變壓器的運行維護及常見故障處理方法

馮浩 李昆

【摘 要】近年來，在我國發(fā)電廠運行中，變壓器是非常重要的設備，其對電力輸送質(zhì)量及穩(wěn)定性有著直接的影響。然而，在電廠的日常運行中，變電器在使用中很容易出現(xiàn)故障，其給電力的生產(chǎn)和供電帶來不便，進而影響人們的日常生活。本文就對變壓器的運行維護及常見故障進行深入探討。

【關鍵詞】變壓器；運行；維護；故障

隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國電力行業(yè)也發(fā)展得十分迅速，人們對用電量有了更多的需求。然而，變壓器在變電運行中由于受到諸多不利因素的影響，致使變壓器在變電運行中經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障問題，這既不利于滿足人們的用電量需求，也不利于確保人們的用電安全。由此可見，分析變電運行中變壓器的常見故障及處理方法是很有必要的，它能在一定程度上降低變壓器發(fā)生故障的可能性，從而促進我國電力行業(yè)的進一步發(fā)展。

1、變壓器的常見故障

1.1油溫異常

變壓器在運行中，變壓器中的線圈損耗和鐵芯損耗會轉(zhuǎn)變成熱能，變壓器的鐵芯和線圈會發(fā)熱，變壓器溫度則會升高，變壓器油溫也會隨之升高，通過變壓器油傳給變壓器的散熱器。根據(jù)我國標準，想防止絕緣過早老化，則變壓器的溫度應控制在85℃以下。在負荷不變的情況下，如果變壓器的油溫超過標準溫度10℃或持續(xù)上升則可確定變壓器有可能發(fā)生故障。導致故障的原因可能是冷卻系統(tǒng)散熱器發(fā)生堵塞、線圈短路或者是其它內(nèi)部故障。

1.2跳閘故障

首先，工作人員應著重分析變壓器是否出現(xiàn)線路跳閘故障，可結(jié)合保護動作來判斷。例如，要重點檢查拐臂位置和位置顯示，若跳閘開關屬于電磁型結(jié)構(gòu)，還需檢查開關動力保險和彈簧機構(gòu)；若跳閘開關屬于液壓型結(jié)構(gòu)，還需檢查跳閘開關的壓力。在實際檢查的過程中，工作人員必須確保檢查項目不會出現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象并進行強送。其次，工作人員應檢查主變低壓側(cè)開關跳閘現(xiàn)象，若存在主變低壓側(cè)開關跳閘故障，例如越級跳閘故障、母線跳閘故障和開關誤動故障等，工作人員則必須檢查主變低壓側(cè)設備保護動作。在檢查這些故障之前，工作人員還必須對變壓器的實際情況進行充分掌握，以免出現(xiàn)不必要的風險。絕緣故障絕緣性能是變壓器質(zhì)量問題的決定性因素，很多變壓器的故障多是由于絕緣發(fā)生的故障。絕緣介質(zhì)質(zhì)量差，在液體絕緣介質(zhì)中變壓器油易揮發(fā)出水蒸氣而使絕緣老化，產(chǎn)生漏電放電現(xiàn)象。絕緣系統(tǒng)在發(fā)生故障上雖然仍可繼續(xù)工作，但只是短時間內(nèi)的運轉(zhuǎn)正常，無法長時間使用。絕緣故障的發(fā)生在很大程度上與環(huán)境有關。

1.3運轉(zhuǎn)聲音異常

變壓器會有“嗡嗡”聲，且聲音是均勻的。這是因為在變壓器工作時，磁芯的振動引起的，磁芯在周期性交變磁通量變化，引起磁芯的振動。在維修過程中，如果變壓器的聲音不是均勻的或者不正常，可根據(jù)聲音的特點來確定是何種故障。若是持續(xù)很長的聲音，有可能是變壓器通過的電流過大，其根本原因或許是設備的大功率啟動或者系統(tǒng)短路。后面仍需要對變壓器做詳細檢查；如果內(nèi)部連續(xù)發(fā)出聲響，可能是因為芯片硅鋼片的振動原因，應密切觀察變壓器的運行和異常變化的聲音，若聲音繼續(xù)變大，應立即停止變壓器工作，如果聲音更強烈或者不均勻，有內(nèi)部放電和爆烈聲，有可能是鐵芯螺紋松動，鐵芯體由于松動，長時間振動會破壞硅鋼片材絕緣層，使鐵芯溫度過高；內(nèi)部放電，會對變壓器絕緣造成嚴重的破壞，有可能會引起火災。此種情況，應立即停止變壓器運行，檢查故障的具體原因。

2、變壓器常見故障的成因

2.1變壓器超常負荷

變壓器常見故障主要有：鐵芯故障、繞阻故障、分接頭開關故障以及放電故障等，造成這些故障出現(xiàn)的原因各不相同，需要從變壓器內(nèi)部進行分析研究。造成電力變壓器常見故障的首要原因是變壓器超常負荷。由于變壓器一直處于長時間超負荷的工作狀態(tài)，引起內(nèi)部零件和連接件的過熱反應，而冷卻裝置又不能及時進行冷卻處理，從而導致部分零件損壞，產(chǎn)生故障。在這種情況下還容易形成鐵芯故障和分接頭開關故障，一旦變壓器內(nèi)部零件過熱，局部零件就會受到損壞，鐵芯零件的絕緣體和分接頭開關的連接件因溫度過高而超過正常運轉(zhuǎn)負荷，就會產(chǎn)生故障。

2.2使用維護操作不當

其次，由于工作人員設備使用方法的不當和發(fā)生問題時沒有及時有效地進行處理，加之平時不注重對設備的維護和保養(yǎng)，這些都加快了變壓器絕緣體的老化速度。絕緣體對鐵芯、繞阻等零件都起絕對保護的作用，在變壓器運轉(zhuǎn)過程中一旦發(fā)生損害，則絕緣體保護作用就會不復存在，部分零件在溫度過高或濕度過高的狀態(tài)下，會發(fā)生病變，引起故障。

2.3變壓器線路故障

變壓器線路相互干擾也是導致故障的一個重要原因，絕大部分故障都是由于線路間的相互干擾而造成的。在線路受到干擾的情況下，低負荷階段的電壓峰值、合閘時的過電壓都會出現(xiàn)異常情況，而這種異常則是故障產(chǎn)生的主要因素之一。

3、變壓器的故障處理

3.1繞組和匝間絕緣故障的處理

該故障出現(xiàn)的主要原因是變壓器的長時間超負荷運行，導致熱量無法及時發(fā)散，使得繞組變形或被擊穿；或者是變壓器油中進水也會影響到絕緣強度，進而導致絕緣被擊穿。對于該故障，需要電廠在日常的運行工作中，控制好變壓器的運行，根據(jù)電廠的日常發(fā)電和工作情況選擇變壓器，對變壓器的數(shù)量和規(guī)格進行選擇，保證變壓器在額定的功率范圍內(nèi)進行運轉(zhuǎn)，不會出現(xiàn)超負荷情況，或者對變壓器做好散熱工作，控制好變壓器周圍的環(huán)境溫度，防止變壓器出現(xiàn)異常高溫的情況。

3.2變壓器自動跳閘的處理

當變壓器各側(cè)斷路器自動跳閘后，首先將跳閘斷路器的控制開關操作至跳閘后的位置，并迅速投入備用變壓器，調(diào)整運行方式和負荷分配，維持運行系統(tǒng)和設備處于正常狀態(tài)。再檢查保護動作情況，進行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障（穿越性故障）或人員誤動作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如屬差動、重瓦斯、速斷等主保護動作，應對該保護范圍內(nèi)的設備進行全部檢查。在未查清原因前，禁止將變壓器投入運行。

3.3鐵芯絕緣故障處理

變壓器的鐵芯在使用的過程中，需要在每個硅鋼片之間涂抹絕緣漆，導致鋼片之間的緊固性不良，絕緣漆磨損，導致鋼片過熱，從而引發(fā)絕緣故障。想要解決該問題，需要對絕緣漆進行合理的選擇，選擇絕緣漆的性能，最好保證其能夠起到緊固的作用，防止絕緣漆磨損，在進行鋼片之間的連接時，也不要選用導熱性較高的元件，防止鋼片發(fā)熱后，引發(fā)其他故障。

3.4瓦斯保護故障

瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理辦法：第一，輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障；變壓器內(nèi)部存在空氣；二次回路故障等。運行人員應立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應進行氣體取樣分析。第二，瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護動作跳閘，應先投備用變，然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。

4、結(jié)束語

變壓器在運行過程中發(fā)生故障是無法避免的，要求操作人員掌握變壓器的運行原理。在實踐工作中勤于檢查，及時發(fā)現(xiàn)變壓器的潛在故障。保障電力系統(tǒng)的安全運行。若發(fā)生較大的故障，應及時停止設備運行，防止故障范圍的擴大。

參考文獻：

[1]薛慶彬.電廠變壓器運行維護及故障處理[J].通訊世界，2017（22）：139-140.

[2]劉永飛.電廠變壓器運行維護及故障處理[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（13）：158.

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司臨汾供電公司）