電力變壓器的維護(hù)及故障診斷分析

【摘要】作為電力變壓器安全管理的重要措施，電力變壓器的維護(hù)與故障診斷對(duì)于保證電力變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性具有重要作用，本文分別介紹了電力變壓器的維護(hù)、巡檢和故障診斷分析技術(shù)，以期為相關(guān)技術(shù)和維護(hù)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】電力變壓器；維護(hù)；故障診斷

作為電網(wǎng)能量轉(zhuǎn)換和傳輸中的重要設(shè)備，電力變壓器的運(yùn)行質(zhì)量對(duì)于提高整個(gè)輸電系統(tǒng)的安全、系統(tǒng)化工作及經(jīng)濟(jì)效益具有至關(guān)重要的作用。然而，長(zhǎng)期以來(lái)電力系統(tǒng)對(duì)于電力變壓器的維護(hù)和診斷都存在不同程度的問題，這對(duì)電力變壓器的運(yùn)行造成了非常不利的影響。因此，加強(qiáng)有關(guān)電力變壓器的維護(hù)與故障診斷的分析研究，對(duì)于提高電力變壓器的可靠運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、電力變壓器的日常維護(hù)要點(diǎn)

1.運(yùn)行狀況的檢查：定時(shí)檢查電壓、電流、負(fù)荷、功率因數(shù)、環(huán)境溫度有無(wú)異常；及時(shí)記錄各種上限值，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

2.變壓器溫度檢查：不定時(shí)測(cè)量變壓器運(yùn)行溫度，并與變壓器本身溫度計(jì)進(jìn)行對(duì)比，確保測(cè)溫儀正常。

3.鼓風(fēng)機(jī)的檢查：查看聲音是否正常，并確認(rèn)無(wú)震動(dòng)和異常溫度。

4.外觀檢查：查看變壓器兩側(cè)母線有無(wú)懸掛物，各接點(diǎn)處有無(wú)發(fā)黑、發(fā)熱現(xiàn)象。

5.嗅味：當(dāng)溫度異常升高時(shí)，變壓器附著的贓物或絕緣件是否燒焦，發(fā)生臭味，應(yīng)及時(shí)清掃、處理。

6.日常巡點(diǎn)檢。

①變壓器金具連接是否緊固；引線不應(yīng)過(guò)松或過(guò)緊。

②瓷瓶、套管是否清潔，有無(wú)破損裂紋、放電痕跡及其它異?，F(xiàn)象，并檢查變壓器高低壓接頭是否牢固，有沒有接觸不良或發(fā)熱的現(xiàn)象。

③變壓器外殼接地點(diǎn)接觸是否良好，基礎(chǔ)是否完整，有無(wú)下沉、水泥脫落或裂紋。

④檢查變壓器的運(yùn)行聲音是否正常；正常運(yùn)行時(shí)有均勻的嗡嗡電磁聲，如內(nèi)部有噼啪的放電聲則可能是繞組絕緣的擊穿現(xiàn)象，如出現(xiàn)不均勻的電磁聲，可能是鐵芯的穿芯螺栓或螺母有松動(dòng)。

⑤變壓器油色、油位是否正常，各部位有無(wú)滲漏油現(xiàn)象。

⑥瓦斯繼電器有無(wú)滲漏油，防雨罩有無(wú)脫落。

⑦有載調(diào)壓裝置電源指示正確，分接頭指示正確。

⑧風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常、無(wú)異常聲音、端子箱內(nèi)二次接線接頭有無(wú)送動(dòng)、發(fā)熱。

二、電力變壓器的故障診斷分析

1.接頭過(guò)熱

變壓器的接頭出現(xiàn)過(guò)熱時(shí)會(huì)引起接線燒斷故障，可以采用兩種方法進(jìn)行故障消除：

①采用普通連接方式，在變壓器的接面處制造一個(gè)平面，并清理其表面的雜質(zhì)，然后用導(dǎo)電膏進(jìn)行全面均勻涂抹，以此保證連接的有效性；

②采用鋁制質(zhì)或銅質(zhì)電線進(jìn)行連接。在電線連接時(shí)，要設(shè)置兩端分別為銅導(dǎo)體與鋁導(dǎo)體特殊觸頭。

2.鐵芯多處接地

按照設(shè)計(jì)要求鐵芯只能出現(xiàn)一處接地，如果出現(xiàn)多處接地的情況就會(huì)影響鐵芯的正常運(yùn)行，進(jìn)而造成變壓器的性能受損。故障處理中可以直接進(jìn)行開箱檢查，然后剪除多余的接地線；還可以采用直流電流沖擊法進(jìn)行排除。故障排除方式為：先把鐵芯的接地線完全拆除，然后在鐵芯和油箱之間進(jìn)行重復(fù)多次的直流電壓沖擊，這樣便能燒毀多余的接地線。

3.變壓器漏油

變壓器漏油不僅會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染，還會(huì)影響變壓器運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。變壓器漏油分為防爆管漏油和焊接處漏油兩種：

①防爆管漏油，防爆管的主要功能是為變壓器的油箱提供防護(hù)避免出現(xiàn)破裂問題。而在使用防爆管時(shí)其外部的玻璃膜很容易在劇烈震動(dòng)下發(fā)生破裂，如果不能及時(shí)更換就會(huì)引起絕緣紙受潮。處理方式為直接將防爆管拆除，然后合理改裝壓力釋放閥門；

②焊接處漏油，此種故障處理時(shí)：對(duì)于三面的連接部位要先將鐵板裁剪形成三角形后再進(jìn)行補(bǔ)焊；兩面連接部位要先將鐵板裁剪成紡錘狀再進(jìn)行補(bǔ)焊。

4.輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作

輕瓦斯動(dòng)作一般是由變壓器內(nèi)部輕微故障，產(chǎn)生小量氣體；變壓器油位下降，并低于瓦斯繼電器，空氣進(jìn)入氣體繼電器等引起，一般情況檢查油位、二次回路、收集氣體做鑒定，若氣體可燃且色譜分析不正常，氣體為淡灰色時(shí)說(shuō)明變壓器內(nèi)部絕緣材料故障；顏色為黑色時(shí)可能是鐵芯燒壞；顏色為微黃色時(shí)可能是變壓器內(nèi)本質(zhì)材料故障。

5.重瓦斯保護(hù)動(dòng)作

當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，故障點(diǎn)的電弧引起高溫，造成絕緣物和變壓器油分解，產(chǎn)生大量氣體，并快速流動(dòng)，使重瓦斯動(dòng)作。

處理方法：

①檢查外殼有無(wú)異常變形、油枕油面是否正常；

②絕緣電阻測(cè)試，測(cè)量變壓器絕緣是否良好；

③取油樣進(jìn)行試驗(yàn)；

④檢查高低壓側(cè)引線有無(wú)燒傷或短路現(xiàn)象；

⑤檢查瓦斯繼電器有無(wú)滲水。

在這里值得的一提的是2008年8月2日我公司長(zhǎng)坡降壓站2#主變由于連日降雨變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，技術(shù)人員對(duì)變壓器進(jìn)行絕緣電阻、直流電阻、油樣試驗(yàn)等一系列的檢查后，最后對(duì)瓦斯繼電器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器滲水，引起接線柱短路使變壓器重瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘。

6.差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作

如果變壓器發(fā)生差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作：

①檢查差動(dòng)保護(hù)一次設(shè)備和保護(hù)二次回路。并查看是否由于保護(hù)誤動(dòng)或人為誤動(dòng)；

②對(duì)變壓器進(jìn)行絕緣電阻及直流電阻試驗(yàn)；

③檢查保護(hù)整定數(shù)值是否正確。

2011年我公司16000KVA變壓器在帶負(fù)荷投運(yùn)時(shí)20分鐘左右差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)保護(hù)定值的差動(dòng)不平衡系數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作使變壓器跳閘，后重新計(jì)算整定，變壓器恢復(fù)正常。

7.直流電阻不平衡

測(cè)量變壓器的直流電阻是變壓器試驗(yàn)中的一項(xiàng)重要性能參數(shù)，16000KVA以下變壓器相間直流電阻不平衡率為4%，線電阻不平衡率為2%，若超出規(guī)定范圍，主要原因?yàn)椋?/p>

①變壓器本身缺陷引起主要包括繞組中存在匝間短路；繞組數(shù)量有誤差；

②導(dǎo)線質(zhì)量不符合要求；

③引線與套管導(dǎo)桿或分接開關(guān)之間連接不緊；

④分節(jié)開關(guān)接觸不良，此類故障是造成變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)概率最高的。

三、結(jié)束語(yǔ)

變壓器的維護(hù)及故障診斷水平將直接關(guān)系到變壓器的運(yùn)行質(zhì)量和使用壽命。因此，相關(guān)技術(shù)及維護(hù)人員要加強(qiáng)對(duì)變壓器維護(hù)和故障診斷技術(shù)的學(xué)習(xí)與掌握，不斷拓展新型檢測(cè)方法和檢測(cè)技術(shù)，以逐步提高變壓器的運(yùn)行質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]吳立增.變壓器狀態(tài)評(píng)估方法的研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2012，13（14）：74-75.

[2]李建輝.電力變壓器狀態(tài)檢修問題研究[D].華北電力大學(xué)（河北），2010，12（29）：62-63.

[3]張衡.電力變壓器檢修策略的研究[D].貴州大學(xué)，2007， 05（35）：57-58.

[4]彭高堅(jiān).進(jìn)網(wǎng)作業(yè)電工培訓(xùn)教材[Z].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1992：169-173.