器顯示紅外熱像圖。當變壓器引線接觸不良、過負荷運行等情況時都會引起導電回路局部過熱，鐵芯多點接地也會引起鐵芯過熱。

頻率響應分析法。頻率響應分析法是一種用于判斷變壓器繞組或引線結構是否偏移的有效方法。繞組機械位移會產(chǎn)生細微的電感或電容的改變，而頻率響應法正是通過測量這種細微的改變來達到監(jiān)測變壓器繞組狀態(tài)的目的。

3.結語

隨著經(jīng)濟的快速增長，工農業(yè)在經(jīng)濟的帶動下有了較大的發(fā)展，特別是企業(yè)的發(fā)展進程有了較明顯的提高，變壓器在企業(yè)當中的作用越來越重要，因此，企業(yè)應深入的研究變壓器的故障診斷及在線監(jiān)測技術，從而提高變壓器運行中的穩(wěn)定性，為企業(yè)的安全生產(chǎn)提供能源的支持。

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