變電站主變壓器狀態(tài)檢修分析

摘要：主變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的核心設備，它的安全運行對于保證電力系統(tǒng)及電網(wǎng)的正常運行和供電可靠性至關重要。由于主變壓器長期運行造成的絕緣材料的老化和不可抗拒的自然災害等因素影響而造成主變壓器故障不可避免，因此，必須加強主變壓器的狀態(tài)監(jiān)測、維護及檢修，最大限度地防止和減少主變壓器故障和事故的發(fā)生，確保電網(wǎng)可靠供電。

關鍵詞：變電站;主變壓器;狀態(tài)檢修

1變電站主變壓器運行故障分析

1.1溫度過高

變電站主變壓器運行中負載電流的大小要控制在額定合理范圍內(nèi)，才能保證設備運行的安全穩(wěn)定性。但從實際情況來看，隨著電網(wǎng)用電需求的不斷增加，變壓器的負載情況產(chǎn)生滿載或波動是常有之事，負載增加時器身溫度也會隨之上升，若不得很夠有效控制，將加速絕緣材料老化失效，最終引發(fā)故障。當渦流高溫位置在線路重疊處時，這個部分線路分布是非常復雜的，其中任何一條線路出現(xiàn)問題會對整體產(chǎn)生影響，出現(xiàn)多條線路損壞的情況，電力系統(tǒng)無法正常運行。城市經(jīng)濟快速發(fā)展對電力需求量變得更大，增加了變壓器運行不穩(wěn)定性，存在嚴重安全隱患。

1.2絕緣故障

通常情況下，絕緣體在變壓器處于正常工作狀態(tài)和允許溫度范圍之內(nèi)時絕緣良好。但是由于運行時間長，設備散熱性能差等因素影響，容易使得絕緣材料介損值增加，導致溫度不斷升高，超過了可以承受的極限，造成絕緣特性不斷下降甚至損壞，由此引發(fā)設備絕緣故障。除了溫度原因外，機械外力作用也會對變壓器安全運行產(chǎn)生不利影響，甚至威脅變壓器正常工作。運行中的變壓器受到自然災害或其它外部環(huán)境影響，例如遭遇大風、暴雪、冰雹等惡劣天氣時，變壓器套管、散熱器等附件受到外力損傷、密封破壞會造成設備本體進水受潮。密封圈老化也會造成密封不良進水受潮，影響內(nèi)部絕緣件絕緣特性。如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并進行檢修，最終發(fā)生故障的幾率就會大大提升。另外，主變壓器遭受雷擊時，雖然都有安裝了避雷設施，但是往往由于存在位置不合理、設計容量不足等問題，很難起到完全可靠的防護作用，因此，雷擊過電壓容易造成變壓器絕緣擊穿故障，破壞性比較大。

1.3線路短路造成的故障

線路短路沖擊引發(fā)變壓器故障也是時有發(fā)生的事，線路單相對地、兩相或者三相失地短路故障發(fā)生時，短路過電壓和過電流的沖擊，嚴重影響電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。對所有短路故障分析發(fā)現(xiàn)，近區(qū)短路或出口短路故障，對變壓器設備造成的損害特別明顯，可能會發(fā)生擊穿燒毀事故，甚至使局部電網(wǎng)和電力系統(tǒng)癱瘓，帶來不可挽回的經(jīng)濟損失。

2主變壓器狀態(tài)檢修技術應用

2.1油中溶解氣體分析

油中溶解氣體分析研判是主變壓器狀態(tài)檢修的一種行之有效的手段，原理是利用變壓器內(nèi)部浸泡在絕緣油中的絕緣件、絕緣紙、金屬件等不同材料在明顯老化、受潮變異或變壓器內(nèi)部發(fā)生發(fā)熱、放電、渦流等異常情況時所分解釋放出的不同總烴類氣體進行含量檢測試驗，對存在缺陷隱患或發(fā)生的故障情況進行分析判斷，在最短時間內(nèi)找到問題及原因，為檢修爭取到更多時間，為及時開展有針對性的設備消缺檢修或隱患排查治理工作提供重要的參考，也是對變壓器缺陷故障類型準確判斷或運行狀態(tài)評估的重要依據(jù)，綜合效益較高。

2.2人工智能故障診斷技術

人工智能技術發(fā)展迅速，應用范圍在不斷擴大，將其引入到變電站主變壓器檢修中可以取得良好成效，有效利用人工智能技術，大大提升了狀態(tài)監(jiān)測、故障預警及消缺檢修水平。建立主網(wǎng)設備運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)庫和設備管理臺賬，將發(fā)生的故障及解決方法集中收錄管理，當出現(xiàn)類似問題時可以作為技術參考，處理過程中會節(jié)省很多時間。專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡及遺傳算法已經(jīng)在變電站中得到了充分檢驗。專家系統(tǒng)主要是利用專業(yè)知識庫、數(shù)據(jù)庫，有效運用工作經(jīng)驗及積累數(shù)據(jù)，對出現(xiàn)故障進行智能化的科學推理分析，為主變壓器狀態(tài)檢修提供可靠全面的技術支持和專業(yè)保障。

專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在給變壓器檢修工作帶來便利指導的同時也存在不足之處，基礎數(shù)據(jù)需要較長時間的積累，所以在短時間內(nèi)尚未能夠得到全面有效的運用;另外對數(shù)據(jù)庫進行維護和管理，需要投入時間和資金，成本較高。因此，幾年來大力發(fā)展設備在線監(jiān)測檢測技術，并推廣安裝引用，同時，借助人工智能技術逐步開展機器人巡檢和數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)采集方式多樣化，并實現(xiàn)無縫連接，提高變壓器運行狀態(tài)分析準確率，從而與專家數(shù)據(jù)庫相輔相成，在變壓器設備實現(xiàn)狀態(tài)檢修工作中發(fā)揮出出最佳實效，有效減少設備停電檢修次數(shù)，促進變壓器設備及電網(wǎng)安全供電可靠性。

3變電站主變壓器的檢修維護與故障處理

在進行變壓器缺陷處理或故障排除時，需要注意以下五種情況：第一，注意觀察變壓器油位和溫度、聲音等情況。當油位指示下降超過正常規(guī)定值時，則應當檢查變壓器各密封部位是否出現(xiàn)漏油情況。同時仔細檢查冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，是否能夠保障降溫要求，避免變壓器出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，影響負載能力和正常運行狀態(tài)。第二，檢查變壓器負荷情況，當發(fā)現(xiàn)負荷超過變壓器額定容量時必須及時進行減負荷或負荷分流，減小變壓器負載壓力，避免長時間超負荷運行而給設備帶來損害，提高設備使用壽命，確保運行安全穩(wěn)定性和供電可靠性。第三，如果運行中變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響，發(fā)出爆裂聲或不規(guī)則的尖銳聲響等，同時出現(xiàn)噴油、油位異常變化、持續(xù)異常升溫等現(xiàn)象時，必須立即停電檢查，并通過相關試驗手段確認發(fā)生原因，排除故障隱患。第四，出現(xiàn)漏油情況時，一方面要及時補油至正常油位，另一方面及時采取消缺處理措施，及時進行止漏處理。第五，發(fā)現(xiàn)油位過高時，判斷是否存在假油位情況，及時調整油位至合格規(guī)定值，確保不會出現(xiàn)溢油現(xiàn)象或內(nèi)壓過大引發(fā)本體壓力釋放閥誤動。

通常情況，對于變壓器的內(nèi)部故障問題，主要通過試驗手段，以及相關的在線監(jiān)測技術數(shù)據(jù)信息進行檢查判斷。對于變壓器日常的巡視檢查、檢修維護工作而言，通過變壓器運行過程中存在或出現(xiàn)的一些表象信息的檢查判斷，可以在很大程度上及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷隱患，并采取對應措施及時消缺處理，防患于未然。如，變壓器處于正常運行時的聲音主要是鐵芯磁滯伸縮發(fā)出的均勻“嗡嗡”聲音，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)爆裂聲或不規(guī)則的異常聲響等，應引起高度重視，及時申請停電做進一步的檢查處理。除此之外，加強變壓器附件檢查，如各側套管外觀檢查，套管瓷套無破裂、傘裙清潔無閃絡放電情況;儲油柜檢查，外觀無銹蝕變形、無聲漏油，油位指示符合油溫-油位曲線標示值;冷卻系統(tǒng)檢查，散熱器外觀無明顯銹蝕、變形、無滲漏油、油流繼電器和潛油泵工作狀態(tài)正常，冷卻風機運轉正常;檢查壓力釋放閥、瓦斯繼電器、油位計、溫度計等非電量保護裝置狀態(tài)指示正常;檢查呼吸器狀態(tài)正常，吸濕劑無異常變色、油杯油位合格;檢查有載調壓開關及在線濾油機運行狀態(tài)正常;檢查變壓器鐵芯接地情況，觀察或測量鐵芯多點接地在線檢測裝置電流值符合相關技術要求，對于鐵芯電流值超標的應及時投入限流電阻，將鐵芯接地電流值限制在合格范圍，避免產(chǎn)生渦流影響變壓器安全運行。

4結語

綜上所述，變電站主變壓器在運行中可能出現(xiàn)的問題種類相對較多，且不及時處理極易對電力系統(tǒng)及電網(wǎng)的安全可靠運行構成嚴重不良影響。因此，加強日常維護檢修管理和狀態(tài)檢修，可以及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷，有效控制故障發(fā)生概率和停電檢修時間，提高設備及電網(wǎng)運行的安全性和供電可靠性。

參考文獻

[1]一起220kV主變壓器變高開關異常跳閘成因分析及處理[J].陳禹安，盧敏波.電氣開關.2020（04）

[2]主變壓器夾件接地電流過大案例分析與處理[J].肖旺東，胡海寧.湖南電力.2021（03）作者介紹：陳忠東（1968.01.03）;性別：男;籍貫：福建廈門;民族：漢族;學歷：本科;職稱：高級技師;職務：變電檢修六級職員高級工;研究方向：變壓器設備檢修;國網(wǎng)福建省電力有限公司廈門供電公司