變壓器運(yùn)行中的異常現(xiàn)象與故障處理

王孝增+吳蘊(yùn)春

摘 要：電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，且用途十分廣泛，不論是電力系統(tǒng)中的配電、升壓等工作都離不開(kāi)電力變壓器的支持。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，社會(huì)不斷進(jìn)步，人們?cè)谌粘Ｉ罴肮I(yè)生產(chǎn)中對(duì)電力需求更大，對(duì)于電力運(yùn)行的安全與穩(wěn)定提出了更高的要求，我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，電壓等級(jí)升高，電力系統(tǒng)發(fā)生了重大變化，而電力變壓器作為電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備，為電力運(yùn)行發(fā)揮著直接的影響，電力變壓器的運(yùn)行環(huán)境與電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全有著緊密的聯(lián)系。因此需要加強(qiáng)電力變壓器的日常管理工作，為了保障變壓器運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，不僅需要對(duì)變壓器進(jìn)行日常巡視及定期維護(hù)保養(yǎng)工作，還要通過(guò)現(xiàn)代科技對(duì)變壓器故障問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，檢測(cè)及診斷，在故障發(fā)生時(shí)能對(duì)故障進(jìn)行立即維修，確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：變壓器 異?，F(xiàn)象 故障處理

1、變壓器異常運(yùn)行的種類(lèi)

1.1聲音異常

（1）電網(wǎng)過(guò)電壓。發(fā)生單相接地或產(chǎn)生諧振電壓時(shí)，將產(chǎn)生粗細(xì)不均的“尖響噪聲”。此時(shí)可依據(jù)電壓表的數(shù)值變化，判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況。電力系統(tǒng)中有過(guò)磁保護(hù)時(shí)可能動(dòng)作。

（2）如果變壓器出現(xiàn)沉悶的電磁“嗡嗡“不斷增大，往往是因?yàn)檫^(guò)負(fù)荷導(dǎo)致。

（3）如果是變壓器油出現(xiàn)雜音，聲音比平時(shí)大或有其他明顯雜音，可能為貼片緊固件或綁扎有松動(dòng)，或張力變化，或硅鋼片振動(dòng)增大所致。

（4）若變壓器聲音中夾雜有摩擦聲或連續(xù)的有規(guī)律的撞擊聲則可能是來(lái)自外部某一部件（如冷卻附件、風(fēng)扇等）不平衡引起的振動(dòng)。

（5）若變壓器伴隨有水沸騰聲，且油壓升高，則應(yīng)判斷為變壓器調(diào)壓開(kāi)關(guān)因接觸不良引起嚴(yán)重過(guò)熱繞組發(fā)生短路故障，或繞組發(fā)生短路故障，此時(shí)必須立即停用檢查處理。

（6）變壓器油若發(fā)出爆裂聲。是變壓器表面或內(nèi)部或絕緣被擊穿。此時(shí)必須立即將變壓器停用，檢查處理。

1.2油溫明顯異常

（1）由于內(nèi)部故障導(dǎo)致溫度異常。內(nèi)部故障如線(xiàn)圈對(duì)尾屏樹(shù)枝狀放電、繞組匝間短路、潛油泵油流產(chǎn)生帶點(diǎn)效應(yīng)饒懷線(xiàn)圈，鐵芯多點(diǎn)接地使渦流增大而過(guò)熱等。露磁通與軟件、油箱形成回路而發(fā)熱也會(huì)引起變壓器溫度異常。有的三相繞組變壓器是星形結(jié)線(xiàn)方式下發(fā)生諧波電流及磁通，發(fā)生零序不平衡電流等。若這些情況發(fā)生，一般會(huì)伴隨差動(dòng)保護(hù)或瓦斯保護(hù)動(dòng)作。故障嚴(yán)重時(shí)，還可能使壓力釋放閥或防爆管?chē)娪?，這時(shí)變壓器也必須停用檢查。

（2）出現(xiàn)假油位。其原因有：a.全密封油枕未按全封閉方式加油，在膠袋與油面之間有空氣（存在氣壓），造成假油位。b.檢查呼吸器是否堵塞，導(dǎo)致所指示的油枕不能正常呼吸。c.查看防爆管通氣孔是否堵塞。d.油位過(guò)低油位過(guò)低或看不見(jiàn)油位，應(yīng)視為油位不正常。當(dāng)?shù)偷揭欢ǔ潭葧r(shí)或造成輕瓦斯動(dòng)作。嚴(yán)重缺油時(shí)，會(huì)使油箱內(nèi)絕緣暴露受潮，降低絕緣性能，影響散熱，甚至引起絕緣事故。油位過(guò)低，一般有如下原因：變壓器嚴(yán)重漏油；設(shè)計(jì)制造不當(dāng)，油枕容量與變壓器油箱容量配合不當(dāng)（一般油枕容量為變壓器油量的8%-10%）。一旦氣溫過(guò)低，在低負(fù)荷時(shí)油位下降過(guò)低，則不能滿(mǎn)足運(yùn)行要求。

1.3氣味和外觀異常

變壓器出現(xiàn)許多故障同時(shí)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，因而導(dǎo)致一些有關(guān)部件的顏色發(fā)生變化或產(chǎn)生特殊氣體。

（1）接線(xiàn)處過(guò)熱引起異常，比如引線(xiàn)頭線(xiàn)鼻子滑牙或套管接線(xiàn)端部分松動(dòng)。接觸面由于氧化嚴(yán)重導(dǎo)致過(guò)熱，使顏色變暗。也可用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀測(cè)量或溫蠟片顯示的顏色進(jìn)行判斷。溫度過(guò)高時(shí)還有會(huì)產(chǎn)生刺鼻的焦臭味。

（2）絕緣子、套管?chē)?yán)重?fù)p傷或污穢，發(fā)生閃絡(luò)時(shí)會(huì)散發(fā)出特殊的臭氧味。

（3）若出現(xiàn)變壓器呼吸器硅膠變色，原因通常有以下幾點(diǎn)：a.選用呼吸器容量較小導(dǎo)致變色過(guò)快是常見(jiàn)現(xiàn)象，需更換較大容量的呼吸器。b.呼吸器安裝不規(guī)范。如膠墊質(zhì)量差、螺絲緊固不到位、密封不嚴(yán)等原因?qū)е率艹?。c.連續(xù)陰雨天氣導(dǎo)致空氣濕度相對(duì)較大，變壓器吸濕量大而變色過(guò)快。

1.4滲、漏油

（1）大部分是由于膠墊密封不嚴(yán)造成滲漏。要求膠墊應(yīng)保持壓縮三分之二時(shí)仍有一定的彈性，若膠墊失去彈性或膠墊質(zhì)量差、安裝位置不對(duì)稱(chēng)也會(huì)造成墊膠不密封。

（2）變壓器材質(zhì)或加工工藝差。如油箱外表、油箱底盤(pán)大法蘭等焊接處，因有的法蘭材質(zhì)差、加工粗糙、或焊接工藝達(dá)不到要求都可造成變壓器滲、漏油。

2、防范措施

2.1優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)全過(guò)程監(jiān)造管理

加強(qiáng)變壓器設(shè)計(jì)、選型、訂貨、驗(yàn)收及投運(yùn)的全過(guò)程管理。完善試驗(yàn)與監(jiān)造檢測(cè)過(guò)程，對(duì)220kV及以上電壓等級(jí)的變壓器應(yīng)赴廠(chǎng)監(jiān)造和驗(yàn)收。

2.2加強(qiáng)變壓器繞組變形和局部放電檢測(cè)

對(duì)66kV及以上電壓等級(jí)變壓器投產(chǎn)前應(yīng)用頻響法測(cè)試?yán)@組變形，或做低電壓短路阻抗測(cè)試，并保留原始記錄。

2.3加強(qiáng)空載損耗和負(fù)載損耗試驗(yàn)的檢測(cè)

由于制造變壓器的主要材料硅鋼片和銅價(jià)格較高，為防止個(gè)別變壓器制造廠(chǎng)家偷工減料，避免對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響，必須加強(qiáng)對(duì)配電變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗試驗(yàn)的檢測(cè)。

2.4加強(qiáng)老舊變壓器的絕緣監(jiān)督工作

對(duì)運(yùn)行超過(guò)20年的變壓器要加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，特別是油色譜監(jiān)督工作，結(jié)合電網(wǎng)改造應(yīng)盡快更新淘汰老舊變壓器。

2.5加強(qiáng)氣體繼電器和溫控器的校驗(yàn)

對(duì)新上氣體繼電器和溫控器要按照交接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，運(yùn)行后還要進(jìn)行定期校驗(yàn)工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后應(yīng)查明原因并及時(shí)排除。在可采取的防范措施方面還有加強(qiáng)對(duì)套管將軍帽密封、末屏小套管檢查，加強(qiáng)紅外線(xiàn)監(jiān)測(cè)工作等。

3、電力變壓器的狀態(tài)維修

電力變壓器的狀態(tài)維修主要是針對(duì)傳統(tǒng)電氣設(shè)備在檢查中存在的弊端而提出的新的檢修理念，變壓器維修主要包括故障維修、計(jì)劃維修與狀態(tài)維修三種模式。其中，故障維修是在變壓器早期維修的一種方式，一般是在故障發(fā)生后采用維修的方法；計(jì)劃維修是先對(duì)變壓器進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，對(duì)變壓器進(jìn)行定期檢修的方式，盡量消除變壓器的故障隱患。但對(duì)電力變壓器的計(jì)劃?rùn)z修很有可能會(huì)使變壓器故障發(fā)生的幾率增加，也會(huì)因?yàn)檫^(guò)度檢修對(duì)變壓器使用壽命產(chǎn)生影響，從而引發(fā)重大經(jīng)濟(jì)損失。狀態(tài)維修是基于對(duì)變壓器的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)，根據(jù)變壓器的檢修狀態(tài)、運(yùn)行歷史情況等，以及對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其趨勢(shì)進(jìn)行分析，從而對(duì)變壓器故障及使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)和診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器檢修工作的優(yōu)化配置。

變壓器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)可以及時(shí)的診斷出變壓器在運(yùn)行過(guò)程中所存在的潛在故障，避免突發(fā)故障而造成停電故障。隨著信息技術(shù)與傳感技術(shù)的發(fā)展，變壓器的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)水平也在不斷提高，對(duì)于電力變壓器的維修工作已經(jīng)從狀態(tài)維修過(guò)度，對(duì)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，減少變壓器故障發(fā)生的幾率，確保變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定與運(yùn)行安全。

4、結(jié)語(yǔ)

我們可以從變壓器的聲音方面、溫度變化、油位的位置等來(lái)對(duì)變壓器進(jìn)行判斷，發(fā)現(xiàn)其存在的問(wèn)題，通過(guò)研究，我們知道，一般變壓器出現(xiàn)問(wèn)題，都不是又一個(gè)因素導(dǎo)致的，很多時(shí)候是幾種因素共同作用的結(jié)果，而且，有時(shí)候還容易出現(xiàn)一些假象，使得我們對(duì)于變壓器故障問(wèn)題難以進(jìn)行正確的判斷，導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤的判斷，因此，只有分析出最為準(zhǔn)確的原因后，才能更好地保證變壓器的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。

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