配電變壓器故障類型及狀態(tài)檢修技術(shù)

麥麥提依明?吾加艾麥提

摘要：現(xiàn)階段，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的十分的迅速，電力工程的發(fā)展也有了很大的提高。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，變壓器運(yùn)行狀態(tài)是 否良好對電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性有比較大的影響。文章首先對配電變壓器運(yùn)行過程中常見的故障類型進(jìn)行了分析，然后 對變壓器狀態(tài)檢修技術(shù)進(jìn)行了探討，降低了事故發(fā)生率，保證了變壓器的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：配電變壓器；故障類型；狀態(tài)檢修技術(shù)

中圖分類號：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0212-01

引言

當(dāng)前，供電企業(yè)主要的管理方式是事后維修以及定期檢修，這

具有合理性，但該模式缺乏對設(shè)備實(shí)際情況的考慮。同時(shí)因?yàn)檫^大 的檢查工作量，在檢修人員缺乏、電網(wǎng)規(guī)模又比較大時(shí)也存在很多 問題。

1 變壓器常見故障類型及其原因

1.1 磁路故障

一般變壓器磁路出現(xiàn)的故障有以下幾種原因：（1）穿芯螺栓的 組成部件絕緣管被其他物體擊穿、位移、破碎或不夠長，會造成鐵 芯娃鋼片短路，繼而產(chǎn)生局部渦流；一旦兩個(gè)以上的穿心螺栓發(fā)生 這樣的狀況，就會產(chǎn)生短路膽，并產(chǎn)生嚴(yán)重的發(fā)熱情況，整個(gè)鐵芯 都可能被燒毀。過熱的狀況也可能將絕緣的線段燒毀，使相鄰的線 路短路；（2）鐵芯娃鋼片發(fā)生損壞、老化，也會產(chǎn)生循環(huán)渦流，在 這種情況下會過熱，威脅繞組以及鐵芯的安全；（3）當(dāng)位于鐵芯上 的鐵輒連接方式是對接時(shí)，一旦鐵輒與鐵芯柱之間的連接出現(xiàn)裂縫，

就會有渦流產(chǎn)生而導(dǎo)致過熱；（4）位于鐵芯內(nèi)部的接地片太長，容 易與鐵芯硅鋼發(fā)生銜接，導(dǎo)致局部短路，局部溫度過高，嚴(yán)重時(shí)會 將接地的銅片熔斷，產(chǎn)生放電；（5）在變壓器發(fā)生壓板丁的移動(dòng)或 絕緣體的破損時(shí)，金屬開口會因?yàn)榱硪粋?cè)壓板釘而閉合，造成短路 環(huán)流，引起嚴(yán)重的過熱。

1.2 絕緣系統(tǒng)的故障損壞

對于發(fā)生故障的絕緣體，其絕緣部分發(fā)生損壞的原因、形式也

是很復(fù)雜的，一般有下列幾種形式：（1）變壓器絕緣部件破損的重 要因素之一就是絕緣受潮。；（2）當(dāng)變壓器長時(shí)間處于負(fù)荷過長的時(shí) 間時(shí)，因?yàn)槿鄙賹^緣系統(tǒng)的保護(hù)。容易引起絕緣油的老化。變壓 器的絕緣系統(tǒng)會加速老化。同時(shí)線上會附有油泥，容易引起電氣的 擊穿；（3）因?yàn)樽儔浩鞯慕Y(jié)構(gòu)密封不好而引起滲漏油；（4）受到振 動(dòng)頻率、周圍溫度、材料性質(zhì)的影響，造成滲漏油。

1.3 繞組故障損壞

造成繞組破壞的原因是多樣化的，而且各種因素之間是互相影

響的通常情況下的故障原因如下：（1）目前的大型變壓器采用的是 糾結(jié)式或繞組式。這種結(jié)構(gòu)有較多的接頭，一旦在糾結(jié)線段間接觸 不良，會引起局部溫度過高，導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)受到損害，引起阻間出 現(xiàn)故障；（2）當(dāng)變壓器的外部短路遭到破壞時(shí)，尤其是在近區(qū)出口 發(fā)生短路沖擊時(shí)，某一段繞組或多條繞組可能出現(xiàn)錯(cuò)位。雖然這種 繞組立即發(fā)生擊穿的概率不大，但變壓器在運(yùn)行時(shí)，會產(chǎn)生電磁力， 導(dǎo)致鐵芯螺栓發(fā)生松動(dòng)，或由于變壓器受到反復(fù)的沖擊，使位于相 鄰錯(cuò)位匣間的絕緣體被擊穿，引起繞組的錯(cuò)位，產(chǎn)生變形破損；（3） 用絕緣塾塊進(jìn)行隔離的線段，構(gòu)成了一個(gè)整體的變壓繞組，加入變 壓繞組的裕度不足，會削弱絕緣墊的彈性，使整個(gè)繞組的完整性遭 到破壞。在變壓器帶負(fù)荷的時(shí)間段，因?yàn)殡姶帕σ鹆藝?yán)重的震動(dòng)， 造成繞組的導(dǎo)線發(fā)生錯(cuò)位，嚴(yán)重時(shí)引起電阻間的短路；（4）在電應(yīng) 力或電磁力的沖擊之下，變壓器會受到一定程度的負(fù)荷波動(dòng)，也是 極容易導(dǎo)致繞組破損的；（5）持續(xù)的變壓器過負(fù)荷容易引起變壓器 的溫度升高，導(dǎo)致絕緣體變脆，絕緣體最終會發(fā)生脫落、短路，損 壞；（6）變壓器的電壓發(fā)生改變時(shí)，一旦外部的分接與內(nèi)部不一致， 就會造成分解錯(cuò)位。在操作時(shí)，如果分接調(diào)整不合理，會引起繞組 的破壞。

2 狀態(tài)檢修的概念和優(yōu)點(diǎn)

為了滿足客戶的要求，保證用電的安全性，進(jìn)行停電檢修也越

來越難。根據(jù)監(jiān)測到的變壓器的狀態(tài)來對變壓器的狀態(tài)進(jìn)行檢修， 同時(shí)對出現(xiàn)異常的變壓器進(jìn)行維修。在變壓器發(fā)生故障前，對變壓 器進(jìn)行狀態(tài)檢查和恰當(dāng)?shù)木S修，提高準(zhǔn)確性。進(jìn)行狀態(tài)檢修有以下 3 個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）合理安排維修工作，減少檢修不夠或檢修過度的情況，保持檢修的合理性；（2）避免出現(xiàn)盲目檢修的狀況，減少了變 壓器進(jìn)行檢修會給用戶造成的影響，延長了變壓器的使用年限；（3） 變壓器在使用狀態(tài)中出現(xiàn)的問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，檢查并處理絕緣缺 陷。變壓器的狀態(tài)檢修的步驟如下：狀態(tài)檢修信息收集→設(shè)備狀態(tài) 評價(jià)→設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評估→設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評估→檢查策略→是否需要檢修 （否則運(yùn)行，是則進(jìn)行下一步）→檢修計(jì)劃→檢修實(shí)施→檢修績效 評估。

3 狀態(tài)檢修技術(shù)在變壓器管理中的應(yīng)用

3.1 基礎(chǔ)管理工作

基礎(chǔ)工作是進(jìn)行狀態(tài)檢修的管理。運(yùn)行人員要做好對于變壓器 設(shè)備運(yùn)用狀況的記錄，包括技術(shù)資料、相關(guān)會議記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、 出廠報(bào)告等。同時(shí)也要記錄安裝報(bào)告、銘牌闡述、巡檢記錄、運(yùn)行 資料等，還要掌握包括診斷性實(shí)驗(yàn)報(bào)告、技術(shù)改造資料、檢修資料、 反措實(shí)施等，對同一型號的有家族缺陷的設(shè)備要進(jìn)行整理記錄。

3.2 變壓器信息

收集變壓器狀態(tài)檢修的相關(guān)信息，如下：（1）變壓器運(yùn)行狀況。

包括變壓器中低壓附近的短路電流的情況、短路的次數(shù)、變壓器的 負(fù)荷數(shù)據(jù)、變壓器的溫度變化、溫度過高的情況、油色譜、接地線 的腐蝕情況等；（2）對于變壓器的情況進(jìn)行巡視。巡視內(nèi)容包括變 壓器的油位、是否漏油、油溫情況，變壓器在使用過程中的噪聲、 變壓器的震動(dòng)狀況、是否表面產(chǎn)生腐蝕、以及呼吸器的情況等。（3） 記錄變壓器的實(shí)驗(yàn)階段的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄包括變壓器的直流電的測 試、繞組電容量、短路繞組、油中水分、極化指數(shù)、鐵芯絕緣電阻 等。對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；（4）變壓器運(yùn)行狀況。變壓器的絕緣管 的情況、是否發(fā)生放電等；（5）記錄變壓器套管的實(shí)驗(yàn)階段數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)記錄包括絕緣管的電阻、紅外的溫度測量、油中含有的水分的 含量等；（6）冷卻系統(tǒng)的使用狀況；（7）裝有載調(diào)壓分接開關(guān)的變 壓器的使用情況；（8）非電量保護(hù)的變壓器的保護(hù)狀況。

3.3 開展變壓器狀態(tài)評價(jià)與狀態(tài)檢修

通過紅外測溫、智能檢查等手段對變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，

將設(shè)備的變化情況用曲線進(jìn)行表示，同時(shí)對設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行評 析，再通過加權(quán)平均的計(jì)算方法來檢測設(shè)備的運(yùn)行。對于變壓器的 運(yùn)行狀態(tài)，有正常、注意、異常和重大異常 4 種情況。正常狀況指 的是變壓器處于穩(wěn)定狀態(tài)，數(shù)據(jù)符合相關(guān)要求；注意狀態(tài)指的是變 壓器處于不穩(wěn)定狀態(tài)，多個(gè)指標(biāo)均不在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)；異常狀態(tài)指 的是變壓器出現(xiàn)指標(biāo)的異常，雖然變壓器可繼續(xù)工作，但能發(fā)現(xiàn)其 已脫離正常軌道；重大異常指的是變壓器只能維持較差的運(yùn)行狀態(tài)，

運(yùn)行時(shí)間短，需立即停止變壓器的運(yùn)行。在狀態(tài)評估中發(fā)現(xiàn)問題時(shí)， 對于不涉及停電的進(jìn)行檢修并消缺；變壓器在出現(xiàn)本體停電的情況 時(shí)，根據(jù)計(jì)劃工作進(jìn)行有組織的消缺；發(fā)現(xiàn)重大缺失時(shí)，監(jiān)視其發(fā) 展趨勢，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，進(jìn)行停電安排。

結(jié)語

綜上所述，在配電站變壓器運(yùn)行管理過程中，利用狀態(tài)檢修技

術(shù)可實(shí)時(shí)對變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和評測，降低設(shè)備檢修工作 量，提升管理效率，降低配電變壓器檢修成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效 益和社會效益。

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