變壓器常見故障處理及日常維護

于 濤，羅 磊

(國網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司，西安 710065)

變壓器常見故障處理及日常維護

于 濤，羅 磊

(國網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司，西安 710065)

在電力系統(tǒng)的正常運行體系中，有一類設備非常重要，即電力變壓器，無論是正常供電還是配電、升壓等各類環(huán)節(jié)，電力變壓器都是非常重要的支撐設備。通過分析電力變壓器的故障類型及主要原因，提出配電變壓器的運行維護措施。

變壓器；常見故障；日常維護

1 變壓器概述

電力變壓器是輸配電系統(tǒng)的重要電氣設備，運行狀況的好壞直接決定了整個電力輸變電系統(tǒng)的穩(wěn)定與否。所謂電力變壓器，主要是指其能用來將某一數(shù)值的交流電壓(電流)變成頻率相同的另一種或幾種數(shù)值不同的電壓(電流)的功能，這是一種靜止的電氣設備。

2 電力變壓器的故障類型及主要原因

電力變壓器的主要故障類型及造成該故障的原因一般有：a.電力變壓器在生產(chǎn)、出廠時就沒有控制好質(zhì)量。b.使用不合理導致的電力變壓器加速老化。變壓器的平均使用壽命在18年左右，遠低于變壓器的標準年份(35～40年)。c.線路設置不當產(chǎn)生的干擾。線路干擾是導致變壓器故障的主要原因，其中以天氣造成的故障是最為常見的。d.超負荷運行。變壓器在長時間內(nèi)以遠遠高于正常電壓的功率持續(xù)運行導致的變壓器壽命降低、變壓器元器件老化速度加快。e.沒有定期對變壓器開展運行維護管理工作。f.變壓器周圍環(huán)境的影響。

3 變壓器的運行檢查措施

3.1 噪聲檢查

運行狀態(tài)下的配電變壓器，通常會發(fā)出“嗡嗡”聲，這一聲音具有均勻、輕微的特點。當聲響發(fā)生變化，則說明配電變壓器產(chǎn)生了一定故障。因此，在對變壓器進行日常維護的過程中，進行噪聲檢查是關鍵途徑之一。檢查方法為應用絕緣拉桿，將其一端固定在配電變壓器上，從另一端聽取配電變壓器發(fā)出的聲響，判斷是否存在雜音。如果此時聽到了“噼啪”聲，則說明配電變壓器產(chǎn)生了擊穿鐵芯的故障；如果聽到的噪聲非常沉重，且聲音偏大，則說明配電變壓器處于負荷電流過大的運行狀態(tài)；如果噪聲聲調(diào)較高，同時伴有尖銳的聲響，則說明配電變壓器的鐵芯處于過飽和狀態(tài)，且電源電壓相對較高。

3.2 對油位、油溫及油色進行全面檢查

配電變壓器運行中，通常會散發(fā)一定的熱量，如果工作電流在流經(jīng)線圈時相對較大，將增加發(fā)熱量，此時會導致油溫不斷上升。正常運行狀態(tài)下的配電變壓器，最高油溫通常在85℃～95℃，如果在實際檢查工作中發(fā)現(xiàn)油溫超過這一限值，則說明配電變壓器內(nèi)部發(fā)熱加劇，應及時停機修理。正常運行狀態(tài)下的配電變壓器，其油位通常在1/4～3/4，如果油位異常，很可能是漏油導致的。工作人員必須及時檢查設備，正常運行狀態(tài)下的配電變壓器，油色為淺黃色，運行一段時間后會變成淺紅色，如果顏色加深，說明設備產(chǎn)生了氧化和老化問題。

4 配電變壓器的運行維護措施

4.1 對外加設備進行合理安裝

在對配電變壓器進行日常維護的過程中，應將絕緣罩合理安裝在低壓端和高壓端，加大對自然災害及外力破壞的預防力度，高空墜物等對配電變壓器的影響就會減小，不易導致低壓短路和燒毀問題。但不可以將低壓計量箱安裝于配電變壓器中，因為配電變壓器長時間運行后，如果應用低壓計量箱，容易導致玻璃破損問題，如無法對其進行及時更換，降雨等對配電變壓器的安全運行將造成嚴重威脅。

4.2 合理安裝避雷器

過電壓保護工作中，應合理應用避雷器，使配電變壓器在運行過程中不會受到高壓雷電波的侵襲，降低內(nèi)部絕緣擊穿和短路發(fā)生的幾率。工作人員應定期開展接地電阻檢測，嚴禁發(fā)生焊接點脫焊，預防接地電阻超標的問題。合理選擇低壓過電流保護定值，能夠加大配電變壓器的保護力度。當短路及故障產(chǎn)生于低壓側總回路中時，會產(chǎn)生過流保護動作，此時熔斷現(xiàn)象不會在高壓側熔體中產(chǎn)生。

5 配電變壓器的常見故障處理

5.1 繞組匝間短路

發(fā)生繞組匝間短路，配電變壓器的油溫將不斷升高，黑煙會從油枕蓋中冒出，配電變壓器整體運行溫度也相對較高，導致氣體繼電器被觸動。這一故障通常是變壓器進水導致的，繞組被水浸入，焊接處和導線處的絕緣性會受到損壞，雜物浸入到油道中也是導致這一故障的主要原因之一。工作人員要定期開展配電變壓器檢修工作，及時修理發(fā)生故障的繞線圈，定期更新絕緣老化的設備。

5.2 配電變壓器自動跳閘事故

一旦發(fā)生自動跳閘事故，值班人員應向調(diào)度室報告，并判斷跳閘原因，重點檢查火光、過負荷、噴油及短路等問題。如果沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，則說明是二次回路誤動導致配電變壓器發(fā)生自動跳閘。如果沒有發(fā)現(xiàn)外部原因，則要檢查直流電阻和絕緣電阻，如仍無法確定自動跳閘的原因，應在跳閘位置放入瓦斯保護，使配電變壓器重新合閘。

5.3 特征氣體法判斷技術

故障導致的產(chǎn)氣特征是判斷故障性質(zhì)的一個重要根據(jù)。導致變壓器內(nèi)部產(chǎn)生氣體的故障主要包括過熱和放電兩種。過熱又根據(jù)溫度的高低分為低、中、高溫三種，過熱故障產(chǎn)生的氣體主要是CH4和C2H4，一般來說兩者之和能占氣體總烴的80%以上，隨著故障位置溫度的升高，CH4、C2H4和H2所占比例依次增加。根據(jù)變壓器放電的具體形式，可將之分為局部放電、火花放電與高能量放電三種基本形式，放電故障產(chǎn)生的特征氣體主要是C2H2與H2，其次是C2H4與CH4。另外，當變壓器內(nèi)部由于受潮而產(chǎn)生故障時，主要產(chǎn)生的特征氣體是H2。

5.4 比值判斷技術

根據(jù)不同類型特征氣體含量值及產(chǎn)氣速率判斷故障時，可使用比值法判斷故障的主要類型。例如，使用國際電工委員會(IEC)提出的特征氣體比值法能夠判斷變壓器等充油類電氣設備故障類型。根據(jù)這種故障判斷方法，任何一種故障都對應一組具體的氣體比值，當出現(xiàn)故障聯(lián)合作用時，則可能會出現(xiàn)找不到對應比值組合的情況，這時應分析該種非典型組合比值，發(fā)現(xiàn)導致這種非典型情況的主要原因，分析變壓器的實際故障類型。

5.5 變壓器局部放電檢測技術

變壓器出現(xiàn)故障時，內(nèi)部將產(chǎn)生與正常工作狀態(tài)不同的聲音、狀況，可以根據(jù)這些變化判斷其具體故障類型。變壓器局部放電通常是因為局部磁場強度迅速增強而產(chǎn)生的瞬間電流。因此，局部放電強度及增長速度可以有效反映變壓器內(nèi)部發(fā)生的變化，即能夠反映絕緣體中因為某部分不到位而導致的變壓器固體絕緣失效的情況。

5.6 其他類型故障檢測技術

第一，振動分析技術。通過檢測與分析電力變壓器的振動信號，能獲得變壓器出現(xiàn)故障時產(chǎn)生的振動數(shù)據(jù)，為后續(xù)變壓器的檢測提供參考數(shù)據(jù)。第二，紅外線熱像檢測技術。紅外線熱像檢測技術能接收到變壓器外部產(chǎn)生的紅外線信號，通過放大處理后，成為被人們所識別的圖像，再根據(jù)熱量分布實時狀況判斷變壓器的具體故障原因。第三，頻率響應分析技術。此技術屬于一種診斷變壓器繞組或接地線是否遷移的一種有效方法。利用這種技術進行檢測時，在變壓器的排管上纏繞對應圈數(shù)的磁場線圈，并分析變壓器運行過程中因為相互間磁場強度作用影響而產(chǎn)生的不同頻率，利用這些頻率獲得變壓器的具體故障類型。

[1] 錢政，嚴璋，羅承沐.電力變壓器絕緣故障綜合診斷方法的研究[J].電網(wǎng)技術，2016，(02) ：32-36.

[2] 何首賢，孫晨祺.電力變壓器故障分析及診斷技術研究[J].農(nóng)村電氣化，2016，(01)：20-21.

Researchontransformercommonfaulthandlingandroutinemaintenance

YU Tao, LUO Lei

(State Grid Shaanxi Electric Power Company Maintenance Company, Xi’an 710065, China)

In the normal operating system of power system, it is very important to have a type of equipment, that is, power transformers are very important supporting devices for power supply, power distribution, voltage boosting and other links. By analyzing the fault types and main reasons of power transformers, this paper puts forward the operation and maintenance measures of distribution transformers.

Transformer; Common faults; Routine maintenance

TM407

B

1674-8646(2017)24-0094-02

2017-10-20

羅磊(1987-)，男，本科，助理工程師；

于濤(1985-)，男，本科，助理工程師。