變壓器在變電運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)事故與處理措施探討

摘要：文章對(duì)變壓器進(jìn)行了介紹，分析了變壓器在變電運(yùn)行中出現(xiàn)的異常以及處理方法，對(duì)變壓器在變電運(yùn)行時(shí)常見(jiàn)的事故以及處理進(jìn)行了研究，針對(duì)具體的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決方法，同時(shí)在變壓器安全運(yùn)行管理方面提出了一些建議，希望能有效保證變壓器在變電運(yùn)行中的穩(wěn)定性，保證整個(gè)供電系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)供電。

關(guān)鍵詞：變壓器；變電運(yùn)行；事故處理；供電系統(tǒng)；電力設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63 文章編號(hào)：1009-2374（2017）06-0186-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.093

我國(guó)目前電力設(shè)備發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，電力已經(jīng)被越來(lái)越多地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，人們的社會(huì)活動(dòng)以及日常生活與電力息息相關(guān)。變壓器作為電力企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的核心電器設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的供電情況，當(dāng)變壓器在進(jìn)行變電運(yùn)行時(shí)，一旦有事故出現(xiàn)，會(huì)嚴(yán)重滯后對(duì)客戶的用電供電，為整個(gè)電力企業(yè)以及客戶帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)不好的影響，做好變壓器在變電運(yùn)行時(shí)的管理維護(hù)是整個(gè)電力企業(yè)日常管理維護(hù)的重點(diǎn)。

1 變壓器

變壓器作用原理是通過(guò)電磁感應(yīng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增加或者降壓，其主要有初、次級(jí)線圈、鐵芯，結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。目前我國(guó)變電站常用的變壓器可以分為三種，分別為自耦變壓器、三繞組變壓器、二繞組變壓器。變壓器輸出電壓的高低跟其上繞組的匝數(shù)有關(guān)，匝數(shù)越多其輸出電壓越大，輸出電流越小。

2 變壓器在變電運(yùn)行中出現(xiàn)的異常以及處理方法

2.1 需要檢修的異常

當(dāng)變壓器在變電運(yùn)行過(guò)程中，有出現(xiàn)較大聲響以及異常，伴有爆裂聲或者燒開(kāi)水的咕嘟聲；變壓器內(nèi)部溫度逐漸異常升高；防爆管有油枕或者噴油現(xiàn)象發(fā)生；嚴(yán)重的漏油現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)致油面持續(xù)下超出油位計(jì)限度；油色快速變化同時(shí)油內(nèi)有黑色雜質(zhì)出現(xiàn)；套管有非常嚴(yán)重的破損以及放電現(xiàn)象等情況出現(xiàn)時(shí)，需要立刻停止變壓器的運(yùn)行，然后做好各種防范措施，進(jìn)行檢修。

2.2 需要消除的異常

當(dāng)變壓器在運(yùn)行過(guò)程中有一系列較小的異常聲響；油位過(guò)高或者過(guò)低且有少量油漏出；油的顏色發(fā)生變化且變壓器系里邊的硅膠顏色有異常；冷卻系統(tǒng)以及變壓器本身溫度出現(xiàn)異常情況時(shí)，需要采取相應(yīng)的措施來(lái)將這些異常情況消除。假如變壓器內(nèi)油溫比高于正常水平，且油位明顯下降時(shí)，需要及時(shí)對(duì)變壓器加油。

2.3 負(fù)荷異常

當(dāng)變壓器在運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷超過(guò)額定負(fù)荷值時(shí)，需要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)將變壓器承載的負(fù)荷降低。

2.4 油位異常

當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生改變時(shí)，變壓器的油位很有可能會(huì)隨著上升，當(dāng)溫度最高時(shí)，變壓器的油位很可能超過(guò)油位指示劑的上限，此時(shí)需要給變壓器進(jìn)行適量的放油，保證變壓器的油位一直處于指示劑上限之下，避免出現(xiàn)溢油現(xiàn)象。

3 變壓器在變電運(yùn)行時(shí)常見(jiàn)的事故以及處理思路

為了對(duì)變壓器在變電運(yùn)行中出現(xiàn)的事故進(jìn)行有效處理，工作人員需要掌握以下七方面的內(nèi)容：第一，變壓器的油溫、電壓變化、變壓器溫度情況；第二，變壓器的運(yùn)行方式以及運(yùn)行中的負(fù)荷情況；第三，事故發(fā)生時(shí)的天氣狀況以及環(huán)境溫度；第四，變壓器在變電運(yùn)行時(shí)是否對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作；第五，變壓器附近是否開(kāi)展檢查維修等工作；第六，變壓器在運(yùn)行過(guò)程中是否有操作行為；第七，變壓器在變電運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的具體事故情況以及保護(hù)動(dòng)作的種類(lèi)。

變壓器在變電運(yùn)行時(shí)常見(jiàn)的故障大概有五種，分別為瓦斯保護(hù)故障、套管故障、繞組故障、電壓分接開(kāi)關(guān)故障、鐵芯故障。

3.1 瓦斯保護(hù)故障

3.1.1 當(dāng)輕瓦斯保護(hù)松懈后會(huì)有相應(yīng)的信號(hào)發(fā)出，主要有三種原因：第一，變壓器內(nèi)部發(fā)生較小故障；第二，回路出現(xiàn)故障；第三，變壓器內(nèi)部有大量空氣存在。工作人員接收到信號(hào)后，要立刻對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，在檢查后發(fā)現(xiàn)設(shè)備不存在問(wèn)題時(shí)，可對(duì)內(nèi)部空氣進(jìn)行取樣分析。

3.1.2 瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，這時(shí)變壓器的內(nèi)部可能會(huì)有非常嚴(yán)重的故障發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致油發(fā)生分解現(xiàn)象，產(chǎn)生大量氣體，還有可能也屬于二次回路故障。在瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘之后，要立刻切換到備用變壓器，再對(duì)故障變壓器進(jìn)行檢查。在檢查時(shí)，需要先檢查變壓器的外表面，機(jī)殼是否發(fā)生變形；機(jī)殼焊縫是否發(fā)生開(kāi)裂；對(duì)油枕防爆門(mén)進(jìn)行檢查；再收集其內(nèi)部的其他檢查是否具有可燃性。一般變壓器自動(dòng)跳閘時(shí)，可以先去檢查保護(hù)動(dòng)作的種類(lèi)，再檢查變壓器的外部情況，假如變壓器出現(xiàn)的故障屬于人為或者外部故障引起，那么就不需要對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)的檢查，直接投入使用。

3.2 套管故障

變壓器在運(yùn)行過(guò)程中套管可能會(huì)發(fā)生故障，比如說(shuō)套管的炸毀、閃絡(luò)以及漏油，其事故產(chǎn)生的主要原因有：沒(méi)有及時(shí)處理吸入的水分；沒(méi)有對(duì)呼吸器進(jìn)行合理的配置；絕緣因?yàn)槭艹币约笆褂脮r(shí)間等問(wèn)題發(fā)生老化故障，密封出現(xiàn)問(wèn)題。在進(jìn)行相應(yīng)的檢查維修時(shí)，維修人員可以對(duì)呼吸器進(jìn)行合理的選型，重點(diǎn)檢查絕緣件的密封情況，同時(shí)對(duì)套管進(jìn)行詳細(xì)的檢查，找到套管故障的原因進(jìn)行處理。

3.3 繞組故障

繞組故障出現(xiàn)的原因大概有：第一，繞組的制造工藝有問(wèn)題，其機(jī)械強(qiáng)度無(wú)法有效地抵抗短路的沖擊，進(jìn)而使繞組發(fā)生變形；第二，在之前的檢修過(guò)程中對(duì)局部的絕緣性造成一定的損害，進(jìn)而產(chǎn)生隱患；第三，當(dāng)絕緣油與空氣之間有著過(guò)多的接觸面積時(shí)，增高了油的酸性，且使油面降低，部分繞組會(huì)直接暴露出來(lái)；第四，繞組受潮時(shí)，其絕緣會(huì)發(fā)生膨脹進(jìn)而使得油道被堵，局部發(fā)生過(guò)熱現(xiàn)象。工作人員在檢查維修時(shí)，需要制定科學(xué)合理的檢查措施，選擇制造工藝更好的繞組，檢修時(shí)避免對(duì)絕緣等部件造成損害，同時(shí)盡量降低絕緣油與空氣之間的接觸面積，注意對(duì)繞組密封性的保護(hù)，避免繞組受潮。

3.4 電壓分接開(kāi)關(guān)故障

變壓器在變電運(yùn)行過(guò)程中電壓分接開(kāi)關(guān)可能會(huì)發(fā)生故障，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器表面有融化以及灼燒現(xiàn)象，同時(shí)相間觸頭發(fā)生放電現(xiàn)象，各個(gè)接頭產(chǎn)生放電現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象發(fā)生的主要原因有：第一，各個(gè)接頭在進(jìn)行錫焊時(shí)，焊接不夠飽滿，同時(shí)制造工藝存在缺陷，有彈力不夠以及接觸不良等現(xiàn)象發(fā)生；第二，各個(gè)部件之間的連接螺絲發(fā)生松動(dòng)現(xiàn)象；第三，沒(méi)有合理地調(diào)整負(fù)荷調(diào)整裝置；第四，分接頭的絕緣板缺乏良好的絕緣性。在進(jìn)行檢查維修時(shí)，需要更換一些制造工藝較好的開(kāi)關(guān)設(shè)備，認(rèn)真檢查螺栓的固定情況，做好負(fù)荷調(diào)整裝置的調(diào)整工作，選擇絕緣性能好的分接頭絕緣板。

3.5 鐵芯故障

鐵芯是變壓器的主要組成部分，其主要故障是鐵芯柱穿芯螺桿以及鐵輪的夾緊螺桿的絕緣性損壞。變壓器在變電運(yùn)行過(guò)程中一旦鐵芯出現(xiàn)故障，很有可能會(huì)引起鐵芯迭片直接與穿心螺桿相連，形成環(huán)流，進(jìn)而導(dǎo)致局部過(guò)熱，使得鐵芯局部熔毀，還可能造成鐵芯迭片的局部短路，損壞迭片間的絕緣層，使變壓器的空載損失增大，導(dǎo)致絕緣油失效。

假如變壓器在變電運(yùn)行中的故障可以確定為繞組或鐵芯故障，則需要進(jìn)行吊芯檢查處理，首先測(cè)量繞組中的直流電阻，然后將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，假如各個(gè)電阻之間存在較大的差異性，則屬于繞組故障；檢查鐵芯外觀，檢查片間的絕緣電阻，如果鐵芯只是發(fā)生輕微的損壞，則只需要給損壞部位涂漆，不需要更換鐵芯。

4 變壓器安全運(yùn)行管理

4.1 加強(qiáng)變壓器運(yùn)行前的管理檢查

想要保證變壓器的安全運(yùn)行以及操作人員的生命安全，就必須有一套成熟完善的安全管理制度，需要將提高變壓器運(yùn)行的可靠性以及安全性運(yùn)行工作的重點(diǎn)放在對(duì)管理制度的完善和優(yōu)化上。我國(guó)目前電力事業(yè)蓬勃發(fā)展，電網(wǎng)的運(yùn)行對(duì)于管理體系的要求越來(lái)越高，對(duì)管理工作的優(yōu)化以及完善越來(lái)越受到重視。在進(jìn)行制度的建立以及完善時(shí)，需要包括變壓器的管理、維修以及故障信息記錄等多方面內(nèi)容，還要對(duì)操作人員的安全操作進(jìn)行詳細(xì)的記錄。技術(shù)人員在進(jìn)行日常的檢查維修時(shí)，一定要嚴(yán)格按照操作規(guī)程來(lái)執(zhí)行，定期對(duì)變壓器進(jìn)行事故排查以及保養(yǎng)，保證變壓器定期得到維護(hù)或者更換。在變壓器的運(yùn)行時(shí)需要對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，可以有效地幫助工作人員分析變壓器的故障原因，進(jìn)而提高維修效率。變電站的管理者一定要增強(qiáng)對(duì)管理工作的重視，結(jié)合實(shí)際的情況來(lái)對(duì)原有的管理工作進(jìn)行完善，在實(shí)際操作維修時(shí)一定要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)章制度去執(zhí)行，保證規(guī)章制度得到有效的落實(shí)。同時(shí)可以成立一個(gè)安全監(jiān)督部門(mén)，做好各項(xiàng)工作的監(jiān)督以及管理工作，提高該部門(mén)的執(zhí)行力度。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)電力系統(tǒng)已經(jīng)與先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)有效地結(jié)合在一起，自動(dòng)對(duì)變壓器的狀態(tài)以及運(yùn)行進(jìn)行詳細(xì)的記錄，極大地節(jié)約了人力、物力，還能提高故障維修效率，讓變壓器運(yùn)行的更加穩(wěn)定有序。

4.2 加大變壓器運(yùn)行中的檢測(cè)力度

隨著變電站的逐漸智能化，可以通過(guò)遠(yuǎn)程操作以及控制來(lái)完成對(duì)變壓器運(yùn)行中數(shù)據(jù)的收集和整理，但是變壓器的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程還是離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)的操作人員來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在進(jìn)行智能化的管理時(shí)，可以建設(shè)一個(gè)具有綜合性能的監(jiān)控平臺(tái)，通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)完善對(duì)變壓器實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控和管理，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題和故障，采取針對(duì)性的措施進(jìn)行處理解決。對(duì)變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)箱溫度、油位、震動(dòng)、噪音、套管、繞組等部位進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集以及整理，然后將這些數(shù)據(jù)歸納到一起進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)其中的異常，可以快速、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備以及運(yùn)行環(huán)境的具體狀況，避免資源出現(xiàn)浪費(fèi)的情況，也可以有效防止巡檢不到位或者巡檢過(guò)于隨意進(jìn)而對(duì)變壓器運(yùn)行信息了解不全面的問(wèn)題。雖然智能化變電站的投入可以更好地保障電網(wǎng)的運(yùn)行，但還是要加強(qiáng)日常的巡檢工作，有很多問(wèn)題僅僅依靠智能變電站無(wú)法有效的掌握和了解，需要維修人員憑借多年的豐富經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行判斷，再結(jié)合采集到的具體數(shù)據(jù)對(duì)變壓器的運(yùn)行故障進(jìn)行確認(rèn)。

4.3 提高技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)水平

工作人員的主要作用就是有效地保證整個(gè)供電系統(tǒng)的順利運(yùn)行，因此需要工作人員具備一定的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)水平，提高工作人員的綜合能力對(duì)整個(gè)變電站的正常運(yùn)行著到至關(guān)重要的作用。要在平時(shí)的工作中加強(qiáng)對(duì)工作人員的技術(shù)培養(yǎng)力度，利用先進(jìn)的仿真軟件將變電站在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問(wèn)題進(jìn)行模擬，提高工作人員實(shí)際處理問(wèn)題的水平，了解工作中的一些注意事項(xiàng)。工作人員不僅需要專(zhuān)業(yè)的素養(yǎng)和技術(shù)水平，還需要有強(qiáng)烈的安全意識(shí)以及工作責(zé)任心，在工作過(guò)程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程去執(zhí)行，保護(hù)自己以及設(shè)備的安全，在工作中要有責(zé)任心，認(rèn)真負(fù)責(zé)地做好操作維修工作，避免因?yàn)樽约旱氖韬龌蛘卟僮魇д`造成人員或者設(shè)備損害。工作人員在日常的巡檢過(guò)程中，一定要仔細(xì)認(rèn)真地對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行詳細(xì)的檢查，做好記錄，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的一些問(wèn)題故障，提前做好預(yù)防維系，有效防止小問(wèn)題變成大問(wèn)題，從而影響整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，通過(guò)人工與自動(dòng)化智能系統(tǒng)相結(jié)合的方式，做好對(duì)變壓器在變電運(yùn)行中的監(jiān)控工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器存在的瓦斯保護(hù)故障、套管故障、繞組故障、電壓分接開(kāi)關(guān)故障、鐵芯故障等問(wèn)題，針對(duì)具體的問(wèn)題制定出相應(yīng)的解決辦法，還需要提高對(duì)變壓器運(yùn)行中的監(jiān)控力度，做好對(duì)工作人員的培訓(xùn)工作，保證變壓器在運(yùn)行中的故障可以及時(shí)得到有效的解決，保證整個(gè)供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免因?yàn)樽儔浩鞴收显斐傻娜藛T以及設(shè)備損害，最終給用戶以及電力企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

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作者簡(jiǎn)介：黃勝勇（1974-），吉林汪清人，汪清滿臺(tái)城綜合開(kāi)發(fā)有限公司工程師。

（責(zé)任編輯：小 燕）