電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理

韋明源

【摘 要】電力變壓器發(fā)生故障，不僅會(huì)大大提升電力事故率，還會(huì)對(duì)人們的正常工作、生活產(chǎn)生巨大的影響，給相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的健康穩(wěn)定發(fā)展帶來(lái)巨大威脅。故此，做好電力變壓器故障診斷和日常檢修工作尤為重要，需要深入探索與研究。

【關(guān)鍵詞】電力工程；變壓器檢修；故障診斷；處理措施

引言

電力變壓器是電網(wǎng)的核心部件，發(fā)生故障會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，電力變壓器運(yùn)行過(guò)程中的故障通常表現(xiàn)為溫升異常、油位異常、振動(dòng)與響聲異常、外觀與氣味異常等，而引起故障的原因則是絕緣材料老化、絕緣油油質(zhì)劣化、過(guò)電壓等問(wèn)題，所以應(yīng)加強(qiáng)變壓器的檢修與維護(hù)工作，在變壓器發(fā)生故障時(shí)采取正確的措施進(jìn)行處理，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1電力變壓器的重要性

電力變壓器的正常運(yùn)行，決定了整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)輸工作的好壞，它是相關(guān)電力輸送企業(yè)在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中非常重要的一項(xiàng)電氣設(shè)備，電力變壓器，不僅控制著我們生活中必要的用電設(shè)備，還在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全問(wèn)題，產(chǎn)生了巨大影響，所以相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員要對(duì)電力變壓器有足夠的重視。在實(shí)際生產(chǎn)操作中電力變壓器非常容易受到環(huán)境中一些細(xì)節(jié)問(wèn)題的影響，實(shí)際運(yùn)營(yíng)中一些微小的參數(shù)的改變，都會(huì)對(duì)電力變壓器的正常運(yùn)行產(chǎn)生巨大影響，所以相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員一定要重視電力變壓器的維護(hù)工作，對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的一些電力變壓器，一定要用合理的操作來(lái)維修和維護(hù)其正常的運(yùn)行，這樣才能合理地保證日常人們生活的正常電力輸送，才能保證我們生活中用電的最大安全。

2電力變壓器的故障類型

2.1短路故障

電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果電力變壓器的溫度過(guò)高，極易造成短路故障。絕緣過(guò)熱故障與繞組變形故障是短路故障中最為常見(jiàn)的兩種情況。絕緣過(guò)熱故障是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中出現(xiàn)了極高的電流，產(chǎn)生了極高的熱量。電力變壓器受到高溫影響，發(fā)生短路故障。繞組變形故障是短路電流對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生了沖擊，影響了機(jī)電保護(hù)裝置的正常動(dòng)作。如果沖擊的短路電流較小，電力變壓器的繞組變形情況不會(huì)很明顯，但仍會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2絕緣故障

絕緣故障會(huì)嚴(yán)重影響電力變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展，引發(fā)絕緣故障的原因大致如下：少量的金屬雜質(zhì)摻雜在變壓器內(nèi)部；變壓器油道較小且絕緣較??；變壓器的絕緣成型件被導(dǎo)電質(zhì)污染，電力變壓器設(shè)備各相間的絕緣裕度不符合實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)要求；變壓器油道設(shè)計(jì)不合理。

2.3自動(dòng)跳閘故障

電力變壓器正常使用過(guò)程中出現(xiàn)自動(dòng)跳閘故障，主要是因?yàn)槿藶椴僮髋c變壓器內(nèi)部破壞。要想有效解決電力變壓器自動(dòng)跳閘故障問(wèn)題，必須安排專業(yè)人員進(jìn)行故障排查，制定科學(xué)合理的檢修策略，避免電力變壓器出現(xiàn)爆炸情況。

2.4油質(zhì)問(wèn)題

電力變壓器出廠時(shí)都會(huì)涂抹絕緣油，以保證電力變壓器原件的正常使用。投入使用后，在內(nèi)部、外部因素的共同影響下，電力變壓器或多或少都會(huì)出現(xiàn)油質(zhì)問(wèn)題，造成電力變壓器故障。這主要是由于制造、安裝、檢驗(yàn)變壓器的過(guò)程中，技術(shù)監(jiān)督不到位，管理不嚴(yán)格，導(dǎo)致變壓器油質(zhì)出現(xiàn)老化、劣化問(wèn)題。

3電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理

3.1繞組變形檢測(cè)

當(dāng)變壓器遭受短路電流沖擊時(shí)，會(huì)因強(qiáng)大電動(dòng)力作用導(dǎo)致繞組變形，嚴(yán)重時(shí)將直接造成突發(fā)性損壞事故。繞組發(fā)生局部變形也不可忽視，即使沒(méi)有立即損壞，也有可能留下嚴(yán)重的故障隱患，如：絕緣間距發(fā)生變化，固體絕緣被損傷導(dǎo)致局部放電，當(dāng)過(guò)電壓作用時(shí)可能發(fā)生匝間、層間擊穿，導(dǎo)致突發(fā)性絕緣事故，甚至在正常運(yùn)行電壓下，因局部放電的長(zhǎng)期作用發(fā)生絕緣擊穿；還會(huì)使繞組機(jī)械性能下降，抗短路能力降低等。故如何判斷變壓器繞組完好尤為重要。變壓器在遭受短路電流沖擊后，常用油中溶解氣體分析、繞組直流電阻、短路阻抗，繞組的頻率響應(yīng)分析、空載電流和損耗等法來(lái)診斷繞組有無(wú)變形，確定繞組發(fā)生嚴(yán)重變形后，應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行吊芯或吊罩檢查后處理。

3.2絕緣電阻檢測(cè)

測(cè)量繞組連同套管的絕緣電阻及吸收比或極化指數(shù)能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部分表面受潮或臟污、以及貫串性的集中缺陷，同時(shí)可以為耐壓試驗(yàn)的可行性作參考，測(cè)量結(jié)果應(yīng)換算至同一溫度下進(jìn)行比較，要綜合判斷，相互比較，在安裝時(shí)絕緣電阻不應(yīng)低于出廠試驗(yàn)時(shí)絕緣電阻測(cè)量值的70%。鐵芯、夾件、穿芯螺絲等部件絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，絕緣介質(zhì)單一，測(cè)量這些部件的絕緣電阻能更有效地檢出相應(yīng)部件絕緣缺陷。35kV及以上變壓器，應(yīng)測(cè)吸收比。吸收比與出廠值相比應(yīng)無(wú)明顯差別，在常溫下應(yīng)不小于1.3；吸收比偏低時(shí)可以測(cè)量極化指數(shù)，不應(yīng)低于1.5。絕緣電阻大于10000MΩ時(shí)，吸收比不應(yīng)低于1.1或極化指數(shù)不低于1.3。

3.3直流電阻測(cè)試

測(cè)量繞組直流電阻是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時(shí)甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一方法。它能判斷出分接開(kāi)關(guān)各分接位置接觸是否良好、指示是否正確；引出線有無(wú)斷裂；繞組引出線與導(dǎo)電桿接觸情況；多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股情況；變壓器繞組接頭焊接不良，變壓器繞組匝間、層間短路等。測(cè)量變壓器直流電阻時(shí)電流選擇要恰當(dāng)，測(cè)量中不得切換無(wú)勵(lì)磁分接開(kāi)關(guān)，避免電弧導(dǎo)致油質(zhì)裂化甚至損壞變壓器。1600kV·A及以下容量的三相變壓器，各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的4%，線間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%；1600kV·A以上三相變壓器，各相測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%，線間測(cè)得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%；變壓器的直流電阻與同溫下出廠值比較，相應(yīng)變化不應(yīng)大于2%；如電阻相間差在出廠時(shí)超過(guò)規(guī)定，廠家已說(shuō)明了這種偏差的原因，則與以前相同部位測(cè)得值比較，其變化不應(yīng)大于2%。

3.4介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)

當(dāng)懷疑變壓器整體受潮，油劣化，繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷時(shí)可用測(cè)試變壓器介質(zhì)損耗因數(shù)的方法進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)電容較小的設(shè)備測(cè)介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性和整體分布性缺陷，但對(duì)電容量較大的設(shè)備，只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體分布性缺陷。tgδ測(cè)量結(jié)果受表面泄漏、試驗(yàn)接線、溫度及外界條件影響，應(yīng)采取措施減小和消除。測(cè)量結(jié)果應(yīng)換算到同一溫度時(shí)的數(shù)值進(jìn)行比較，20℃時(shí)500kV不大于0.6%，110～220kV不大于0.8%，35kV不大于1.5%。

3.5變壓比及接線組別測(cè)試

變壓器變比試驗(yàn)可以檢查出變壓器繞組匝數(shù)比是否正確，檢測(cè)分接開(kāi)關(guān)的位置、接線是否正確，測(cè)試匝間是否短路，判斷變壓器并列運(yùn)行的可行性，所有分接頭的電壓比與廠家銘牌參數(shù)比較應(yīng)無(wú)顯著差別，且應(yīng)符合電壓比的規(guī)律；電壓等級(jí)在220kV及以上電力變壓器，其電壓比在額定分接頭位置時(shí)允許偏差為±0.5%。電壓在35kV以下，電壓比小于3的變壓器電壓比允許偏差為士1%；其他所有變壓器額定分接下電壓比允許偏差為士0.5%；其他分接的電壓比應(yīng)在變壓器阻抗電壓值的1∕10以內(nèi)，但不得超過(guò)±1%。當(dāng)需判斷變壓器能否并列運(yùn)行時(shí)，測(cè)量其接線組別相同是其項(xiàng)目之一，若參加并列的變壓器接線組別不一致，將出現(xiàn)不能允許的環(huán)流。因此，變壓器在出廠、交接和大修后都要測(cè)量繞組的接線組別。

結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)電力變壓器進(jìn)行簡(jiǎn)要的相關(guān)概述，對(duì)電力變壓器應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，針對(duì)這些問(wèn)題，提出了一些檢修與維護(hù)過(guò)程當(dāng)中需要注意的問(wèn)題，重點(diǎn)還是相關(guān)技術(shù)人員平時(shí)的維護(hù)工作，希望能夠在一定程度上使電力變壓器的運(yùn)行更加的合理和順暢，使整個(gè)電力系統(tǒng)能夠更加平穩(wěn)的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆小燕.電力變壓器維修和維護(hù)方法探析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（1）：161-162.

[2]曾嗣堂，曾萍，趙國(guó)賓.電力變壓器維修和維護(hù)方法探析[J].化工管理，2017（5）：26.

[3]李騰，張晨晨，蒲道杰.電力變壓器運(yùn)行中檢修與維護(hù)的研究[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2017（8）：306

（作者單位：南寧交通資產(chǎn)管理有限責(zé)任公司）