變壓器故障的診斷與檢修

郭維秀

摘 要：電力變壓器屬于現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備之一，變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)在很大程度上對(duì)電網(wǎng)輸配電的可靠性產(chǎn)生影響。變壓器在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中因?yàn)楦鞣N因素的干擾或影響，必然會(huì)出現(xiàn)一些故障現(xiàn)象，科學(xué)的對(duì)變壓器故障問(wèn)題實(shí)施診斷并采取有效的檢修處理措施，才能夠確保變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章結(jié)合作者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，分析了變壓器的用途與分類(lèi)，并探討了幾種常見(jiàn)的故障診斷方法，最后就變壓器實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中容易發(fā)生的幾類(lèi)故障的檢修處理方法進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：變壓器；故障診斷；檢修技術(shù)

變壓器屬于電力系統(tǒng)中的重要組成部分，它在電力系統(tǒng)中占據(jù)了非常關(guān)鍵的地位，然而從實(shí)際工作中我們能夠得知，變壓器也是電力系統(tǒng)中故障率最高的設(shè)備之一。電力變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性將會(huì)直接影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全，所以我們應(yīng)當(dāng)對(duì)變壓器的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，盡可能提前排除變壓器可能存在的故障因素，從而為其良好運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 電力變壓器的用途與分類(lèi)

在我們的日常生活中，能夠看到的電氣設(shè)備類(lèi)型較為多樣，各種不同類(lèi)型的電氣設(shè)備自身額定電壓是不同的，而我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫降碾妷阂膊⒎鞘前l(fā)電廠直接輸送而來(lái)，因?yàn)殡娔茉谶M(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中肯定會(huì)存在一部分的熱損耗，因此在無(wú)形中便會(huì)降低電能的利用率，所以為了防止這一問(wèn)題的出現(xiàn)，必須要提升傳輸電能電壓，而這一步驟就要依靠變壓器來(lái)完成。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，升壓變壓器主要負(fù)責(zé)的是提升從電壓廠輸出的電壓，從而幫助電壓的穩(wěn)定傳送。我們了解了變壓器的主要用途之后，便應(yīng)當(dāng)對(duì)其分類(lèi)有所了解。電力變壓器的類(lèi)型非常多，不同類(lèi)型的變壓器自身所擁有的功能也是不同的，如果我們對(duì)電力變壓器實(shí)施分類(lèi)，按照其冷卻方式的差異性，變壓器一般可劃分為油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、干式變壓器和充氣式變壓器等；而根據(jù)線圈結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，變壓器通常包含了單線圈變壓器、雙線圈變壓器、三線圈變壓器和多線圈變壓器；從實(shí)際用途上來(lái)劃分，一般可分為電力變壓器、特種變壓器和調(diào)壓器等[1]。

2 變壓器故障診斷方法

2.1 紅外技術(shù)故障診斷

針對(duì)變壓器的故障診斷，我們不僅可以選擇物理診斷方法，另外還可選擇一些現(xiàn)代化的先進(jìn)診斷手段，比如說(shuō)紅外診斷技術(shù)。紅外診斷技術(shù)一般是對(duì)變壓器實(shí)施無(wú)損檢測(cè)從而實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)。當(dāng)變壓器處于正常的運(yùn)行狀態(tài)下，我們可以選擇紅外設(shè)備對(duì)變壓器實(shí)施全方位的掃描檢測(cè)，按照變壓器表面不同的溫度變化，能夠獲得紅外熱像數(shù)據(jù)，我們將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與綜合的分析，一般情況下變壓器表面所產(chǎn)生的溫差大約為0.1℃到0.5℃的范圍之內(nèi)。選擇紅外診斷技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)在于它不會(huì)因?yàn)樽儔浩魈幱谶\(yùn)行狀態(tài)下所產(chǎn)生的高壓強(qiáng)電力而受到影響，所以在故障診斷的過(guò)程中也不會(huì)對(duì)變壓器的正常工作產(chǎn)生影響，能夠最大程度上的確保檢測(cè)對(duì)象和測(cè)量?jī)x器操作的安全性。采取紅外檢測(cè)技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生不必要的故障檢測(cè)資源浪費(fèi)，同時(shí)紅外檢測(cè)設(shè)備也能夠被重復(fù)的使用，在很大程度上提升了實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，降低了診斷成本。

2.2 繞組變形檢測(cè)與局部放電測(cè)量

變壓器繞組變形是其發(fā)生故障的主要原因之一，如果變壓器繞組發(fā)生比較嚴(yán)重的變形或者直接燒壞，則會(huì)造成停電或其他故障的產(chǎn)生，所以我們能夠從繞組這方面當(dāng)成是診斷的突破口，從而了解到真正導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障的原因。因?yàn)樽儔浩鞒隹诎l(fā)生短路，則會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的短路沖擊點(diǎn)動(dòng)力導(dǎo)致繞組出現(xiàn)變形或扭曲的情況，一般來(lái)說(shuō)都可以選擇頻譜法來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，可以獲得繞組變形的具體情況數(shù)據(jù)。另外也可以選擇局部放電測(cè)量技術(shù)進(jìn)行診斷，這一技術(shù)不僅有在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)離線測(cè)量，還可以通過(guò)紅外線以及超聲波來(lái)進(jìn)行測(cè)量。在對(duì)變壓器進(jìn)行故障診斷的過(guò)程中選擇局部放電檢測(cè)，能夠有效的降低實(shí)際診斷時(shí)間，但因?yàn)樗鼘?duì)檢測(cè)設(shè)備的要求較高，成本也相對(duì)更高，所以在實(shí)際應(yīng)用中尚不普遍，還有待進(jìn)一步的完善。

2.3 模糊理論的故障診斷法

顧名思義，這是一種基于模糊理論的故障診斷技術(shù)，一般是用于判斷變壓器是否真正存在運(yùn)行故障，其診斷流程也比較簡(jiǎn)單。因?yàn)樵谶M(jìn)行故障診斷時(shí)會(huì)受到很多外部因素的干擾，很多故障并不能夠被清楚的反應(yīng)出來(lái)，并且不同的技術(shù)人員會(huì)對(duì)一些故障給出有差異的解釋?zhuān)瑢?dǎo)致診斷結(jié)果常常會(huì)有一定的主觀性與不準(zhǔn)確性，一些時(shí)候甚至?xí)嬖谝欢ǔ潭壬系恼`判，從而對(duì)變壓器的實(shí)際故障診斷與檢修工作產(chǎn)生很大的影響，而應(yīng)用模糊理論故障診斷技術(shù)，就能夠有效的彌補(bǔ)實(shí)際工作中存在的這一缺陷[2]。

3 變壓器故障的處理方法

3.1 運(yùn)行過(guò)程中的故障處理

第一，變壓器存在油位明顯下降的問(wèn)題，可能出現(xiàn)噴油或者漏油故障。當(dāng)變壓器處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，當(dāng)油凝結(jié)之后，對(duì)頂層油溫實(shí)施密切監(jiān)測(cè)，讓負(fù)載逐漸提高，直到達(dá)到要求的冷卻器位置，從而恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。如果補(bǔ)油發(fā)生在油位明顯下降的情況下，則必須要從下部開(kāi)始進(jìn)行注入操作；第二，變壓器內(nèi)部的運(yùn)行作業(yè)聲音過(guò)大，甚至出現(xiàn)爆裂聲，這時(shí)我們必須要對(duì)變壓器的內(nèi)外部位進(jìn)行仔細(xì)的檢查，當(dāng)找出問(wèn)題所在以后再采取有針對(duì)性的處理對(duì)策；第三，變壓器的負(fù)載過(guò)重時(shí)，必須要第一時(shí)間和相關(guān)管理人員進(jìn)行溝通，切除影響與損失較少的供電回路。同時(shí)還能夠通過(guò)提升功率來(lái)處理由于功率問(wèn)題而造成的負(fù)載過(guò)重現(xiàn)象。

3.2 瓦斯保護(hù)裝置的故障處理

當(dāng)瓦斯保護(hù)裝置發(fā)生動(dòng)作之后，必須對(duì)導(dǎo)致動(dòng)作產(chǎn)生的原因進(jìn)行快速而精準(zhǔn)的查找，判斷其是因?yàn)榭諝膺M(jìn)入而造成油位下降，還是繼電保護(hù)二次回路中存在故障、變壓器自身故障等原因，如果出現(xiàn)對(duì)輕瓦斯故障報(bào)警的現(xiàn)象，則可以針對(duì)溫度提高、電壓電流變化情況實(shí)施重點(diǎn)檢查，檢查其中是否存在直流系統(tǒng)接地的情況，或者是繼電保護(hù)是否產(chǎn)生故障。另外還應(yīng)當(dāng)檢查是否存在漏油的問(wèn)題。如果存在重瓦斯故障報(bào)警的現(xiàn)象，則必須在查明相關(guān)原因之后才能再次運(yùn)行變壓器。

3.3 跳閘故障的處理

首先應(yīng)當(dāng)對(duì)跳閘故障的基本情況展開(kāi)分析，判定故障類(lèi)型屬于內(nèi)部故障或者外部故障，當(dāng)判定后排除內(nèi)部故障可能后才能夠再次運(yùn)行變壓器。若可以判定為內(nèi)部故障，要檢查變壓器是否存在超負(fù)荷運(yùn)行的情況，對(duì)電氣設(shè)備回路仔細(xì)檢查。若跳閘故障只是過(guò)電流保護(hù)所引起，則可以繼續(xù)開(kāi)啟變壓器。當(dāng)跳閘故障現(xiàn)象發(fā)生之后，必須要第一時(shí)間停止油泵，如果準(zhǔn)備了備用電源，為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行，可盡快更換備用設(shè)備，再對(duì)變壓器跳閘故障進(jìn)行處理。若變壓器存在燃燒情況，必須立即切斷電源，冷卻器停止運(yùn)行之后再救火。

3.4 絕緣故障的處理

變壓器內(nèi)部絕緣性能是影響其運(yùn)行質(zhì)量的重要因素，很多故障的產(chǎn)生都是由于變壓器絕緣性能不佳而導(dǎo)致的。絕緣故障一般來(lái)說(shuō)包括絕緣損傷以及介損超標(biāo)，屬于輕度故障。當(dāng)變壓器出現(xiàn)絕緣故障后，其依舊可以維持短時(shí)間的正常運(yùn)行。處理辦法是首先對(duì)油道是否存在堵塞情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)雜物必須馬上清理；其次是對(duì)油質(zhì)以及油位進(jìn)行檢查，必要時(shí)要進(jìn)行更換處理，檢查是否出現(xiàn)漏油、滲油的情況；最后檢查受潮情況[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到變壓器是保證電力系統(tǒng)可以正常運(yùn)行的重要因素，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因此非常容易產(chǎn)生大大小小的故障，必須要對(duì)其定期檢測(cè)，只有借助于科學(xué)有效的故障診斷和檢修手段，有針對(duì)性的處理變壓器運(yùn)行過(guò)程中存在的各類(lèi)故障，才能夠確保電壓穩(wěn)定，保證電網(wǎng)供電的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]楊斌，戴舒.電力變壓器故障在線監(jiān)測(cè)方法研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2015（6）：19.

[2]江躍天.變壓器故障維修探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（17）：43.

[3]李哲.電力變壓器故障診斷方法應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（17）：68.