變壓器運行中故障檢修技術分析

吉林省廣播電視技術中心臺 史利軍

變壓器屬于電能轉換設備，會直接影響電力系統的運行，所以必須注重電能轉換設備運行狀態(tài)監(jiān)控，預警潛在故障隱患。本文注重分析變壓器故障檢測與檢修技術，分析變壓器常見運行故障，詳細介紹變壓器故障診斷方法，提出科學的檢修策略與方法，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

在電力系統中，電力變壓器具備重要作用，因此在輸變電、工廠運行中得以廣泛應用。在生產期間，科技技術的快速發(fā)展，相應促進了電力變壓器的發(fā)展，研發(fā)出大量新型變壓器，具備較多用途與功能。在變壓器創(chuàng)新發(fā)展中，開始應用大量不同功能與型號的變壓器，導致電力變壓器的接線復雜，對于電力人員提出嚴格要求，還會對電力人員的專業(yè)判斷造成影響。在檢修電力變壓器故障時，極易產生錯誤判斷，對我國經濟發(fā)展影響非常大。所以必須注重變壓器設備的運行故障檢測，同時應用科學化檢修技術，維護變壓器運行效益。

1 變壓器常見故障類型

電力系統運行期間，因輸電力網絡電壓等級提升、設備老化等常見影響因素，會導致變壓器出現較多故障。故障類型包括電性故障與過熱故障。詳細分析如下：

1.1 電性故障

在電應力作用下，變壓器絕緣裂化所致故障，就被稱電性故障。按照能量密度大小，可以將電性故障劃分為低能放電、局部放電、高能放電等。對于局部放電，多位于變壓器內腔空腔、絕緣介質空隙、電極等位置。由于能量密度比較小，極易惡化為高能放電故障。低能放電故障，主要是在阻抗分壓作用下，變壓器內部金屬部件接觸不良，在電壓異電級間，會產生懸浮電位，能量密度較小，存在間歇性特點。高能放電故障的突發(fā)性較強，會導致繞組間、層間擊穿故障等。在短時間內，會產生大量故障氣體。

1.2 過熱故障

在熱應力作用下，變壓器絕緣部件老化所致過熱現象，就被稱為過熱故障。故障產生的溫度高低，會細化為低溫過熱、中溫過熱、高溫過熱等類型。不同溫度的過熱故障劃分標準為300℃、700℃。按照標準統計顯示，大部分變壓器過熱故障，是由于分接開關接觸不良所致。所以，鐵芯多點接地故障、漏磁環(huán)流、局部短路等故障，也是由于變壓器過熱故障所致。

2 變壓器維護管理

在建設電力系統時，配電變壓器屬于重要組成，由于考慮到實際情況、分布情況，必須立足于安全加大出發(fā)，維護系統正常運行，提升系統維護管理的有效性。以下分析配電變壓器維護管理。

2.1 仔細查看

變壓器運行期間，極易受到多種因素影響，從而發(fā)生油位調整問題。在后續(xù)調整中，因油位上升或下降，極易導致油溢問題。當整體油位較低，會導致變壓器燒毀。以外殼為基礎，為了全面加強牢固性與可靠性，必須做好優(yōu)化調整，確保排油煙密閉性差、放電斷裂等問題。為了防止產生滲漏問題，必須合理選擇熔絲，特別是100kV以上配電系統，不僅要做好常規(guī)性檢查，還應當按照變壓器額定電流，合理選擇一次熔絲。針對低壓熔絲，則需要按照額定電流2.5-3倍選擇。按照變壓器二次額定電流，合理選擇二次熔絲。

2.2 測量檢查

按照標準規(guī)范，選擇兆歐表對變壓器一次繞組進行測量。在測量過程中，應當基于二次繞組為基礎，做好絕緣電阻評價處理。在測量變壓器時，將直接電阻作為前提，為了避免出現接觸不良問題，應當全面做好二次測量工作。當處于平衡狀態(tài)時，應當提前調整配電變壓器，在測量檢查后，檢查短路故障。當出現異常問題，應當及時調整維修。

2.3 檢測聲響問題

配電變壓器運行期間，會出現不同聲響，然而卻不會出現雜音。如果出現“嗡嗡”聲響，則表明配電變壓器處于超負荷運行狀態(tài)，當長時間處于超負荷運行狀態(tài)，將會導致配電變壓器線圈損毀。為了降低配電變壓器運行負荷，應當對變壓器進行更換處理。當配電變壓器運行期間，發(fā)出“啾啾”聲響，則表明熔絲燒斷，必須找尋出故障原因。一般來說，當變壓器損壞、內部開關社會不合理，就會出現“啾啾”聲響。由于配電變壓器比較特殊，為了確保開關重合，會出現“吱吱”聲響，此時應當停電維修檢查。

3 變壓器故障診斷方法

3.1 油溶解性氣體分析法

現階段，利用絕緣油材料進行絕緣散熱的變壓器應用廣泛，該類變壓器會受到熱應力影響，從而出現絕緣紙、絕緣油老化，還會出現不同故障性氣體。故障位置不同，故障氣體的成分差異比較大。通過對故障問題進行分析，可以了解氣體不同成分比重與含量，從而對變壓器故障類型進行診斷。

3.2 外部特征監(jiān)測法

當變壓器發(fā)生放電故障時，會表現出較多外部特征，涉及到電磁脈沖、電脈沖等，同時會表現出異常噪聲、發(fā)光發(fā)熱特征。所以，通過監(jiān)測電性與電磁脈沖特征，能夠對放電能量強度、發(fā)展趨勢進行準確化判斷，確保變壓器放電故障判斷的準確性。

3.3 紅外測溫法

如果變壓器發(fā)生過熱故障時，因故障所致變壓器熱量散發(fā)異常，此時可以監(jiān)測熱量變化情況，準確診斷故障問題。紅外測溫法為常用方法，通過紅外測溫技術，可以準確監(jiān)測變壓器熱量，之后將監(jiān)測結果轉化為視頻信號，準確定位和診斷故障類型。圖1為紅外測溫法的框架。

圖1 紅外測溫法框架圖

4 配電變壓器故障檢修技術

按照變壓器故障檢修技術的具體要求，在實踐運行過程中，應當立足于實際情況，聯合檢修技術特地與要求，詳細分析配電變壓器故障檢修技術。

4.1 三相不平衡故障檢修技術

在配電變壓器運行中，當發(fā)生三相不平衡問題時，會嚴重影響變壓器運行穩(wěn)定性，特別是農村地區(qū)變壓器運行，時常發(fā)生三相不平衡問題，不僅會加劇變壓器損耗還會增加變壓器有效容量，導致變壓器運行期間，極易產生油壓過大、變壓器損壞與燒灼問題。在處理三相不平衡故障時，必須注重電力負荷的集中化調整，聯合電力需求與電力負荷特點，優(yōu)化調整配電變壓器，以此達到三相平衡狀態(tài)。

4.2 滲漏油故障檢修技術

變壓器運行過程中，滲漏油屬于常見故障。當發(fā)生滲漏油問題時，不僅會降低油位，接觸空氣之后，還會加速油液氧化速度，從而加大油液粘稠度。滲漏油還會降低對流速度，對變壓器散熱功能影響較大，增加油液溫度，加速油裂化。當油液裂化后，會加強油液酸性，從而導致繞組絕緣電阻下降，還會破壞變壓器，嚴重影響變壓器運行效益。為了處理后上述故障，應當采取以下措施：第一，全面檢查配電變壓器，查看滲漏油部位。當套管內油污滲出后，必須注重螺絲固定。當分接開關位置滲漏油液時，則應當開啟分接開關，之后緊固內部固定螺絲。當變壓器上蓋出現滲漏油問題，則需要將大螺絲緊固在上蓋部位；第二，檢查變壓器油變質情況，如果變壓器油不再為淡黃色，而是成為棕色或橙色，且油液粘稠度增加，則表明油液裂化，必須凈化處理變壓器油液。第三，注重檢查變壓器內部繞組絕緣電阻，聯合標準規(guī)定，通過兆歐表對繞組絕緣電阻進行測量，同時對繞組絕緣電阻滿足度進行判斷。如果變壓器絕緣電阻滿足標準值，則無需處理；若不滿足，必須做好優(yōu)化處理。

4.3 接地不良檢修技術

變壓器運行期間，由于受到大風、雷雨等天氣影響，極易導致變壓器遭受雷擊傷害，尤其是接地不良變壓器。當變壓器低壓側避雷裝置漏裝，就會出現接地不良故障，從而損傷配電變壓器。當變壓器避雷接地問題明顯時，會加大接地電阻值。針對變壓器接地不良故障，首先應當準確測量接地電阻，找尋出接地電阻變化的原因，聯合配電變壓器實況，全面改裝和連接配電變壓器，確保配電變壓器運行良好。當具備優(yōu)質條件時，可以有效連接避雷側、低壓側中性點，之后連接接地裝置，使變壓器接地電阻小于5Ω，使變壓器處于正常運行狀態(tài)。

結束語：綜上所述，電力系統運行過程中，必須注重檢查和維護變壓器。按照運行管理的相關要求，必須凸顯出運行管理規(guī)定，將維護機制作為基礎，全面遵循標準化流程。此次研究必須做好查看、測量與聲響等措施，遵循三相不平衡檢修技術、滲油漏油檢測技術，接觸不良檢測技術，確保全面滿足變壓器調整需求。合理分析變壓器故障類型，提出標準化檢修措施，確保變壓器的合理性化應用，維護運行安全性。