變壓器事故分析和處理

賈雪正

摘 要：正如我們所知，很多大型企業(yè)在日常工作中都需要使用到變壓器，比如煤炭企業(yè)、電力企業(yè)等。作為各類企業(yè)工作系統(tǒng)中重要的組成部分，變壓器不僅僅能夠影響企業(yè)的工作效率，還影響著工作人員的生產(chǎn)安全。所以，這就要相應(yīng)的技術(shù)人員能夠及時(shí)對(duì)變壓器在工作的過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行提前預(yù)防，并且，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)進(jìn)行分析和處理。筆者將根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)變壓器在工作中可能出現(xiàn)的事故進(jìn)行分析和處理，愿為祖國(guó)大型事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份綿薄之力。

關(guān)鍵詞：變壓器;事故分析;事故處理

近些年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的越來(lái)越好，這與電力企業(yè)欣欣向榮的發(fā)展勢(shì)頭有著密切的關(guān)系。但是，凡事有利必有弊，隨著電力企業(yè)的發(fā)展擴(kuò)大，變壓器作為其中的重要組成部分，對(duì)其的影響也隨之變大，倘若變壓器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)事故，那么對(duì)電力企業(yè)的打擊也是變大化的，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也將是一個(gè)巨大的損害。欣喜地是，根據(jù)近年數(shù)據(jù)顯示，變壓器出現(xiàn)事故的頻率目前處于逐年遞減的狀態(tài)，而在出現(xiàn)的變壓器事故中，以110kV、220kV、550kV為多。接下來(lái)我們即將開(kāi)始了解變壓器、探討常見(jiàn)變壓器的事故以及分析、同時(shí)思索著相應(yīng)的處理方法。

1 常見(jiàn)的變壓器事故及分析

1.1 絕緣故障

絕緣在變壓器中所處于的地位相當(dāng)于變壓器在電力系統(tǒng)中的地位，都是正常運(yùn)行的基本保障。絕緣其實(shí)指的是變壓器中的一整個(gè)絕緣系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)對(duì)于變壓器的使用時(shí)間還起到了關(guān)鍵性的作用，倘若絕緣發(fā)生問(wèn)題，那么這個(gè)變壓器的使用時(shí)間就會(huì)被大大減少。

在所有的變壓器事故中，一大半的原因是因?yàn)榻^緣事故，想要大幅度降低變壓器事故概率，首先要處理好絕緣，可以在日常工作中，不適用時(shí)，對(duì)其進(jìn)行合理良好的維護(hù)，提前的預(yù)防，以免事故發(fā)生造成不必要的損失。

絕緣失效的原因有：①絕緣老化。由于油路堵塞，變壓器匝間絕緣局部過(guò)熱，造成正常工作電壓下匝間絕緣事故。這種過(guò)熱事故可以通過(guò)油中的常規(guī)氣相色譜法提前發(fā)現(xiàn)癥狀;②油流充注。對(duì)于油循環(huán)強(qiáng)烈的電力變壓器，當(dāng)油泵啟動(dòng)時(shí)，油流和固體絕緣摩擦產(chǎn)生靜電，稱為油流帶電。油流排出時(shí)，油中會(huì)產(chǎn)生間歇性電火花，連續(xù)油流放電會(huì)導(dǎo)致油中出現(xiàn)C2H2，應(yīng)視為故障;③在運(yùn)行期間，變壓器內(nèi)部的水分在移動(dòng)，不斷遷移和積累。高電場(chǎng)區(qū)積聚一定量的水分后，在正常工作電壓下放電，破壞絕緣。

1.2 放電故障

1.2.1 高能量放電

對(duì)于這種故障來(lái)講，最好的方式是提前預(yù)防，因?yàn)榇祟愂鹿实膫αΧ染薮?，一旦發(fā)生就肯定會(huì)造成巨額損失，尤其這種故障還總是會(huì)突然的發(fā)生，一點(diǎn)征兆都不給。其本身所具有的特點(diǎn)就能夠代表其的傷害力度：一是放電能量密度高，二是它的產(chǎn)氣速度也非常的迅速。倘若故障發(fā)生，那么，極具傷害力的電子就會(huì)立刻將絕緣紙擊穿或者燒焦，高熱量會(huì)使得金屬材料的形狀發(fā)生改變甚至于融化。這也可以看出提前預(yù)防的必要性。

1.2.2 火花放電

產(chǎn)生火花放電的原因主要有兩個(gè)，接下來(lái)我們將主要分析這兩個(gè)原因。

懸浮電位會(huì)引起火花放電，而懸浮電位的產(chǎn)生則是因?yàn)殡妷翰睿唧w過(guò)程如下：首先，一些金屬部件與其他的金屬部件之間的接觸不好，這樣其互相會(huì)立馬處于斷開(kāi)狀態(tài)，斷開(kāi)的同時(shí)，兩邊的金屬部件會(huì)分別處于低壓狀態(tài)和高壓狀態(tài)，而相對(duì)于地的電位會(huì)產(chǎn)生懸浮電位，由于存在很強(qiáng)的電壓差，在懸浮電位物體附近會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)。這將導(dǎo)致周圍固體介質(zhì)炭化，同時(shí)也可能導(dǎo)致絕緣油分解并釋放大量特征氣體。這就是懸浮電位所引起的火花放電過(guò)程。

首先我們要明確知道，水份和纖維質(zhì)是組成油中雜質(zhì)的主要部分，油中雜質(zhì)引起的火花放電具體過(guò)程如下：雜質(zhì)率先被極化，由于電場(chǎng)的存在和吸引，它會(huì)被吸引到電場(chǎng)強(qiáng)度最大的地方，這樣會(huì)形成斷斷續(xù)續(xù)的“小橋”，這個(gè)“小橋”的作用就是使得油中的電場(chǎng)被畸變，從而引發(fā)放電這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。并且，由于不斷的油游離，會(huì)分接出大數(shù)量的氣體，隨著氣泡的變大化，自然會(huì)讓油間隙在氣體通道中快速的發(fā)展。

1.2.3 局部放電

第一，變壓器的絕緣材料中有一些氣泡和一些固體的空腔。正如我們所知曉的理論知識(shí)，氣體的介電常數(shù)通常來(lái)講是比較小的，它本身的優(yōu)點(diǎn)在于，即使在交流電壓下，依舊能夠承受較高的電場(chǎng)強(qiáng)度。然而，它也擁有一個(gè)反面缺點(diǎn)，那就是它的耐壓強(qiáng)度不是特別高，特別是與油紙絕緣材料相比，其耐壓強(qiáng)度更小。這就致使讓孔、空腔和氣泡成為第一個(gè)放電的場(chǎng)所;第二，是因?yàn)榻饘俨考g、導(dǎo)體之間或?qū)w與部件之間接觸不良而引起的局部放電。實(shí)際上，局部放電的密度正常情況下并不是很大，但是不能因?yàn)橹恍?wèn)題我們就可以忽略不管，畢竟千里之堤潰于蟻穴，這些存在的潛在小問(wèn)題不能夠及時(shí)被解決的話，會(huì)讓一些工作設(shè)備產(chǎn)生一定程度的損害，減少了其使用壽命，甚至直接報(bào)廢一臺(tái)設(shè)備也是可能的，除了財(cái)產(chǎn)損失，對(duì)于工作人員的人身安全也是一個(gè)威脅;第三，造成局部放電事故的原因也和變壓器半身的質(zhì)量有關(guān)。現(xiàn)如今，市場(chǎng)上的產(chǎn)品良莠不齊，如果真的采購(gòu)到質(zhì)量不合格、制造的工藝差、尺寸大小不合適等不能夠達(dá)到技術(shù)要求的變壓器，就會(huì)容易產(chǎn)生變壓器事故，尤其是一些產(chǎn)品還會(huì)存在尖角，這就致使產(chǎn)品防雷的效果不盡人意，從而造成重大事故;第四，則是和外部環(huán)境有關(guān)。

1.3 短路故障

具體表現(xiàn)為：線圈發(fā)熱，向外膨脹變形，甚至燒壞，引起火災(zāi)或爆炸;鐵絲網(wǎng)上下移動(dòng)，油路松動(dòng)，結(jié)果表明：丟芯變形松動(dòng)，沖片接頭變大，端部絕緣破損，銅鋁接頭斷裂，焊縫斷裂。

變壓器短路故障原因有很多，主要有：①設(shè)計(jì)方面就存在缺陷，帶你磁縣對(duì)于變壓器很重要，但是常常會(huì)發(fā)生變壓器靜態(tài)理論設(shè)計(jì)選用的電磁線與實(shí)際運(yùn)行時(shí)作用在電磁線上的實(shí)際應(yīng)力不同;短路電阻容量計(jì)算不考慮溫度的影響;②換位導(dǎo)線材料的質(zhì)量無(wú)法保證。采用普通材料，機(jī)械強(qiáng)度差，變形嚴(yán)重，松股，露鋼;③繞組匝數(shù)或?qū)Ь€未固化，短路電阻不良。早期浸漆的繞組沒(méi)有損壞;④作用在每個(gè)繞組或齒輪上的預(yù)緊力不均勻。短路沖擊會(huì)引起線圈跳脫，造成電磁線應(yīng)力過(guò)大而變形;⑤在變壓器制造中，匝間絕緣存在缺陷，局部電場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)大。

2 對(duì)于變壓器事故的處理

變壓器故障診斷方法主要有觀測(cè)法、特征氣體法和絕緣試驗(yàn)法。觀測(cè)方法主要是采用聽(tīng)、聞、看的手段，詳細(xì)觀察變壓器的聲、嗅、現(xiàn)狀態(tài)，初步判定凹形故障。此外，還可以利用特征氣體法對(duì)變壓器故障進(jìn)行分析。我們可以去量變壓器油路中存在的氣體，通過(guò)對(duì)其的測(cè)量，判別事故類型。絕緣作為經(jīng)常發(fā)生的問(wèn)題，我們可以采取絕緣測(cè)試，其中，主要的是對(duì)繞組、對(duì)絕緣系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行測(cè)試，然后利用泄漏電流分析，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)比，找出絕緣問(wèn)題到底嚴(yán)重到什么程度，這樣可以及時(shí)將變壓器絕緣。

為了降低變壓器發(fā)生故障的概率和造成的損失，應(yīng)采取一些預(yù)防措施。首先，安裝應(yīng)盡量符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，安裝位置要合適，防止外界因素對(duì)變壓器的損害。除此之外，還有一個(gè)好辦法，那就是利用傳感器。將我們可以將傳感器設(shè)置在變壓器的里面，通過(guò)對(duì)于傳感器的觀察，來(lái)發(fā)現(xiàn)變壓器是否出現(xiàn)了問(wèn)題，并及時(shí)解決處理，從而減少變壓器故障造成的經(jīng)濟(jì)和物質(zhì)損失。最后要加強(qiáng)對(duì)變壓器的維護(hù)和管理，將故障概率降到最低。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文主要分析的就是變壓器的事故、事故出現(xiàn)的原因以及對(duì)于事故的處理。新時(shí)代的到來(lái)，什么都要力求進(jìn)步。即使近年來(lái)電力事業(yè)發(fā)展的前景美好，但是如何保持下去它的良好發(fā)展更是我們所要思索的。變壓器作為電力企業(yè)中的核心部件，對(duì)其多加注意、預(yù)防、及時(shí)處理是非常必要的?？傊?，希望通過(guò)本片文章的分析，能夠讓電力企業(yè)安全穩(wěn)步的運(yùn)行發(fā)展，從而讓我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平更上一層樓。

參考文獻(xiàn)：

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