變壓器故障檢修問題分析

張玉平

（安順市供電局 變電管理所，貴州 安順561000）

當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障時(shí)，為了避免故障影響的進(jìn)一步擴(kuò)大，也為了保證系統(tǒng)、設(shè)備的安全運(yùn)行，對(duì)電力變壓器進(jìn)行全面的綜合診斷就顯得非常必要。對(duì)變壓器的故障進(jìn)行綜合診斷，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握變壓器故障的性質(zhì)、類型和嚴(yán)重程度，可以將變壓器故障引起的損失減少到最低的程度。

1 電力變壓器故障綜合診斷分析的基本原則

1.1 必須要熟悉和掌握變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、 絕緣整體狀況和設(shè)備運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，這是對(duì)變壓器故障能進(jìn)行正確診斷的關(guān)鍵。

1.2 必須要清楚故障變壓器運(yùn)行的外部和歷史環(huán)境，在分析故障時(shí)要結(jié)合故障變壓器的運(yùn)行及檢修情況進(jìn)行綜合分析。要清楚故障變壓器有否發(fā)生過出口短路，有否受到過電網(wǎng)中的諧波或過電壓的沖擊；要清楚故障變壓器的負(fù)荷承載情況和負(fù)荷變動(dòng)幅度等。

1.3 對(duì)在故障診斷分析過程中獲得的數(shù)據(jù)要進(jìn)行具體的分析，要與變壓器本身歷次檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，要與《規(guī)程》的有關(guān)要求值進(jìn)行比較。假如數(shù)據(jù)存在超《規(guī)程》的情況發(fā)生，則必須要結(jié)合相關(guān)的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證，以查明故障發(fā)生原因和發(fā)展情況，并進(jìn)行認(rèn)真的處理和解決。

1.4 當(dāng)一臺(tái)變壓器在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)異常，并難以判斷是否存有故障，也難以確定是外部因素的影響還是內(nèi)在因素的變化時(shí)。在故障診斷的過程中則可以結(jié)合同一地點(diǎn)的另一臺(tái)相同容量或相同運(yùn)行狀態(tài)的變壓器的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析判斷，以利于對(duì)故障現(xiàn)象的準(zhǔn)確判斷。

1.5 當(dāng)判明變壓器的故障發(fā)生在某一特定區(qū)域但又無法明確定位時(shí)，則可對(duì)變壓器本身的不同部位進(jìn)行檢查比較。因?yàn)閷?duì)于同一變壓器，整體的絕緣情況應(yīng)當(dāng)基本一致，但如果有一特定的區(qū)域與其它部位存在有比較明顯的差異時(shí)，則說明有差異的部位可能存有缺陷。這樣也有利于對(duì)故障部位的準(zhǔn)確判斷。

2 電力變壓器故障綜合診斷的程序

2.1 變壓器有無故障的判斷

2.1.1 油中氣體的含量

將油中氣體分析結(jié)果的幾項(xiàng)主要指標(biāo)（總烴、氫氣、CO、CO2等的含量）與DL/T596-1996《規(guī)程》中的注意值作比較。如果有一項(xiàng)或幾項(xiàng)主要指標(biāo)超過注意值時(shí)，則必須要引起必要的注意。油中氣體的含量是診斷變壓器故障存在和發(fā)展的一個(gè)重要依據(jù)。

2.1.2 故障下產(chǎn)氣的速率

有的設(shè)備即使特征氣體低于注意值，但增長(zhǎng)速度很高，也應(yīng)追蹤分析，查明原因；有的設(shè)備因某種原因使氣體含量超過注意值，也不能立即判定有故障，而應(yīng)查閱原始資料，若無資料，則應(yīng)考慮在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行追蹤分析；當(dāng)增長(zhǎng)率低于產(chǎn)氣速率注意值，仍可認(rèn)為是正常的。

2.2 故障性質(zhì)和類型的判斷

2.2.1 不同的故障類型（或故障能量）產(chǎn)生的氣體具有不同的特征，我們可以運(yùn)用故障氣體的特征作為診斷故障性質(zhì)的一個(gè)依據(jù)。

2.2.2 部頒《導(dǎo)則》采用國際電工委員會(huì)（IEC）提出的特征氣體三比值法作為判斷變壓器等充油電氣設(shè)備故障類型的主要方法。在利用IEC三比值法判斷時(shí)，要認(rèn)真分析含氣成分變化規(guī)律，找出故障類型的變化、發(fā)展過程，還要結(jié)合設(shè)備的歷史狀況、運(yùn)行檢修和電氣試驗(yàn)等資料，最后做出正確的結(jié)論。

2.3 故障嚴(yán)重性判斷

當(dāng)確定變壓器存在潛伏性故障，并已明確故障的類型和性質(zhì)后，那就要對(duì)故障嚴(yán)重性做出正確的判斷。判斷設(shè)備故障的嚴(yán)重程度，除了根據(jù)分析結(jié)果的絕對(duì)值外，必須根據(jù)產(chǎn)氣速率來考慮故障的發(fā)展趨勢(shì)，因?yàn)橛?jì)算故障的產(chǎn)氣速率可確定設(shè)備內(nèi)部有無故障，又可估計(jì)故障嚴(yán)重程度。《導(dǎo)則》推薦變壓器和電抗器總烴產(chǎn)氣速率的注意值：開放式變壓器為0.25mL/h，密閉式變壓器0.5mL/h。如以相對(duì)產(chǎn)氣速率來判斷設(shè)備內(nèi)部狀況，則總烴的相對(duì)產(chǎn)氣速率大于10%/月就應(yīng)引起注意，如大于40μL/L 月則可能存在嚴(yán)重故障。在實(shí)際工作中，常將氣體濃度的絕對(duì)值與產(chǎn)氣速率相結(jié)合來診斷故障的嚴(yán)重程度。

3 電力變壓器故障的綜合診斷的方法

在判斷故障時(shí)，必須結(jié)合電氣試驗(yàn)，油質(zhì)分析以及設(shè)備的運(yùn)行、檢修等情況進(jìn)行綜合分析，對(duì)故障的部位、原因，絕緣或部件的損壞程度等做出準(zhǔn)確的判斷，從而制定出適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?。利用油氣量與電氣量?jī)深愄卣髁窟M(jìn)行綜合診斷有兩層含義：一是，互相驗(yàn)證。兩方面獨(dú)立進(jìn)行診斷，如果兩方面的診斷結(jié)果是一致的，都判斷出有故障或無故障，這將是最理想的結(jié)果，使得診斷結(jié)果更為可靠；如果兩種方式的診斷結(jié)果不一致，應(yīng)該以油氣量診斷結(jié)果為準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電氣量方面的知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。二是，互相補(bǔ)充。如果兩種方式都診斷出有故障，那么根據(jù)電氣量的分析結(jié)果容易判斷故障發(fā)生在哪一相，同時(shí)根據(jù)油氣量的分析可以判斷出故障的性質(zhì)，從而得到更為具體的診斷結(jié)果。

4 電力變壓器故障的綜合診斷

4.1 當(dāng)油中氣體分析判斷有異常時(shí)可選用下列試驗(yàn)項(xiàng)目

l）繞組直流電阻；2）鐵心絕緣電阻和接地電流；3）空載損耗和空載電流測(cè)量或長(zhǎng)時(shí)間空載（或輕負(fù)載下）運(yùn)行，用油中氣體分析及局部放電檢測(cè)儀監(jiān)視；4）長(zhǎng)時(shí)間負(fù)載（或用短路法）試驗(yàn)，用油中氣體色譜分析監(jiān)視；5）油泵及水冷卻器檢查試驗(yàn)；6）有載調(diào)壓開關(guān)油箱滲漏檢查試驗(yàn)；7）絕緣特性（絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、介質(zhì)損耗、泄漏電流等）；8）絕緣油的擊穿電壓，油介質(zhì)損耗；9）絕緣油含水量；10）絕緣油含氣量（500kv）；11）局部放電（可在變壓器停運(yùn)或運(yùn)行時(shí)測(cè)量）；12）絕緣油糠醛含量；13）耐壓試驗(yàn)；14）用紅外測(cè)溫儀測(cè)量運(yùn)行中油箱表面溫度分布和套管端部接頭溫度。

4.2 氣體繼電器報(bào)警后可進(jìn)行下列項(xiàng)試驗(yàn)

1）變壓器油中溶解氣體分析；2）繼電器中氣體色譜分析。

4.3 變壓器出口短路后可進(jìn)行下列試驗(yàn)

1）油中溶解氣體分析；2）繞組直流電阻；3）短路阻抗；4）繞組的頻率響應(yīng)；5）空載電流和損耗。

4.4 判斷絕緣受潮時(shí)可進(jìn)行下列試驗(yàn)

1）絕緣特性（絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、介質(zhì)損耗、泄漏電流）；2）絕緣油的擊穿電壓、介質(zhì)損耗、含水量、含氣量（500kv）；3）絕緣紙的含水量。

4.5 判斷絕緣老化可進(jìn)行下列試驗(yàn)

1）變壓器油中溶解氣體分析（特別是CO、CO2含量及變化）；2）絕緣油糠醛含量；3）絕緣油含水量；4）絕緣油酸值；5）絕緣紙或紙板的聚合度。

4.6 振動(dòng)、噪音異常時(shí)可進(jìn)行下列試驗(yàn)

1）振動(dòng)測(cè)量；2）噪聲測(cè)量；3）變壓器油中溶解氣體分析；4）阻抗測(cè)量；5）中心點(diǎn)直流電流。

5 結(jié)束語

總之，對(duì)電力變壓器進(jìn)行全面的綜合診斷時(shí)，應(yīng)當(dāng)要堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作態(tài)度，對(duì)故障診斷所得的測(cè)試結(jié)果要結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面地、歷史地進(jìn)行綜合分析，以便盡可能詳細(xì)地掌握設(shè)備性能變化的規(guī)律和趨勢(shì)。這是試驗(yàn)工作者憑借多年來的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的一條綜合分析判斷試驗(yàn)結(jié)果的重要原則，并以此來正確判斷變壓器的健康狀況。

［1］張紅帆.淺談變電運(yùn)行中的事故處理[J].四川水力發(fā)電,2012(S2).