淺析220 kV變壓器故障

朱振華

摘 要：首先簡述了變壓器故障的原因、種類及分析方法，然后以一則220 kV變壓器故障為案例，分析了該變壓器故障，并提出了故障處理方法，以供相關人員參考。

關鍵詞：變壓器故障；分析方法；在線監(jiān)測；三比值法

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.119

變壓器是電力系統(tǒng)的心臟，一旦發(fā)生故障，我們要及時診斷故障原因并盡快處理，以保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

1 變壓器故障原因

變壓器故障原因主要包括以下兩方面：①從變壓器結(jié)構(gòu)方面來說，變壓器設計結(jié)構(gòu)不合理（存在明顯的結(jié)構(gòu)設計缺陷）和工藝材質(zhì)控制不嚴等是造成變壓器故障的主要原因。②運行和安裝方面的原因，即變壓器在投入運行后，器身或部件進水受潮（比如絕緣受潮）；變壓器的檢修、維護不當，比如在安裝或檢修時碰傷變壓器部件；受許多外界因素的影響，比如雷電、過電壓運行、污閃等。

2 變壓器故障的種類及分析方法

變壓器故障大致可以分為內(nèi)部故障和外部故障兩種，外部故障（比如滲漏油、部件損壞等）可通過肉眼辨別，而內(nèi)部故障則需要借助試驗分析判斷。常用的判斷方法是油中溶解氣體色譜分析法和電氣試驗法。通常，在不停電的情況下，我們采用油中溶解氣體色譜分析方法跟蹤、判斷變壓器的內(nèi)部故障，其中，較常用的是三比值法。三比值法是用5種特征氣體的三對比值來判斷變壓器或電抗器等充油設備故障的方法。在三比值法中，對于相同的比值范圍，三對比值用不同的編碼表示，其編碼規(guī)則如表1所示。

3 變壓器故障分析及處理

筆者是一名變壓器檢修工，在日常工作中需要對變壓器油樣進行采集并化驗分析。2013-10，我們在化驗立新變3號主變色譜油樣的過程中，發(fā)現(xiàn)立新變3號主變油色譜中含有特征氣體，并分別于2013-12和2014-01對其進行了兩次跟蹤化驗。表2、表3和表4為這三次的化驗結(jié)果。

通過運用三比值法分析化驗數(shù)據(jù)，我們得到了一組比值范圍的編碼——021，初步判定變壓器內(nèi)部存在300～700 ℃中等溫度范圍的熱故障。其產(chǎn)生的原因可能是鐵芯有短路，鐵芯多點接地，分接開關接觸不良，引線及繞組接頭部分接觸不良，層、匝間有短路故障。

為了查找內(nèi)部過熱部位，于2014-03，我們對立新變3號主變進行了停電鉆箱檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由于主變內(nèi)部鐵軛間連接的等電位線設計不合理（導流面積不夠），在長時間的運行中，其嚴重發(fā)熱，并已燒斷。圖1為發(fā)生故障的等電位線。

經(jīng)過理論分析和數(shù)據(jù)論證，我們提出了兩種處理方法，即更換導流面積合適的等電位線和不安裝等電位線。考慮到更換導流面積合適的等電位線后，時間久了絕緣會老化，也可能會產(chǎn)生類似的故障，因此，我們選擇了不安裝等電位線。故障處理后，我們又對立新3號主變進行了油樣跟蹤化驗。表5為油樣化驗結(jié)果。

4 總結(jié)

目前，電力行業(yè)普遍存在的問題是人員不夠，并且在現(xiàn)行的狀態(tài)檢修機制下，有必要檢修的變壓器才需要停電檢修。筆者認為，可適當引入一些在線監(jiān)測裝置或科技項目，實施全天候監(jiān)測，以取代人工作業(yè)，比如油色譜在線監(jiān)測（可以通過機器自動分析，判斷主變有無故障），自動巡檢機器人的推廣，紅外監(jiān)測技術的應用，鐵芯、夾件接地電流監(jiān)測等。通過一系列在線監(jiān)測系統(tǒng)，搭建一個可共享的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)平臺，我們可以從中篩選出有用的數(shù)據(jù)，時刻監(jiān)測主變是否處于正常運行狀態(tài)。

參考文獻

[1]汪永華，黃太貴，王正風.變壓器故障速檢速修200問[M].上海：上?？茖W技術出版社，2009.

[2]朱英浩，計宏偉，鄭時伊.新編變壓器實用技術問答[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，1999.

[3]陳化鋼.電力設備預防性試驗技術問答[M].北京：中國水利水電出版社，1998.

〔編輯：劉曉芳〕