變壓器故障診斷分析

林宇洲

摘要：主變壓器就相當(dāng)于變電站的生命，它的正常運(yùn)作和故障的及時(shí)診斷處理關(guān)系到整個(gè)變電站的正常工作，社會(huì)上工廠、商業(yè)店鋪、家家戶戶的一點(diǎn)一滴都離不開變電站的供電。主變壓器不僅掌握著變電站的命脈，還掌握者整個(gè)城市的命脈。變電站的維修人員必須要熟練地掌握主變壓器各種主要故障的正確處理方法，這樣才是真正合格的變電站維修人員。主要介紹變電站中主變壓器最常見的故障診斷分析處理方法。

關(guān)鍵詞：變電站;主變壓器;故障診斷

中圖分類號：TM407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-0079（2014）33-0198-02

一、變壓器概述

變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，結(jié)合實(shí)際需求，將交流電的電壓改變到合適的大小，方便使用。變壓器主要是由線圈和磁芯組成，線圈的繞組最少有兩個(gè)，其中必然有一個(gè)是連接電源的，則這個(gè)繞組稱為初級線圈，其他的都稱為次級線圈。

變壓器的結(jié)構(gòu)主要由十個(gè)部分組成：一是芯體。這個(gè)部分是變壓器的基本組成部分，包括鐵芯以及上面所提到的繞組等。二是油箱。主要是讓芯體浸泡在油箱中起到絕緣的作用。三是冷卻裝置。變壓器工作久了會(huì)升溫，冷卻裝置的存在主要是為變壓器散熱。四是出線裝置。這部分裝置必須都是絕緣的，用來將繞組的引出線從油箱內(nèi)引到油箱外。五是油枕。油枕可以儲(chǔ)存油，當(dāng)油箱內(nèi)的油劣化時(shí)起到補(bǔ)充作用。六是防爆管。是安全保護(hù)裝置之一，一般電壓比較大的變壓器都必須要設(shè)有防爆管，一直保持油箱內(nèi)的壓力處在一定范圍內(nèi)，使變壓器不受損壞。七是呼吸器。呼吸器可以吸收進(jìn)入油枕內(nèi)空氣里的水分，降低油箱的氧化。八是繼電器。這個(gè)元件也是用來保護(hù)變壓器不受到損壞的，當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生故障，繼電器會(huì)自動(dòng)跳閘，不會(huì)讓損壞行為繼續(xù)下去。九是溫度計(jì)。毫無疑問，溫度計(jì)就是用來監(jiān)視油箱內(nèi)的油溫的。十是凈油器。這個(gè)裝置的存在主要是為了維持絕緣油的特性，防止其老化。[1]

二、變電站主變壓器的常見故障分析

1.油溫發(fā)生異常

在正常情況下，冷卻裝置也完好無損、正常運(yùn)作時(shí)，油箱內(nèi)的溫度不斷上升，或者突然比一般時(shí)候高了最少10℃，那么變壓器內(nèi)一定是發(fā)生了故障，導(dǎo)致了溫度的上升。一般導(dǎo)致溫度異常的有以下幾種情況：變壓器內(nèi)部線路短路、線圈發(fā)生故障放電、芯體很多地方接地導(dǎo)致渦流變大發(fā)熱、出線裝置里的引線接頭發(fā)熱、電流的不穩(wěn)定磁場泄露和油箱發(fā)生不必要的回路，這些都可以導(dǎo)致溫度異常。當(dāng)這種故障不嚴(yán)重的時(shí)候，都是可以受到差動(dòng)保護(hù)的。但是變壓器故障不那么好控制的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致安全裝置中的防爆管開始噴油，使油箱內(nèi)的壓力無法控制，這時(shí)必須要降變壓器停止運(yùn)作，進(jìn)行檢修，不然后果不堪設(shè)想。還有冷卻器發(fā)生故障時(shí)也會(huì)使溫度上升，比如溫度計(jì)不能正常測量、散熱器急需除塵、散熱的風(fēng)扇不轉(zhuǎn)了等情況發(fā)生時(shí)都必須對冷卻裝置進(jìn)行精密的檢修，以保證它的冷卻效果。

2.油位發(fā)生異常

主變壓器工作的時(shí)候，油位發(fā)生異常是一件很常見的事，而且對于油位也是要在日常經(jīng)常檢查的。有的時(shí)候在檢修的時(shí)候看到的不一定就是實(shí)際油位，這時(shí)候一般都是油枕或防爆管哪里被堵塞，運(yùn)行不通暢，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員才能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)。還有一種是直接可以目測到的油位下降，一旦發(fā)現(xiàn)油位下降就要立刻檢查是否漏油，沒有漏油的話有種可能就是對油箱放油后未進(jìn)行補(bǔ)充，或者是油枕儲(chǔ)存的油量太小，不能使油箱得到很好的補(bǔ)充，或是氣溫太低也會(huì)使油位下降。當(dāng)這些情況還在可控制范圍內(nèi)時(shí)，就應(yīng)該立刻想辦法解決，并向上級部門匯報(bào)。如果情況過于嚴(yán)重，比如變壓器內(nèi)部產(chǎn)生各種噪音或者油位低到了一定的限度，則可以直接將變壓器停止運(yùn)行，然后再向上級匯報(bào)進(jìn)行檢修。

3.氣味、顏色和聲音發(fā)生異常

當(dāng)防爆管已經(jīng)無法控制油箱內(nèi)的壓力時(shí)，防爆膜破裂，大量潮濕的空氣進(jìn)入變壓器，呼吸器也無法處理這些大量的水分，就會(huì)導(dǎo)致油箱里面的油變成乳狀，可以看到明顯的乳白色，降低其絕緣程度。出線裝置里的套管一般都是絕緣體，如果套管老化，它的絕緣特性受到損壞，則很容易引起爆炸，當(dāng)引線工作異常，套管和引線連接的一端連接不牢固，接觸面很大程度上被氧化，會(huì)導(dǎo)致其顏色暗淡，看起來毫無光澤，這時(shí)說明表面鍍層已經(jīng)嚴(yán)重受損。還有套管污損和油箱的油泵燒壞都會(huì)發(fā)出異常的氣味，呼吸器吸收了過量水分、進(jìn)到油箱的水分還是很多的時(shí)候，也會(huì)使吸濕劑產(chǎn)生色變。變壓器在正常工作和不正常工作時(shí)發(fā)出的聲音是明顯不同的，有經(jīng)驗(yàn)的變壓器檢修人員都能根據(jù)不同的聲音檢查出它的故障。[2]

三、變壓器常見故障的有效處理方法

1.當(dāng)油溫發(fā)生異常時(shí)

油溫異常一般都是油溫過高，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油箱溫度超過一定的范圍時(shí)，應(yīng)該立刻檢查溫度計(jì)是否損壞、變熱器有沒有開著、冷卻裝置還能否工作、檢測同樣負(fù)荷下，冷卻與非冷卻時(shí)的油溫是否一致。經(jīng)過這些檢查，如果是其中一項(xiàng)出了問題都可以很容易解決。如果上述的這些都是毫無問題的，油溫已經(jīng)超出范圍而且繼續(xù)惡化就沒那么好處理了，這時(shí)要立刻檢查變壓器內(nèi)部哪里是否發(fā)生了短路，或者鐵芯發(fā)熱，或者是不是絕緣裝置發(fā)生損壞。這樣的情況下，繼電器都是不會(huì)自動(dòng)跳閘的，如果不及時(shí)制止，就會(huì)因?yàn)闇囟冗^高發(fā)生著火或者爆炸事件，所以必須立刻向上級匯報(bào)，停止變壓器的工作，進(jìn)行大規(guī)模檢修。

2.當(dāng)油位發(fā)生異常時(shí)

油位發(fā)生異常，漏油過多也是一件很危險(xiǎn)的事，當(dāng)看到油位下跌嚴(yán)重時(shí)絕對不允許把繼電器設(shè)置為只對信號產(chǎn)生作用，因?yàn)橛臀坏瓦^一定的限度時(shí)，繼電器對它的保護(hù)就是無效的，不會(huì)因?yàn)橛臀坏漠惓６l，這樣會(huì)使引線不導(dǎo)電，失去它本有的功能。當(dāng)可以明顯聽到變壓器內(nèi)部的放電聲時(shí)，這時(shí)變壓器因?yàn)橛臀幌陆担瑑?nèi)部出現(xiàn)了空氣層，就必須要對這種危險(xiǎn)的情況進(jìn)行有效的處理，制止情況繼續(xù)惡化。如果發(fā)現(xiàn)變壓器已經(jīng)著火，最重要的是必須先將所有開關(guān)都關(guān)閉，這時(shí)冷卻系統(tǒng)已經(jīng)起不到作用，繼續(xù)開著反而也會(huì)受到損壞，所以也要讓冷卻系統(tǒng)停止運(yùn)作。如果發(fā)現(xiàn)只是頂蓋上面發(fā)生火災(zāi)，就應(yīng)該立刻放油，盡量降低油位，以防火勢變得更加兇猛，將油位遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于著火點(diǎn)，同時(shí)使用滅火裝置。此時(shí)，嚴(yán)禁使用潑水的方法滅火，防止導(dǎo)電傷人，同時(shí)也要根據(jù)油的流向來進(jìn)行滅火。

3.當(dāng)氣味、顏色和聲音發(fā)生異常時(shí)

當(dāng)發(fā)現(xiàn)顏色不對，一般都是防爆管和套管接線端的問題，防爆管破裂則換一個(gè)防爆管即可，如果是套管接線端松動(dòng)導(dǎo)致，則及時(shí)換一個(gè)接頭。氣味異常時(shí)應(yīng)該立刻檢查套管是否老化，或者呼吸器是否因吸入過量的水分而需要更換了。如果是聲音發(fā)生異常，處理起來就比較麻煩。當(dāng)聽到變壓器發(fā)出的聲音比平時(shí)正常情況下更加悅耳，就要立刻根據(jù)電壓表對電網(wǎng)進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測過后發(fā)現(xiàn)電壓和電流都沒有什么問題時(shí)，就很可能是變壓器里面的螺絲松動(dòng)或者哪里的夾件松動(dòng)了，檢查出來給予緊固即可。如果發(fā)現(xiàn)是套管內(nèi)有很多污漬或者是套管有裂紋而發(fā)出的聲音，就應(yīng)該清潔或更換套管。如果根據(jù)聲音聽出是變壓器內(nèi)部電流的接觸不良，這樣嚴(yán)重的故障就應(yīng)該立刻停止變壓器的使用，進(jìn)行檢修。當(dāng)主變的繞組發(fā)生短路，溫度和油位都猛升，聲音由小變成震耳的轟鳴聲，則很有可能起火，這時(shí)也應(yīng)該停用檢修。還有一種情況，變壓器外殼放電也會(huì)發(fā)出異常的聲音，同樣地，停止使用進(jìn)行檢查。[3]

四、結(jié)語

總而言之，現(xiàn)在社會(huì)禁忌發(fā)展迅速，各種商業(yè)活動(dòng)以及生活瑣碎都是離不開對電的需求。為了滿足社會(huì)各界的需求，我國各地的變電站也越來越多，它也隨即成為了帶動(dòng)城市脈搏的主要?jiǎng)恿Α，F(xiàn)在各變電站對變電檢修人員的需求和要求也越來越多，作為一名合格的變電維修人員，必須能夠掌握變壓器各種故障的診斷分析能力和維修能力，熟練所有主變常見故障的正確處理方法，始終保持整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖自強(qiáng)，于正海.變電運(yùn)行事故分析及處理[J].電力建設(shè)，2013，

（3）.

[2]陳敢峰.變壓器檢修技術(shù)探討[J].中國水利水電管理，2011，（8）.

[3]孫科，鐘曉波，許玉敏，等.大容量變電站建設(shè)方案[J].電力建設(shè)，2012，（12）.

（責(zé)任編輯：王祝萍）