淺析變壓器常見故障處理及運(yùn)行維護(hù)

引言：變壓器是泵站機(jī)電設(shè)備中非常重要的一次設(shè)備，它承擔(dān)著電壓的變換、分配和輸送的任務(wù)，由于變壓器長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)以及周圍環(huán)境的影響，因而變壓器的故障時(shí)有發(fā)生，所以了解變壓器故障原因，不僅能夠幫助廠家對(duì)產(chǎn)品的進(jìn)一步完善，而且會(huì)促進(jìn)泵站提高運(yùn)行管理水平，確保變壓器高效、安全、可靠供電。

電力變壓器的主要部件為一閉合磁路（鐵心）以及環(huán)繞著磁路的原邊電路和副邊電路（線圈）。它從變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面來說，通常分為六大部分即繞組、鐵心、引線、器身、油箱和總裝。其中繞組、引線、器身和總裝（涉及外絕緣）四大部分直接與絕緣有緊密的聯(lián)系，鐵心和油箱也涉及到絕緣問題。另外，絕緣問題無論是在變壓器制造過程中，還是在變壓器運(yùn)行中，往往都是最敏感，最直觀表現(xiàn)出來，所以電力變壓器各部件的絕緣成為變壓器制造廠家和使用部門最為關(guān)注，最為重視的問題。

一、變壓器常見的故障現(xiàn)象

在變壓器的日常運(yùn)行中，最常見的故障現(xiàn)象有以下幾種。

（1）聲音異常：變壓器在正常運(yùn)行狀態(tài)下會(huì)發(fā)出連續(xù)不斷均勻的“嗡嗡”聲，這是在交變磁通作用下，鐵芯和線圈振動(dòng)造成的，假如出現(xiàn)其它聲音均屬于不正?，F(xiàn)象，應(yīng)立即查明原因，必要時(shí)需停電處理。

（2）溫度異常：變壓器運(yùn)行中如出現(xiàn)溫度不斷上升，極易產(chǎn)生放炮等嚴(yán)重后果，應(yīng)及時(shí)停電處理。

（3）變壓器負(fù)荷異常：當(dāng)變壓器的負(fù)荷超過允許的正常過負(fù)荷值時(shí)，應(yīng)按規(guī)定降低變壓器的負(fù)荷。

（4）變壓器油位異常：變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時(shí)，若最高溫度時(shí)的油位可能高出油位指示計(jì)，則應(yīng)放油，使油位降至適當(dāng)?shù)母叨龋悦庖缬?。?dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器嚴(yán)重漏油而使油位計(jì)的指示限度迅速下降時(shí)，應(yīng)將瓦斯保護(hù)改成只動(dòng)作于信號(hào)，而且必須迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。

（5）變壓器輔助設(shè)施異常：儲(chǔ)油或安全氣道噴油；油色變化過快；油柜內(nèi)出現(xiàn)碳質(zhì)；套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象等，應(yīng)立即停電修理。

三、變壓器故障原因分析

根據(jù)有關(guān)變壓器故障的資料并進(jìn)行分析的結(jié)果表明，盡管老化趨勢(shì)及使用不同，故障的基本原因仍然相同。多種因素都可能影響到絕緣材料的預(yù)期壽命，負(fù)責(zé)電氣設(shè)備操作的人員應(yīng)給予細(xì)致地考慮。這些因素包括：誤操作、振動(dòng)、高溫、雷電或涌流、過負(fù)荷、三相負(fù)載不平衡、對(duì)控制設(shè)備的維護(hù)不夠、清潔不良、對(duì)閑置設(shè)備的維護(hù)不夠、不恰當(dāng)?shù)臐?rùn)滑以及誤用等。

（1）變壓器本身出廠時(shí)就存在的問題。如端頭松動(dòng)、墊塊松動(dòng)、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強(qiáng)度不足等。

（2）線路干擾。線路干擾在造成變壓器事故的所有因素中屬于最重要的。主要包括：合閘時(shí)產(chǎn)生的過電壓，在低負(fù)荷階段出現(xiàn)的電壓峰值線路故障，由于閃絡(luò)以及其他方面的異?，F(xiàn)象等。這類故障在變壓器故障中占有很大的比例。因此，必須定期對(duì)變壓器進(jìn)行沖擊保護(hù)試驗(yàn)，檢測(cè)變壓器抗勵(lì)磁涌流的強(qiáng)度。

（3）由于使用不當(dāng)造成的變壓器絕緣老化的速度加快。一般變壓器的平均壽命只有17.8年，大大低于預(yù)期為35～40年的壽命。

（4）遭雷擊造成過電壓。

（5）過負(fù)荷。過負(fù)荷是指變壓器長(zhǎng)期處于超過銘牌功率工作狀態(tài)下的變壓器。過負(fù)荷經(jīng)常會(huì)發(fā)生在發(fā)電廠持續(xù)緩慢提升負(fù)荷的情況下，冷卻裝置運(yùn)行不正常，變壓器內(nèi)部故障等等，最終造成變壓器超負(fù)荷運(yùn)行由此產(chǎn)生過高的溫度則會(huì)導(dǎo)致絕緣的過早老化，當(dāng)變壓器的絕緣紙板老化后，紙強(qiáng)度降低。因此，外部故障的沖擊力就可能導(dǎo)致絕緣破損，進(jìn)而發(fā)生故障。

（6）受潮：如有洪水、管道泄漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。

（7）沒有進(jìn)行正確的維護(hù)。

四、日常運(yùn)行中的變壓器檢查內(nèi)容

變壓器主要是由油枕、高低壓套管、箱體、鐵芯和線圈、高低壓接線端子等組成，對(duì)變壓器的日常巡視與維護(hù)主要以這幾個(gè)部分為主，同時(shí)，由于外部條件的變化，也可能引起變壓器的不正常運(yùn)行。為了盡量避免變壓器大事故的發(fā)生，影響供電的可靠性，要求變電所運(yùn)行人員應(yīng)高度重視變壓器的巡視和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其不正常狀態(tài)，做到故障早發(fā)現(xiàn)、早處理，從而把設(shè)備故障處理在萌芽狀態(tài)。巡視檢查內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺(tái)變壓器負(fù)荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運(yùn)行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據(jù)，還應(yīng)根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應(yīng)檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，來判斷變壓器內(nèi)部是否有故障。

（2）查看油枕上的油標(biāo)刻度。變壓器油位與環(huán)境溫度及自身溫度有關(guān)（自身溫度與負(fù)荷大小有關(guān)），油位一般應(yīng)在油標(biāo)刻度（一般為環(huán)境溫度值）以內(nèi)。油位高于上限，應(yīng)用手摸變壓器箱體，如果溫度異常升高，就應(yīng)停電查明原因。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，油位急劇升高，甚至從油枕蓋處道出，打開油枕蓋，會(huì)聞到燒焦氣味。油位過低，應(yīng)檢查是否漏油，加油時(shí)應(yīng)注意環(huán)境溫度加到合適位置。

（3）檢查油質(zhì)，應(yīng)為透明、微帶黃色，由此可判斷油質(zhì)的好壞。油面應(yīng)符合周圍溫度的標(biāo)準(zhǔn)線，如油面過低應(yīng)檢查變壓器是否漏油等。油面過高應(yīng)檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內(nèi)部故障。

（4）應(yīng)檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應(yīng)正常。工作、備用電源及油泵應(yīng)符合運(yùn)行要求等等。

（5）檢查鐵芯和繞組的聲音。通過監(jiān)聽變壓器運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音，能反映出是否正常。變壓器正常運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)出連續(xù)不斷的“嗡嗡”聲，這是在交變磁通作用下，鐵芯和線圈震動(dòng)造成的。

（6）檢查負(fù)荷變化引起聲音的異常：運(yùn)行中的變壓器，隨負(fù)荷增大和輸入電壓升高，聲音會(huì)增大。用鉗型電流表，測(cè)量三相電流、電壓。若三相電流平衡增大、三相電壓平衡下降，說明是因負(fù)荷增大引起。若三相電流平衡下降、三相電壓平衡增大，說明是因系統(tǒng)電壓高引起。實(shí)踐中會(huì)遇到變壓器運(yùn)行聲音正常，但一相電壓低，負(fù)荷不能正常工作。斷開低壓開關(guān)后，應(yīng)有一相電壓較低，說明變壓器一次側(cè)或二次側(cè)繞組有局部對(duì)地短路。若一相電壓接近零，且一次側(cè)熔絲、二次側(cè)保險(xiǎn)片都完好，說明一次側(cè)或二次側(cè)有斷線處，用兆歐表檢測(cè)，確認(rèn)故障點(diǎn)。

（7）檢查引線接頭接觸是否良好。各引線接頭應(yīng)無變色、無過熱、發(fā)紅等現(xiàn)象。接頭接觸處的示溫片應(yīng)無溶化現(xiàn)象。用紅外線測(cè)溫儀測(cè)試，接觸處溫度不得超過70℃。

（8）檢查聲音是否嘈雜、混亂。變壓器內(nèi)部個(gè)別零件（夾件或固定鐵芯的螺栓）松動(dòng)，引起松動(dòng)部分震動(dòng)加劇，產(chǎn)生雜音。應(yīng)及時(shí)修理，否則會(huì)造成局部過熱。

另外，當(dāng)天氣有變化時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行特殊檢查。大風(fēng)時(shí)，檢查引線有無劇烈擺動(dòng)，變壓器頂蓋、套管引線處應(yīng)無雜物；大雪天，各部觸點(diǎn)在落雪后，不應(yīng)立即融化或有放電現(xiàn)象；大霧天，各部有無火花放電現(xiàn)象等。

（作者單位：固海揚(yáng)水管理處）