電力變壓器常見故障分析及處理

王智興

摘 要 變壓器作為組成現(xiàn)代電網(wǎng)的重要設(shè)備之一，當(dāng)發(fā)生異常和故障時，如不能及時發(fā)現(xiàn)處理，就有可能威脅到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。通過對變壓器幾種常見故障原因分析，提出防止變壓器損壞的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞 電力變壓器；故障分析；處理

引言

電力作為二次能源，已經(jīng)成為社會發(fā)展和現(xiàn)代文明不可缺少的元素。變壓器作為組成現(xiàn)代電網(wǎng)的重要設(shè)備之一，也已成為社會發(fā)展和人類進(jìn)步不可缺少的裝置，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活和國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。電力變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行是電力系統(tǒng)生產(chǎn)、輸送、分配、使用電能的基本保證，如不能及時發(fā)現(xiàn)處理變壓器異常及故障，就有可能威脅到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 變壓器內(nèi)部異常聲響

變壓器在正常運(yùn)行中，一般會發(fā)出均勻的“嗡嗡”聲。當(dāng)響聲異?；蛱貏e大時，則說明變壓器有可能工作不正?；蛴袃?nèi)部故障，應(yīng)該立即進(jìn)行檢查處理。

1.1 原因分析

（1）嚴(yán)重過負(fù)荷使變壓器發(fā)出沉重的“嗡嗡”聲。

（2）由于變壓器內(nèi)部接觸不良或有地方被擊穿而發(fā)生放電，使變壓器內(nèi)部發(fā)出“吱吱”或“劈啪”的放電聲。

（3）由于變壓器內(nèi)部連接螺栓等個別部件松動，變壓器鐵芯未夾緊，造成硅鋼片震動，從而發(fā)生強(qiáng)烈的聲響。

（4）電網(wǎng)中有接地故障或短路故障時，繞組中流過的電流過大會發(fā)出強(qiáng)烈的聲響。

（5）變壓器接有大型的動力設(shè)備或能產(chǎn)生諧波電流的設(shè)備時，當(dāng)大型設(shè)備啟動或產(chǎn)生諧波設(shè)備運(yùn)行都有可能使變壓器發(fā)出“哇哇”聲。

（6）由于變壓器鐵芯諧振，變壓器發(fā)生間斷的異常聲響。

（7）變壓器原邊電壓過高或不平衡可能使其發(fā)生異常聲響。

（8）由于存在過電壓，繞組或引出線對外殼放電或鐵芯接地線斷開，使鐵芯對外殼放電，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部發(fā)生異常聲響[1]。

1.2 處理

（1）準(zhǔn)確判斷原因。

（2）對于過負(fù)荷或外部原因引起的異常聲響，應(yīng)著重監(jiān)視負(fù)荷，使其不超過變壓器允許過負(fù)荷的能力，同時注意油溫和油位變化，特別要注意接頭應(yīng)接觸良好，沒有放電現(xiàn)象。

（3）如果是變壓器內(nèi)部接地或部件松動，應(yīng)停運(yùn)處理

2 變壓器油位過高或過低

正常運(yùn)行中，變壓器油位會隨著油溫的變化而變化。在不正常的情況下，由于漏油等原因，也有可能導(dǎo)致變壓器油位發(fā)生變化。

2.1 原因分析

（1）油位過高。①變壓器長時間或嚴(yán)重過負(fù)荷運(yùn)行。②環(huán)境溫度過高。③變壓器冷卻器故障。

（2）油位過低。①環(huán)境溫度過低。②變壓器有滲油，漏油。

2.2 處理

①如果變壓器油位過高，將會造成溢油，使變壓器表面臟污，因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器油位過高時，應(yīng)適當(dāng)放油。

②如果變壓器油位過低，則可能造成氣體繼電器誤動作，還可能使變壓器內(nèi)部線圈外露，導(dǎo)致內(nèi)部放電，同時使變壓器內(nèi)油與空氣接觸面積增大，加速油的氧化，使油質(zhì)變壞，因此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)油位過低時，應(yīng)及時補(bǔ)油，如果是漏油，則應(yīng)立即查找漏點(diǎn)并堵漏，大量漏油時，應(yīng)申請停運(yùn)處理，此時瓦斯保護(hù)不得退出運(yùn)行。

③如果油位固定不變或變化規(guī)律與油溫變化不一致，則可能是假油位，一般是由于呼吸器或防爆管通氣管堵塞造成的，此時應(yīng)當(dāng)將重瓦斯改投信號，防止誤動作[2]。

3 油溫升高

油浸式電力變壓器為A級絕緣，A級絕緣材料的最高工作溫度不得超過150℃，因此，變壓器發(fā)熱元件不得超過105℃，繞組溫升不得超過65℃，鐵芯表面溫升不得超過70℃，上層油溫不得超過95℃。為了減緩變壓器油變質(zhì)，上層油溫不宜超過85℃，對于采用強(qiáng)油風(fēng)冷的大型變壓器，正常運(yùn)行中上層油溫不得超過75℃。如果運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)變壓器油溫過高或突升，應(yīng)及時處理。

3.1 變壓器繞組匝間短路或?qū)娱g短路

當(dāng)變壓器繞組匝間短路或?qū)娱g短路時，會使油溫升高。其判斷方法如下：

（1）根據(jù)變壓器聲音進(jìn)行初步判斷，有時發(fā)生“咕嚕咕嚕”聲。

（2）取油樣化驗(yàn)，檢查油質(zhì)是否變壞。

（3）檢查瓦斯繼電器的輕瓦斯是否動作發(fā)信號，重瓦斯是否動作造成跳閘。

（4）停電后測量繞組直流電阻以便進(jìn)一步判斷。如果是變壓器繞組匝間或?qū)娱g短路，則應(yīng)該進(jìn)行大修。

3.2 變壓器分接開關(guān)接觸不良

變壓器分接開關(guān)接觸不良時，會使接觸電阻過大而發(fā)熱或局部放電，導(dǎo)致變壓器油溫升高，其判斷方法如下：

（1）觀察負(fù)荷是否隨溫度升高而增大。

（2）取油樣化驗(yàn)，檢查油質(zhì)是否變壞。

（3）檢查瓦斯繼電器的輕瓦斯是否動作發(fā)信號。

（4）停電后測量繞組直流電阻。如果是分接開關(guān)接觸不良，應(yīng)進(jìn)行處理，如果是分接開關(guān)未就位，則使其就位。

3.3 變壓器長時間過負(fù)荷，三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡或電壓過高

變壓器長時間過負(fù)荷，三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡或電壓過高，都有可能導(dǎo)致變壓器油溫升高。其判斷方法如下：

（1）根據(jù)變壓器的聲音和表盤指示判斷是過負(fù)荷還是三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡。

（2）如果是變壓器過負(fù)荷，應(yīng)適當(dāng)減小負(fù)荷，并將冷卻器全部投入運(yùn)行。

（3）如果是電壓過高，應(yīng)適當(dāng)降低原邊電壓，對于有載調(diào)壓變壓器可以適當(dāng)降低檔位和電壓。

3.4 冷卻器故障

冷卻器故障會使變壓器冷卻條件惡化，造成溫度突然升高。其判斷方法如下：

（1）立即就地檢查冷卻器的運(yùn)行情況。如果冷卻器全停，應(yīng)立即查明原因，將其重新投入運(yùn)行。

（2）如果短時間不能查明原因，應(yīng)立即降低變壓器負(fù)荷，采取臨時冷卻措施，聯(lián)系檢修人員進(jìn)行處理。

（3）加強(qiáng)對變壓器各部分溫度及溫升的監(jiān)視，有備用變壓器時應(yīng)投運(yùn)備用變壓器。

（4）上層油溫達(dá)到高限值時，冷卻器不能投入運(yùn)行，應(yīng)立即停運(yùn)變壓器處理。

4 冷卻器全停

4.1 原因分析

（1）冷卻器控制柜密封不好，沙塵或雨水進(jìn)入柜內(nèi)繼電器內(nèi)部，造成控制回路工作不正常，當(dāng)I路工作電源發(fā)生故障后，II路工作電源不能聯(lián)投，造成冷卻器失電全停。

（2）沒有完善的設(shè)備定期輪換制度，冷卻器I路或II路電源長時間運(yùn)行，另一路不能保證可靠備用，當(dāng)工作電源故障后，備用電源不能聯(lián)投，造成冷卻器失電全停。

（3）冬季氣溫低，導(dǎo)致變壓器油溫低，黏度增大，可能造成冷卻器熱耦保護(hù)動作，造成冷卻器全停。

4.2 處理

（1）在冷卻器控制柜的前后門的四邊貼密封條，以提高控制柜的密封性，定期清掃柜內(nèi)灰塵。

（2）制定合理的設(shè)備定期切換制度，定期對冷卻器2路電源進(jìn)行切換。

（3）冬季運(yùn)行時，根據(jù)氣溫和變壓器油溫，適當(dāng)減少冷卻器運(yùn)行組數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王世閣.電力變壓器組部件故障分析與改進(jìn)[M].北京：中國電力出版社，2010：107.

[2] 國家能源局.DL/T572-2010電力變壓器運(yùn)行規(guī)程[M].北京：中國電力出版社，2010：229.