電力變壓器的事故處理分析

劉飛達　杜勇鋒

摘 要：電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，變壓器能否可靠安全的運行與國民經(jīng)濟息息相關(guān)。為保障變壓器能夠安全可靠的運行，需提高產(chǎn)品的質(zhì)量，消除影響安全運行的隱患，及時處理變壓器故障，分析事故發(fā)生的原因，總結(jié)經(jīng)驗及相應的保障措施，把事故發(fā)生的幾率控降到最低。

關(guān)鍵詞：事故；絕緣；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.151

1 變壓器概述

電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它能否可靠安全地性運行直接關(guān)系到當?shù)仉娋W(wǎng)能否安全、有效地向客戶提供所需的能源。為了進一步提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益加大能源利用率，減少變壓器的故障具有重大的意義。變壓器的作用是可以將電壓升高或者降低，從而實現(xiàn)電力能源在電網(wǎng)中的傳輸。在電力系統(tǒng)傳送電能的過程中，必然會產(chǎn)生電壓和功率兩部分損耗，在輸送同一功率時電壓損耗與電壓成反比，功率損耗與電壓的平方成反比。 根據(jù)上述關(guān)系可以，為了降低電能損失提高利用率，需要提高傳輸電壓減少了送電損失，滿足用電的需要。電力系統(tǒng)中，變壓器的作用非常的重要，不僅需要運行安全可靠，而且技術(shù)性能要好。

由于變壓器長期連續(xù)在電網(wǎng)中運行，會受到各種因素的影響而造成其部件不能正常工作，不可避免地會發(fā)生各種故障和事故。最為嚴重的情況是造成變壓器失效，從而影響電網(wǎng)的正常運行，這情況會造成巨大的經(jīng)濟損失。

2 變壓器的事故處理

2.1 套管事故

套管的故障主要有滲油、爆炸和閃落，其原因有：①套管內(nèi)游離放電，套管電容芯子生產(chǎn)過程中有管控不足有損傷；②內(nèi)部水分未及時處理或者呼吸器搭配不合適；③一般電容套管都用在變壓器的高壓側(cè)（220kV及以上），由于材料不良造成的裂紋、沙眼等缺陷；④密封效果不好，絕緣部分受潮性能下降，或有滲漏油問題。

2.2 絕緣事故

主要有不同相之間短路、匝間短路、繞組對地、斷線及接頭焊點不牢等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點：①突發(fā)短路，短路事故的直接后果造成變壓器線圈變形，影響絕緣裕度，進而引發(fā)絕緣事故；②油流帶電，大容量變壓器采用強迫油循環(huán)冷卻時，變壓器內(nèi)部的油流速提高許多，使電荷在某些部位發(fā)生積累的現(xiàn)象，導致絕緣受損或擊穿；③在制造過程中，損害部分絕緣，留下隱患；④濕度、溫度的影響，不同溫度下紙的含水量不同，對油中水的含量過多也對絕緣產(chǎn)生危害。

當變壓器在運行中由于上面的多種原因，只要發(fā)生絕緣擊穿短路事故。就會使相應的線圈的電流增加，從而使周圍的絕緣及油溫度升高，但油升高到一定時，油就分解產(chǎn)生氣體，可以聽到氣體在油中分解產(chǎn)生的聲音。短路將使每相線圈的直流電阻不相同。

2.3 鐵芯事故

①焊渣異物形成的鐵芯多點接地；②穿心螺栓與硅鋼片形成短路；③硅鋼片間絕緣受損，鐵芯局部升溫而熔化；④大容量的變壓器因局部漏磁過大，引起鐵芯金屬結(jié)構(gòu)件溫度升高，引起相關(guān)絕緣損壞。

變壓器在運行中發(fā)生事故后，如果判定是內(nèi)部事故應該對變壓器進行吊芯檢查，應該用相應的測量儀器檢查每相的直流電阻，如果各相的直流電阻存在較大的不平衡現(xiàn)象，則可認定為繞組故障。然后再對鐵芯外觀相應的查看，再用直流電壓、電流表法進行鐵芯片間絕緣電阻的測量。

2.4 瓦斯保護事故

變壓器的瓦斯繼電器主保護有倆種，輕瓦斯報警跳閘，重瓦斯報警跳閘。下面分析氣體繼電器瓦斯保護動作的原因及處理方法：①變壓器內(nèi)部有較輕微故障，使氣體繼電器動作；②外部發(fā)生穿越性短路故障；③油位嚴重降低至氣體繼電器以下；④直流多點接地、二次回路短路。

輕瓦斯保護動作跳閘后應檢查是否因變壓器漏油引起的，檢查變壓器油位、繞組溫度、聲音是否正常，檢查氣體繼電器內(nèi)有無氣體，檢查二次回路有無故障，檢查油枕、壓力釋放裝置。重瓦斯保護發(fā)出信號時，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重事故，變壓器內(nèi)部匝間故障，因二次回路引起的誤動作，重瓦斯動作后應檢查油位的高度，取油樣和做色譜分析，根據(jù)色譜分析結(jié)果判斷故障的性質(zhì)，如果各方面檢查為發(fā)生異常，可以確認未二次誤動，退出瓦斯保護壓板，將差動和過流保護投入，對變壓器進行試送電，并加強監(jiān)視。

2.5 變壓器自動跳閘的處理

當變壓器自動跳閘的原因有保護誤動作、人員誤動作及操作機構(gòu)故障，當變壓器自動跳閘時運行人員應及時采用如下措施：①檢查保護掉牌信息，確認故障性質(zhì)；②了解系統(tǒng)是否有故障及故障原因；③如檢查結(jié)果證明并非變壓器內(nèi)部故障或外部故障，且故障點已隔絕時，可將變壓器重新投入運行；④如檢查結(jié)果證明并非變壓器內(nèi)部故障或外部故障，且故障點已隔絕時，可將變壓器重新投入運行。

2.6 變壓器著火

運行中的變壓器著火也是一種非常嚴重的事故，因為變壓器內(nèi)部有大量的絕緣紙板及變壓器油大量的可燃物質(zhì)，如果變壓器著火得不到及時的處理，很有可能火勢蔓延或造成爆炸，造成巨大的損失。

變壓器著火的主要原因是：①變壓器制作質(zhì)量差，長期過負荷運行，使線圈絕緣損壞，發(fā)生短路；②接頭連接不良，造成解除電阻過大，導致高溫起火；③變壓器油質(zhì)劣化，影響油的散熱性能，導致過熱起火。

變壓器著火，應迅速作如下處理：①變壓器所在的電力系統(tǒng)斷開主開關(guān)，投入備用變壓器，保障后續(xù)供電；②如果油箱沒有破損可用干粉、CO2等滅火劑進行滅火；③如果油箱破裂，大量油流出，切斷電源后可用噴霧水或泡沫撲救，流散的油火，用沙土壓埋。

3 總結(jié)

由于變壓器自身的結(jié)構(gòu)復雜性及特殊性，所以變壓器事故多數(shù)產(chǎn)生原因也是復雜的，而不單方面的原因造成變壓器故障，同時這些故障大多是一直持續(xù)的，且內(nèi)在的主要故障點比較隱蔽，加上事故原因的特殊性。因而為了確保變壓器及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，應對下列情況進行檢查：①檢查變壓器聲音、油溫、電壓、頻率是否正常；②檢查是否有滲漏油的現(xiàn)象；③瓷套管是否清潔、是否存在破損、裂隙和放電燒毀等。定期進行監(jiān)測和相應的試驗，減小事故對電網(wǎng)及電器設(shè)備的損害。

作者簡介：劉飛達（1987-），男，遼寧沈陽人，研究方向：電力變壓器研發(fā)與設(shè)計。