淺談電力變壓器常見故障及診斷技術

【摘要】電力變壓器是發(fā)電廠和變電站內部的核心設備，在其中起著輸電作用，能成功實現(xiàn)能量轉換、能量輸送。對電力系統(tǒng)運行來說，想要在運行期間確保電力系統(tǒng)的運行安全，實現(xiàn)可靠供電，就必須做好電力變壓器的運行保護，防止故障發(fā)生。本文從電力變壓器的常見運行故障入手，對電力變壓器運行中存在的各種問題進行分析，并結合問題原因探討相應的診斷技術，以供同行參考。

【關鍵詞】電力變壓器；故障；診斷技術；分析

電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設備，其運行質量對電力系統(tǒng)的運行質量有直接影響。如果電力變壓器在運行過程中出現(xiàn)運行故障，如設備漏油、接線錯誤等，這些故障一旦發(fā)生，電力系統(tǒng)的運行安全都會因此受到影響，降低整個系統(tǒng)的供電質量。因此強調，在電力變壓器運行過程中，一定要做好對該設備的故障防治，切實避免故障發(fā)生。下面對電力變壓器的故障、故障產生原因以及相應的診斷技術作詳細論述。

一、電力變壓器運行中的常見故障

結合以往電力變壓器的運行實踐來看，該設備在電網運行過程中常常會發(fā)生三類故障，分別為設備漏油、接線錯誤以及接頭過熱。這三類故障產生之后都會對設備本身質量以及整個電網的運行安全造成危害，給人們帶來用電麻煩。詳細如下。

1、變壓器漏油

按漏油部位不同對變壓器故障進行分類，認為變壓器漏油故障的常見類型主要有四種，即油箱焊縫漏油、進入孔法蘭漏油、低壓側套管漏油以及防爆管漏油。

1.1油箱焊縫漏油

平面接縫處滲油可以直接對其進行焊接處理，然而對于拐角及加強筋連接處滲油通常很難找到滲漏點，或是由于內應力的作用使得其在補焊后還會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，對于該情況，在對其進行補焊時則需要加用鐵板，在兩面連接之間將鐵板裁成紡錘狀后再做補焊。

1.2高壓套管升高座或進入孔法蘭滲油

由于膠墊安裝不合適使得該部位在運行過程中需要對法蘭進行施膠密封。法蘭之間縫隙要在密封前用堵漏膠將其堵好，直到堵漏膠完全固凝固后，方可將其中一個法蘭緊固螺絲退出，然后再在螺絲孔擰入施膠槍嘴，最后通過高壓在法蘭間隙處注入密封膠，待各法蘭螺絲帽均有膠擠出才算完成。

1.3低壓側套管滲漏

由于受母線拉伸和低壓側引線引出較短，螺紋上被膠珠壓住，當拉伸受母線時，對母線可以按照規(guī)定用伸縮節(jié)連接，若引線不夠長，就需要重新調整引線的長度，然而引線的調整有一定的難度，這就需要將密封膠封在安裝膠珠的各密封面上，以此來加大壓緊力，再用銅質壓帽來取代瓷質壓帽。

1.4防爆管滲油

由于振動易造成防爆管的玻璃膜在變壓器運行中破裂，同時玻璃膜又不能得到及時更換，此時潮氣就會進入油箱，從而弄潮了絕緣油、降低其絕緣水平，還增加了設備的危險系數。對于該情況，可以直接拆除防爆管，將壓力釋放閥改裝即可。

2、鐵心多點接地

2.1直流電流沖擊法

該方法是將變壓器鐵心接地線拆除，將直流電壓加入變壓器鐵心與油箱之間，以此通過短時大電流沖擊，通常沖擊3-5次即可，這樣就能將鐵心的多余接地點給燒掉，從而就達到了良好的消除鐵心多點接地的目的。

2.2開箱檢查

在安裝過后，對箱蓋沒有進行定位銷翻轉，或沒有將多點接地的去除，這是就可以翻轉或去除定位銷。

3、接頭過熱

電力變壓器與電網之間的連接由載流接頭承擔，如果接頭連接不當，可能會出現(xiàn)接頭過熱，情況嚴重者會導致接頭被燒斷，進而造成電網與電力變壓器脫離，影響到電網供電。所以在電力變壓器運行使用中，想要確保其使用價值與使用安全，還需重視載流接頭連接與過熱問題。

二、相應的故障診斷技術

對上述提到的變壓器故障進行分析，推知故障產生的各種原因，并在此基礎上給出以下幾點診斷措施，旨在消除電力變壓器故障，維護設備安全和電力系統(tǒng)運行安全。

1、色譜分析技術的應用

變壓器運行過程中如果發(fā)生局部放電或局部過熱現(xiàn)象，其內部的油、固體紙絕緣材料會隨之發(fā)生破裂，然后產生低分子化合物，由于設備所產生的低分子化合物的物理形態(tài)是氣體，能溶于油，并且可以隨著油的液態(tài)形式不斷擴散，讓氣體充滿變壓器的整個油箱。這一特點是變壓器發(fā)生局部放電或局部過熱問題后的主要特點，在診斷該故障時，可以根據這一特點合理采色譜分析技術，以獲得較好的故障診斷效果。

色譜分析技術的技術原理是，先檢測出變壓器油箱內部充滿的氣體的各種成分，同時測量出氣體含量，然后輔以比值法，或者輔以特征氣體法，精確判斷出故障類型。不過要提及的是，該技術只適合在過熱性故障與慢性放電故障中使用，并不能對變壓器的突發(fā)性故障進行檢測。特殊情況下，如果變壓器在運行使用中發(fā)生了短路等突發(fā)性故障，診斷時可以先采用色譜分析法對故障放出的氣體進行檢測，然后再結合氣體方法，分析、判斷氣體的顏色，最后再做綜合分析。

2、局部放電檢測技術的應用

如果電力變壓器在運行使用中發(fā)生了局部放電故障，診斷時即可運用局部放電檢測技術。分析局部放電檢測技術的功能作用，不難發(fā)現(xiàn)該技術可快速、精確發(fā)現(xiàn)變壓器設備在設計、制造、安裝與使用中存在的各種缺陷，通過檢查設備的雜質、浸漬、氣泡情況、懸浮電位等方式找出設備的潛在故障。與色譜分析檢測法相比，該技術的基本作用是檢測變壓器設備存在的局部放電故障。實踐中應用改變方法對變壓器放電故障進行檢測時，必須要準備好試驗電壓，即是說，該方法的應用必須在試驗電壓下進行。借助試驗電壓對設備的放電量進行監(jiān)測，測定其大小，然后對測出的放電量結果進行分析，判斷其變化趨勢，并準確評判設備固體絕緣體的性能的優(yōu)劣。

3、頻響法和短路阻抗法的應用

頻響法和短路阻抗法是變壓器繞組變形采用的兩種檢測方法。在變壓器正常狀態(tài)時，將各個繞組的頻率響應特性曲線預先錄制下來，即便短路沖擊變壓器遭受，就只要通過對其頻率響應特性曲線是否發(fā)生變化進行比較，就可以對繞組的變形情況判斷出來，由于分布參數是隨著繞組變形而變化，從而也就使得頻率響應的特性曲線也相應的產生變化。

三、結束語

總而言之，電力變壓器的故障診斷必須有效、可行，在運行使用中必須得到徹底消除，原因在于變壓器故障的存在不僅會危害變壓器設備的本身質量，還會對電力系統(tǒng)的運行安全產生影響，所以必須做好全面的電力變壓器故障診斷與防治。在本篇文章中，筆者重點對變壓器的幾種常見故障作了分析，并結合故障產生原因，給出了三種切實可行的故障診斷技術，希望能為同行工作者提供一份技術參考。

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