電力變壓器常見內(nèi)部故障原因分析及處理措施

蔣際棉 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院

一、背景

變壓器是電力系統(tǒng)重要的設(shè)備，能夠調(diào)節(jié)電壓，滿足不同的用電需求。變壓器的性能直接影響到供電質(zhì)量的安全性和可靠性。電力變壓器在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)各種問題，例如短路或者短路事故，影響著整條線路的運(yùn)行。了解電力變壓器常見故障對(duì)于提高變壓器的使用效率發(fā)揮著重要的作用。

二、電力電子變壓器相關(guān)概述

（一）內(nèi)涵闡述

本文探討的電力電子變壓器，和普通變壓器存在著很大的差別。在于電力電子變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和普通變壓器存在著很大的區(qū)別，是因?yàn)殡娏﹄妷鹤儔浩鲀?nèi)部存在著一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的電力電子的轉(zhuǎn)換裝置。這個(gè)裝置能夠?qū)τ陔妷汉碗娏鲄?shù)進(jìn)行相應(yīng)的變化，從而滿足不同的應(yīng)用需求。同時(shí)這個(gè)結(jié)構(gòu)能夠和高頻變壓器進(jìn)行有效的了解，實(shí)現(xiàn)了磁耦合的目標(biāo)，能夠更好地改變相關(guān)電力參數(shù)。在電力電子裝置中，最重要的技術(shù)就是電力電子變換技術(shù)，這種技術(shù)能夠使用各種電力元件對(duì)于各種大電流和大電壓進(jìn)行相應(yīng)的變換，將相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用到高頻變壓器當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)變換和不同能量的轉(zhuǎn)移和變換。

（二）變壓器運(yùn)行原理

變壓器在電力系統(tǒng)中主要完成電壓變化和能量轉(zhuǎn)移的目的，從而更好地方便電壓和電流進(jìn)行傳輸或者變換。主要利用了磁耦合的相關(guān)原理能夠更好完整電力和電壓的變化，能夠?qū)⒐ゎl信號(hào)交流電進(jìn)行相應(yīng)的變換，從而變換為頻率更高的交流電信號(hào)。變壓器具體運(yùn)行過程中，首先是進(jìn)行電壓頻率的變化，然后在利用變壓器磁耦合的原理進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，在變化完成之后能夠?qū)㈦妷簭闹鬟呄蚋边呥M(jìn)行轉(zhuǎn)移，也就是可以二次降低電壓的頻率，從而將即二次降低電壓的頻率，恢復(fù)為工頻電壓。此時(shí)，在完成二次轉(zhuǎn)變之后，這時(shí)候的電力參數(shù)就能夠給用戶使用。也就是說變壓器工作質(zhì)量直接影響到供電質(zhì)量和供電穩(wěn)定性。但是電力系統(tǒng)中不同的波動(dòng)會(huì)直接影響到供電服務(wù)質(zhì)量，主要是低頻的影響。

（三）變壓器常見故障

變壓器一直運(yùn)行在比較惡劣的環(huán)境當(dāng)中，這樣長年累月地運(yùn)行就容易發(fā)生各種故障。各種外在因素和內(nèi)在因素的影響就容易使得變壓器出現(xiàn)各種故障問題。一旦變壓器出現(xiàn)故障，就容易導(dǎo)致變壓器供電不穩(wěn)定，直接影響著供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量問題，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)變得不穩(wěn)定，一旦電壓峰值在一定階段一直超過變壓器的額定值，這樣就容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備被燒毀。變壓器在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)接觸不良的問題，這是變壓器最常見的一種故障類型和種類。一旦電路中出現(xiàn)接觸不良的事故，就會(huì)導(dǎo)致線路中的電流參數(shù)出現(xiàn)波動(dòng)，使得在變壓器在工作過程沒法正常工作。導(dǎo)致接觸不良的原因有很多種，變壓器設(shè)備中的任何部件出現(xiàn)損壞都會(huì)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)接觸不良。在發(fā)生接觸不良事故時(shí)，就會(huì)影響電力設(shè)備之間的電流平衡，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行異?；蛲Ｖ惯\(yùn)行。另外還有很多原因都會(huì)影響著變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如果變壓器密封性不好，如果在雷雨天氣時(shí)，都會(huì)使得雨水進(jìn)入到變壓器內(nèi)部，從而導(dǎo)致變壓器線路出現(xiàn)短路事故。變壓器內(nèi)部很多絕緣部件在長時(shí)間使用過程中會(huì)受到不同程度的氧化，從而使得絕緣部件出現(xiàn)失效故障，導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障問題。

三、加強(qiáng)電力變壓器故障處理的幾點(diǎn)建議

（一）針對(duì)故障制定相應(yīng)的處理措施

電力變壓器在長時(shí)間使用過程中會(huì)出現(xiàn)不同的故障，常見的故障包括了油溫突然升高、元件損害等問題。在具體處理過程中，首先要根據(jù)故障的現(xiàn)象來判斷具體的原因然后制定相應(yīng)的解決方案。例如如果是油溫升高，可能是以下原因?qū)е隆５谝?，電力變壓器出現(xiàn)了短路現(xiàn)象。第二，電力變壓器中的鐵芯片元件出現(xiàn)了一定的損害。第三，可能是變壓器的接觸開關(guān)存在接觸不良等等。可以根據(jù)這些問題開展排除法，一點(diǎn)一點(diǎn)排查故障，最終確定故障的類型。另外，可以根據(jù)繼電器的工作狀態(tài)，來判斷變壓器的故障。例如可以通過判斷瓦斯繼電器的工作狀態(tài)來觀察是夠變壓器是夠出現(xiàn)了損害。在排除這項(xiàng)故障之后可以通過觀察絕緣油液面變化情況來判斷變壓器是否存在故障。

（二）做好電氣試驗(yàn)，保障變壓器穩(wěn)定運(yùn)行

電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用?？梢酝ㄟ^電氣試驗(yàn)，通過檢測(cè)變壓器的相關(guān)參數(shù)，可以通過變壓器相關(guān)參數(shù)的變化和預(yù)測(cè)，能夠分析出變壓器的損耗問題，從而判斷變壓器是否能夠正常運(yùn)行。在電力的行業(yè)中，判斷變壓器損耗容量損耗大小，都是需要電氣試驗(yàn)來進(jìn)行分析和判斷，這樣通過數(shù)據(jù)得出來的結(jié)論往往才是最可靠的。另外電氣試驗(yàn)的方法和種類都很多，根據(jù)檢測(cè)問題的需要可以根據(jù)具體的設(shè)備實(shí)際需求，來分析變壓器運(yùn)行過程中可能存在的問題。變壓器設(shè)備內(nèi)部的元件使用壽命都是有一定時(shí)間。首先按照相應(yīng)的試驗(yàn)步驟來逐漸分析可能出現(xiàn)的故障以及可能的原因。

另外為了更好的開展好電氣試驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性，就必須在試驗(yàn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照相關(guān)的試驗(yàn)流程來開展試驗(yàn)。而且這也是保護(hù)變壓器最好的一種方式。運(yùn)用電氣試驗(yàn)的多種試驗(yàn)方式對(duì)變壓器故障進(jìn)行分析，不僅能夠很好地分析變壓器實(shí)際情況，而且能夠更好保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。另外還需要電力人員提升自身專業(yè)技術(shù)和安全意識(shí)，更好地保障試驗(yàn)工作正常開展。

（三）做好電力設(shè)備維護(hù)管理

為了更好地保障電力變壓器能夠運(yùn)行在一個(gè)安全穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中，需要制定完善的電力變壓器管理制度。首先為了更好了解電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)和先關(guān)參數(shù)性能，需要結(jié)合著相關(guān)行業(yè)規(guī)范來制定電力變壓器安全使用說明書，在安全使用說明書中要明確指出電力變壓器容易出現(xiàn)的問題以及正常工作的相關(guān)參數(shù)。第二，為了更好地提高電力變壓器利用效率，需要建立完善的電力變壓器管理制度，這個(gè)制度要明確包括以下內(nèi)容：電力變壓器使用流程；安全檢查；人員責(zé)任分配等問題。同時(shí)還要根據(jù)需要來不斷規(guī)范電力變壓器的操作流程以及在使用電力變壓器時(shí)需要的注意事項(xiàng)，從而更好地規(guī)范操作人員的行為。第三為了更好地保障電力變壓器工作在額定范圍內(nèi)，需要讓操作人員熟悉相關(guān)電力變壓器的超負(fù)荷參數(shù)，從而減少電流電壓等參數(shù)對(duì)于電力變壓器的影響。減少操作人員的失誤，使得電力變壓器長期工作在穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中。第四，要做好電力變壓器使用記錄和維護(hù)保養(yǎng)記錄，詳細(xì)記錄電力變壓器的故障類型以及如何進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，能夠及時(shí)掌握電力變壓器常見的故障類型以及運(yùn)行狀態(tài)，更好提高電力變壓器利用效率。

四、結(jié)束語

綜上所述，變壓器是電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要電力設(shè)備。為了減少電力變壓器出現(xiàn)故障的概率需要做好變壓器的維護(hù)管理，在電力變壓器出現(xiàn)故障之后，做好故障處理，從而更好地提高變壓器的使用壽命。