變壓器的運(yùn)行分析及常見故障研究

王銘璐

摘 要：進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)各行各業(yè)對電能的需求量不斷增加，要求電力企業(yè)為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域提供更加高質(zhì)量的電能服務(wù)。社會(huì)電力需求量增加的同時(shí)，對電力變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高要求。在供電系統(tǒng)中，電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，如果變壓器出現(xiàn)運(yùn)行故障將嚴(yán)重影響到整個(gè)供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，不利于供電企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。在全新歷史時(shí)期做好變壓器運(yùn)行故障處理工作十分重要。本文主要結(jié)合實(shí)際情況，分析了變壓器運(yùn)行過程中常見故障和處理對策，希望通過本次研究對同行有所幫助。

關(guān)鍵詞：變壓器 運(yùn)行故障 處理對策

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1003-9082（2018）12-0-01

變壓器是電力系統(tǒng)中一種常見的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)之間的有效連接，實(shí)現(xiàn)電流之間的高效轉(zhuǎn)換。電力變壓器運(yùn)行過程中，由于受到外界多種不良因素影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障問題，面對問題，需要我們采取針對性措施將其解決，確保變壓器穩(wěn)定運(yùn)行，減少因?yàn)樽儔浩鞴收贤ｋ娊o社會(huì)大眾生產(chǎn)生活造成的不利影響。

一、變壓器常見運(yùn)行故障分析

1.變壓器油溫異常

變壓器在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，內(nèi)部的線圈損耗和鐵芯損耗會(huì)產(chǎn)生大量熱能。如果變壓器內(nèi)部部件損耗加大，會(huì)使得變壓器的鐵芯和線圈之間發(fā)熱量增加，則會(huì)直接升高變壓器內(nèi)部溫度，從而促使變壓器油溫隨之升高。如果變壓器內(nèi)部的溫度得不到妥善處理，變壓器油可直接將溫度傳給變壓器散熱器，影響到散熱器的功能發(fā)揮和使用壽命。變壓器運(yùn)行過程中，要想防止內(nèi)部各個(gè)部件絕緣層老化，則需要將變壓器的溫度控制在85度以下。在變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，如果變壓器的油溫超過10度，或者持續(xù)上升，則很容易導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)運(yùn)行故障，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的散熱器發(fā)生堵塞，線圈短路。

2.變壓器油位異常

變壓器在日常運(yùn)行過程中，油位應(yīng)該保持正常水平，這樣能夠保證變壓器處于較為安全的運(yùn)行狀態(tài)。通常情況下，在變壓器上都裝有監(jiān)視油位的監(jiān)視計(jì)（主要是玻璃管或者磁針式）。在正常情況下，變壓器油位的變化會(huì)隨著內(nèi)部溫度的變化而發(fā)生變化。在進(jìn)行油位檢查過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)假油位現(xiàn)象。當(dāng)油枕呼吸器、防爆管通氣孔、油標(biāo)管等部件出現(xiàn)堵塞或者油位存在損壞時(shí)，均會(huì)導(dǎo)致油位發(fā)生變化。變壓器油位發(fā)生異常主要表現(xiàn)在油位過高或油位過低兩種情況[1]。油位過高可能是變壓器負(fù)荷過大，超過了變壓器的額定負(fù)荷，或者三相電流嚴(yán)重不平衡，冷卻器異常所致，面對這一問題，應(yīng)該逐步降低變壓器負(fù)荷，使得三相電流能夠保持平衡，或者對冷卻器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)是否存在灰塵堵塞，風(fēng)扇、潛油泵運(yùn)轉(zhuǎn)是否已正常。如果變壓器的油位出現(xiàn)下降情況，可能是變壓器漏油，或者是在對變壓器進(jìn)行檢修之后，未能及時(shí)補(bǔ)充變壓器油，或者是因?yàn)樽儔浩髟谶\(yùn)行過程中負(fù)荷突然下降，再或者是外界溫度降低所致。當(dāng)變壓器油出現(xiàn)油位下降，甚至出現(xiàn)過低油位之后，會(huì)造成變壓器內(nèi)部的瓦斯保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重供油不足時(shí)，很可能會(huì)造成變壓器絕緣層被擊穿。此外，由于變壓器處于室外，在運(yùn)行過程中很容易受到外界多種因素影響，隨著季節(jié)的變化，變壓器的油溫會(huì)隨著冬春季節(jié)和繡球季節(jié)溫度不同而出現(xiàn)升高或降低，只要確保油溫變化情況在誤差范圍以內(nèi)，則屬于正?，F(xiàn)象，可以適當(dāng)增加或減少變壓器油，確保油位正常。

3.變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)異常

運(yùn)轉(zhuǎn)正常的變壓器會(huì)發(fā)出嗡嗡聲，并且聲音均勻。電力系統(tǒng)中變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的嗡嗡聲主要是因?yàn)榇判菊駝?dòng)所引起。磁芯的周期性交變磁通量變化引起磁芯震動(dòng)。在對變壓器進(jìn)行運(yùn)行檢修過程中，可以結(jié)合變壓器聲音的變化情況，根據(jù)聲音特點(diǎn)來判定變壓器存在哪種故障。運(yùn)行中的變壓器如果持續(xù)很長的聲音，可能是變壓器通過電流過大。如果變壓器內(nèi)部連續(xù)出現(xiàn)聲響，可能是變壓器內(nèi)部的芯片硅鋼片的震動(dòng)導(dǎo)致，此時(shí)應(yīng)該密切觀察變壓器的運(yùn)行情況，如果聲音繼續(xù)變大，應(yīng)該立即將變壓器停止，將變壓器拆卸之后，檢查加固或更換相應(yīng)部件。如果變壓器出現(xiàn)了強(qiáng)烈的運(yùn)行不均勻聲音，甚至能夠聽到內(nèi)部存在放電和爆裂聲，則可能是鐵芯螺紋出現(xiàn)松動(dòng)，鐵芯由于自身振動(dòng)，長時(shí)間破壞硅鋼片絕緣層，使得鐵芯溫度升高所致，此時(shí)應(yīng)該停止變壓器，緊固鏍紋。

4.高壓熔斷器燒斷

當(dāng)變壓器出現(xiàn)運(yùn)行故障，特別是內(nèi)部出現(xiàn)短路時(shí)，由于短時(shí)間內(nèi)電流增加，容電器在強(qiáng)電流作用下，很容易出現(xiàn)熔斷。當(dāng)熔斷器出現(xiàn)熔斷后，應(yīng)該對變壓器的內(nèi)部故障和外部故障作出適當(dāng)判斷。如果是變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障，應(yīng)該立即停止變壓器，將變壓器拆卸下來后進(jìn)行相應(yīng)處理。如果是變壓器外部出現(xiàn)故障，應(yīng)該及時(shí)將故障排除，更換保險(xiǎn)絲。

5.變壓器漏油

漏油是電力變壓器經(jīng)常出現(xiàn)的故障，常常發(fā)生在橡膠墊連接的樁頭位置[2]。導(dǎo)致變壓器漏油的原因多種多樣，多數(shù)是因?yàn)槟z水材質(zhì)不好、蝶閥、排油閥安裝精度不高，螺紋緊固不完全所致。此外，關(guān)鍵部位的某個(gè)密封墊失去彈性、遭受腐蝕，導(dǎo)致小瓷器破裂，是致使變壓器漏油的主要原因。在變壓器進(jìn)行檢修過程中，應(yīng)該對變壓器的每一個(gè)密封條件進(jìn)行全面檢查，然后檢查橡膠墊等部件是否完好。為了盡可能避免變壓器繼續(xù)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，應(yīng)該盡可能選擇質(zhì)量較好的材料。

二、解決變壓器運(yùn)行故障的對策

1.正確安裝變壓器

變壓器在安裝過程中，一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，只有確保變壓器符合設(shè)計(jì)建造標(biāo)準(zhǔn)，才能夠保障后期使用的安全性和穩(wěn)定性。正確安裝變壓器，能夠有效防范外部環(huán)境變化對變壓器造成的影響。變壓器安裝過程中，要確保變壓器在安全范圍內(nèi)運(yùn)行，避免超負(fù)荷運(yùn)行。技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行安裝，防止因?yàn)榧夹g(shù)不到位，操作違規(guī)，損壞變壓器。同時(shí)在日常運(yùn)行過程中，還應(yīng)該做好變壓器維護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，盡早排除，避免引發(fā)重大安全事故，影響變壓器正常使用。

2.注重維護(hù)和清潔變壓器

變壓器在運(yùn)行過程中，如果內(nèi)部各個(gè)部件長期被灰塵覆蓋，尤其是散熱器被灰塵覆蓋，會(huì)影響到部件的散熱功能[3]。變壓器散熱不良，會(huì)降低變壓器的絕緣性能，引起變壓器絕緣故障，降低變壓器使用壽命，嚴(yán)重的還會(huì)危害整個(gè)電力系統(tǒng)安全。電力變壓器在高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，應(yīng)該注重變壓器外觀清潔延長標(biāo)記使用壽命[4]。同時(shí)針對變壓器在室外惡劣環(huán)境工作，還要防止變壓器外體氧化，及時(shí)進(jìn)行防腐蝕處理，保護(hù)變壓器外殼。

3.加強(qiáng)日常巡視監(jiān)管

做好運(yùn)行中變壓器的巡視監(jiān)管工作，對及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障有很大作用。變壓器運(yùn)行中，如果出現(xiàn)了異常響動(dòng)、漏油、滲油等故障時(shí)，如果能夠第一時(shí)間作出反應(yīng)，就能夠有效降低故障對變壓器造成的損壞。電力企業(yè)應(yīng)該安排專業(yè)技術(shù)人員，每天對變壓器進(jìn)行巡查監(jiān)管，檢查變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。在檢查過程中，除了要依靠眼睛觀察、耳朵聽等方式檢查變壓器的運(yùn)行狀態(tài)之外，還要定期使用專業(yè)儀器，檢測變壓器電流、電壓、三相負(fù)荷是否穩(wěn)定[5]，是否在正常的誤差范圍以內(nèi)。

4.重視檢查變壓器油位

通過檢查變壓器的油位，可以判定變壓器運(yùn)行負(fù)荷大小。通常情況下，變壓器的油位會(huì)隨著變壓器的運(yùn)行負(fù)荷大小而發(fā)生變化，油位過高或過低，都預(yù)示著變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能存在故障。所以，就要求技術(shù)人員特別加強(qiáng)對變壓器油位的有效監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油位較低時(shí)應(yīng)該及時(shí)明確原因，查看變壓器是否存在漏油、滲油現(xiàn)象，絕緣層是否遭受到腐蝕[6]。油位過高要及時(shí)對變壓器的各個(gè)部件進(jìn)行檢查，檢查是否存在散熱問題。通過適當(dāng)補(bǔ)充或者釋放變壓器油，維護(hù)變壓器內(nèi)部各部件運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

5.定期對變壓器檢修維護(hù)

變壓器在運(yùn)行過程中，一定要制定嚴(yán)格的檢修維護(hù)制度，定期進(jìn)行檢修維護(hù)。通過定期進(jìn)行檢修維護(hù)，才能保證變壓器使用的安全性。變壓器在電力系統(tǒng)中長時(shí)間運(yùn)行過程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的故障和問題，開展定期檢修維護(hù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)排除故障，延長變壓器使用壽命，增強(qiáng)變壓器運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。檢修維護(hù)工作開展過程中，首先應(yīng)該重點(diǎn)檢查變壓器油的氣體含量，判斷變壓器油是否變質(zhì)，檢測變壓器油的物理性狀，保持良好的絕緣性[7]。同時(shí)還應(yīng)該定期檢查變壓器套管、線圈、避雷針等部件的絕緣情況和接地情況，重視檢查變壓器的接地電阻，查看變壓器各個(gè)參數(shù)是否在正常的誤差范圍以內(nèi)。然后對變壓器套管和端子的連接完好性進(jìn)行檢查，再查看變壓器冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、通風(fēng)情況，檢查各個(gè)閥門的開關(guān)情況[8]。通過定期對變壓器進(jìn)行檢修維護(hù)，能夠幫助技術(shù)人員及時(shí)了解變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)潛在故障，消除隱患。

參考文獻(xiàn)

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