變壓器故障分析與處理

趙懿

【摘 要】隨著我國社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人們生活水平提高的同時，各領(lǐng)域?qū)﹄娔艿男枨笠苍黾恿?，而這也提高了對電力系統(tǒng)安全性及可靠性的要求。電力變壓器是電力轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)暮诵?，是電網(wǎng)運行的重要組成部分。電力變壓器故障對變壓器本身會造成嚴重影響，也會危及電力資源的供給安全，給生產(chǎn)生活造成巨大的損失。因此，要維護和保障電力變壓器的運行安全，必須要對變壓器故障進行深入分析，探索最恰當?shù)木S護和處理方法。

【關(guān)鍵詞】變壓器;故障;處理措施

1 引言

電力變壓器是一種重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在變電站中起著承上啟下的重要作用，是變電所中重要的一次設(shè)備。變壓器一旦發(fā)生故障，極易造成惡劣影響，引發(fā)一系列安全事故，比如：生產(chǎn)制造車間會因停電生產(chǎn)出殘次品或報廢品，煤礦井下因停電有可能造成瓦斯超限從而引發(fā)瓦斯爆炸、煤塵爆炸等嚴重的安全事故。所以，為減少各類事故的發(fā)生，必須保證變壓器安全運行，對變壓器的故障分析成為快速發(fā)現(xiàn)和解決變壓器問題的一種方法。本文將對變壓器常見故障分析及處理進行簡單的總結(jié)。

2 電力變壓器的故障分析要點

（一）電力變壓器的運轉(zhuǎn)聲音出現(xiàn)異常

電力變壓器正常運轉(zhuǎn)時發(fā)出的聲音是“嗡嗡”的均勻聲音，所以，一旦發(fā)現(xiàn)電力變壓器在運轉(zhuǎn)時發(fā)出的聲音很奇怪或發(fā)出的聲音不均勻，就可以依照該聲音判斷電力變壓器可能出現(xiàn)的故障及其部位。如果電力變壓器發(fā)出的聲音不僅強烈刺耳，而且發(fā)出的聲音很不均勻，甚至電力變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)爆裂或放電，這種情況發(fā)生的原因可能是變壓器鐵芯的穿心螺絲存在松動，造成鐵芯過松而造成硅鋼片振動，這種長時間的振動會極大的傷害鐵芯;如果異常聲音持續(xù)不斷，原因可能是鐵芯的硅鋼片端部發(fā)生了振動，這種情況下需要細致的觀察電力變壓器，看其聲音的變化情況，嚴重時，需要停止電力變壓器的工作，細致入微的檢查其內(nèi)部部位;如果異常的聲音持續(xù)時間并不長，很有可能是由于電力變壓器在啟動時系統(tǒng)發(fā)生了短路，要想確定具體的原因還需對其進行詳細的檢查。在實際的運行中，要視情況而定，總之，不管出現(xiàn)哪種情況，都要對電力變壓器進行細致的檢查和維護。

（二）瓦斯保護故障

輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。瓦斯保護動作的原因可能是因加油、濾油和冷卻系統(tǒng)不嚴密，造成空氣進入變壓器;或是因變壓器故障而產(chǎn)生少量氣體;因溫度下降和漏油致使油位緩慢降低;因為保護裝置的二次回路故障所引起;因為內(nèi)部絕緣損壞造成短路故障而引起。瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內(nèi)部發(fā)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(yīng)先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。檢查變壓器外殼是否變形，油枕防爆門，各焊接縫是否裂開;再檢查氣體的可燃性。輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。其原因是：變壓器內(nèi)部存在空氣;變壓器內(nèi)部有輕微故障;二次回路故障等。運行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)進行氣體取樣分析。

（三）發(fā)生漏油現(xiàn)象

油漏屬于電力變壓器的事故中的常見故障，滲漏油常出現(xiàn)問題的部位是各閥門系統(tǒng)和膠墊接線的樁頭位置。造成滲漏油的原因可能是膠墊的密封性不好或者失去彈性，老化絕緣。也可能是安裝接觸點導(dǎo)電不良、外表的材料不好、放油閥的精度不高。檢修時，應(yīng)該首先檢查各環(huán)節(jié)的密封情況，然后再檢查膠墊等部件的材質(zhì)情況。為了避免發(fā)生滲漏油問題，安裝時不要擔心費用問題，盡量選擇材質(zhì)良好的部件，我們要非常重視這一問題，否則容易產(chǎn)生火災(zāi)。這樣造成的經(jīng)濟損失就更加嚴重了。

（四）電力變壓器油溫存在異常

正常情況下，為了防止電力變壓器的絕緣層出現(xiàn)過早的老化現(xiàn)象，都會把電力變壓器中油箱的溫度控制在85℃以下。所以，如果電力變壓器的油溫持續(xù)上升或者高于85℃有10℃以上，那么基本上能夠確定電力變壓器有一些故障存在。造成這種故障出現(xiàn)的原因有可能電力變壓器的冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障;或者是油箱的散熱器發(fā)生堵塞;或者電力變壓器線圈匝間短路等。當以上問題出現(xiàn)時，工作人員需要立刻停止電力變壓器的運行，同時依照現(xiàn)場的情況進行具體的分析進而將故障排除。

（五）高壓出線套管故障

套管大多是陶瓷結(jié)構(gòu)，是電力變壓器連接的重要保護裝置，常見的故障是閃絡(luò)、炸毀與漏油，其原因有：套管密封不良，引起套管損壞、套管瓷套的表面受污染、漏油致使套管缺油而過熱等。處理方法有：選用介質(zhì)損耗小，介電常數(shù)小的新型絕緣紙;正確選取套管絕緣的工作場強設(shè)計套管，保證長期工作電壓下不應(yīng)發(fā)生有害的局部放電;選用介電常數(shù)較大的浸漬劑，降低浸漬劑或氣隙中的電場強度，提高浸漬劑的吸氣性能;改善套管的密封性能，預(yù)防產(chǎn)生局部放電，防止套管滲水漏油;采用硅油，提高局部放電熄滅場強。

3 電力變壓器的故障處理

3.1繞組方面故障

繞組匝間短路、相間短路、單相接地等故障為電力變壓器繞組運行時的常見故障，主要是因為長期過負荷、外部短路、絕緣老化、繞組受潮、制造工藝不符合要求等因素引起的。繞組故障發(fā)生后，主保護差動保護或瓦斯保護可能會動作，導(dǎo)致變壓器跳閘。發(fā)電廠、變電站的運維人員應(yīng)立即對變壓器本體引出線、絕緣套管等進行重點檢查。如無異常，再對繞組的絕緣電阻及直流電阻進行測量，確定故障相及故障點。迅速聯(lián)系變壓器廠家人員及專業(yè)工程師，確定故障原因。故障完全排除后，才可重新投入運行。

3.2鐵芯多點接地

為了避免變壓器內(nèi)部放電的發(fā)生，電力變壓器正常運行時要求鐵芯有且只有一點接地。但是如果有多點接地，鐵芯上的環(huán)流會使鐵芯產(chǎn)生大量的熱，有燒壞變壓器的可能。造成鐵芯多點接地的原因主要有兩種：一是金屬異物造成接地;二是由于鐵芯上的金屬殘留物堆積或金屬毛刺引起接地。日常運行時，應(yīng)每月進行一次變壓器鐵芯接地電流測試，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)接地隱患。如有異常，可進行油色譜試驗進行確認。如確認鐵芯確實接地，運維人員應(yīng)立即處理，防止事故擴大。如果是由于金屬異物造成，則應(yīng)進行吊罩檢查。如果是因為鐵芯上的金屬殘留物堆積或金屬毛刺造成的，一般建議采用電容放電法。具體原理為：電容器在短時間內(nèi)可以產(chǎn)生的巨大電流，鐵芯上的金屬殘留物可以瞬間被其燒斷或熔化，電流產(chǎn)生的巨大電動力也可以使金屬殘留物從鐵芯上脫落。

3.3本體滲漏油

大多數(shù)電力變壓器都會出現(xiàn)本體滲漏油現(xiàn)象，雖然輕微滲油不會對變壓器運行造成影響，但卻會為事故埋下禍根。密封墊老化、密封點開焊是導(dǎo)致變壓器滲漏油的兩種主要原因。本身質(zhì)量問題、長時間過負荷及自然老化導(dǎo)致了密封墊的老化龜裂。針對以上原因，切實可行的處理方法為更換密封圈以及開焊點補焊。如入孔法蘭處滲漏油，在緊固螺栓的同時，還需向法蘭縫隙處注入密封膠。

4 結(jié)語

隨著時代和社會的發(fā)展，電力系統(tǒng)對于人們的生產(chǎn)生活變得愈加重要，人們對電力系統(tǒng)的要求也變得越來越高，而作為電力系統(tǒng)核心的電力變壓器更是承擔著舉足輕重的作用。所以就需要發(fā)電廠、變電站的運維人員加強對電力變壓器的日常維護工作，并提高個人素質(zhì)與技術(shù)水平，保證電力變壓器及電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、持續(xù)運行，為祖國的生產(chǎn)建設(shè)做出自己應(yīng)有的貢獻。

參考文獻：

[1]楊雷.試論變壓器故障的判斷和處理[J].通信世界，2015，（12）：148.

[2]張奇峰.變壓器內(nèi)部過熱故障判斷及處理措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，（24）：45-47.

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司臨汾供電公司）