配電變壓器常見故障及維護管理

賈振興

摘要：我國經(jīng)濟水平的快速進步帶動了電力工程行業(yè)的不斷進步。目前在實際電網(wǎng)運行工作中，電網(wǎng)實際運行的穩(wěn)定性和使用安全性能均取決于變壓器的正常運行狀態(tài)，因此相關(guān)工作人員需要給予足夠的重視。本文將詳細(xì)介紹幾種常見的變壓器故障種類，同時分析不同類型的影響因素。

關(guān)鍵詞：變壓器;故障;維護

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國電力生產(chǎn)逐漸呈現(xiàn)多元化趨勢，變壓器的運行狀態(tài)直接關(guān)系著發(fā)電廠的運行，因此，為了減少因電力設(shè)備的損壞而引發(fā)的停電甚至更為嚴(yán)重的安全事故的發(fā)生，發(fā)電廠應(yīng)做好變壓器的運行維護工作。

1、電力變壓器設(shè)計流程所包含的主要內(nèi)容

油浸式變壓器作為電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛也是最重要的變電設(shè)備，維系著整個電力系統(tǒng)的運行，它的運行質(zhì)量也備受關(guān)注。變壓器的差異性設(shè)計是指針對性的對變壓器進行設(shè)計用以滿足不同應(yīng)用場合的不同需求。合理的設(shè)計是變壓器能夠?qū)崿F(xiàn)正常供配電功能的保證。本文針對不同種類變壓器存在的相似性問題進行總結(jié)分析。變壓器的設(shè)計因為需求的不同結(jié)構(gòu)上也有一定的差異，針對油浸式變壓器而言，設(shè)計主要包括以下內(nèi)容：①鐵芯的設(shè)計（鐵芯形狀、大小、鐵芯材料等）。②線圈的設(shè)計（原副邊匝數(shù)、導(dǎo)線直徑）。③導(dǎo)線結(jié)構(gòu)選擇（多股線或扁平線）。④繞組結(jié)構(gòu)選擇（多層或分段繞制）。⑤端控設(shè)計。⑥損耗與溫升。⑦冷卻系統(tǒng)設(shè)計。

2、幾種常見的故障簡介

2.1、運行磁路出現(xiàn)故障

變壓器內(nèi)部磁路出現(xiàn)故障的情況非常普遍，經(jīng)常由以下幾種主要的因素。（1）穿心螺栓受到損傷。這個零件在使用過程中容易受到其他物體的影響而出現(xiàn)擊穿或者移位的情況，導(dǎo)致整個螺栓受到嚴(yán)重的損壞或者是長度不夠，進而出現(xiàn)內(nèi)部短路的情況，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部出現(xiàn)渦流的情況。如果變壓器內(nèi)部的穿心螺栓均出現(xiàn)這種損害情況，那么整個設(shè)備內(nèi)部就會出現(xiàn)嚴(yán)重的短路情況，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱，鐵芯內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重的燒毀情況。如果穿心螺栓內(nèi)部出現(xiàn)過熱的情況，那么這個絕緣相關(guān)線路可能就會發(fā)生短路情況。（2）鐵芯鋼片受到損壞。鋼片內(nèi)部出現(xiàn)不同程度的損害以及老化現(xiàn)象會導(dǎo)致整個變壓器內(nèi)部出現(xiàn)旋渦現(xiàn)象，一旦遇到這種情況，整個內(nèi)部就會過熱，嚴(yán)重影響變壓器內(nèi)部的鐵芯運行安全。（3）鐵芯內(nèi)部采用雙方對接的形式進行連接，如果貼片與鐵芯內(nèi)部的連接位置出現(xiàn)裂縫情況，那么可能會產(chǎn)生渦流情況，增加表面的溫度。（4）變壓器內(nèi)部鐵芯的接片如果過長的話就會與下部的硅鋼發(fā)生詳細(xì)接觸，內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重短路情況，導(dǎo)致銅片內(nèi)部被熔斷進而出現(xiàn)放電的情況。

2.2、變壓器滲油

由于套管質(zhì)量及密封原因變壓器會發(fā)生漏油現(xiàn)象。在對變壓器進行預(yù)防測驗時，如果發(fā)現(xiàn)油耐壓試驗中試驗電壓降低，則需對變壓器進行潮氣入侵檢測，并結(jié)合介質(zhì)損耗試驗，逐一進行排查。另外，還需要進行變壓器匝間短路測試，分析問題產(chǎn)生的具體原因。對于試驗結(jié)果，做好數(shù)據(jù)追蹤，采取針對性措施解決問題。

2.3、變壓器出線側(cè)易發(fā)生短路故障

在設(shè)計中低壓繞組時，需要注意短路問題。主要是因為中低壓繞組間的短路阻抗小，容易發(fā)生短路現(xiàn)象。一般情況下低壓線圈的損壞幾率最大，中壓線圈緊隨其后。在進行變壓器的中低壓繞組設(shè)計時：①需要充分考慮繞組的實際狀況然后進行電磁計算，保留好足夠的設(shè)計裕度，這樣才能保證繞組的安匝平衡。②選用自黏式導(dǎo)線及硬板絕緣紙筒作為中低壓繞組的內(nèi)襯，增加必要的支撐。③對夾件壓釘?shù)臄?shù)量進行合理設(shè)計，增加壓包環(huán)的機械強度，減少繞組端部的變形情況。④進行工藝的改革，保證繞組的密實程度，預(yù)密化處理繞組墊塊，降低繞組的收縮率。

3、針對變壓器運行維護過程常見弊端的處理對策

3.1、積極應(yīng)用穩(wěn)壓設(shè)備

目前，我國電力需求旺盛，隨著國家大力發(fā)展智能型電網(wǎng)，節(jié)能環(huán)保型輸變電設(shè)備的市場需求逐漸增大，給穩(wěn)壓設(shè)備制造廠帶來了發(fā)展機遇，同時也促進了變壓器行業(yè)的快速發(fā)展。為保障用電高峰居民能夠安全可靠、平穩(wěn)有序的用電，國家采取多項措施進行電網(wǎng)改造是一個必然趨勢。感應(yīng)調(diào)壓器兼具環(huán)保與性能穩(wěn)定的特點，即符合國家節(jié)能減排的要求，又能為企業(yè)降低成本，減少資源利用。另外，感應(yīng)調(diào)壓器噪聲較低，適合在居民區(qū)使用。調(diào)查結(jié)果顯示，變壓器市場近年來保持較高幅度的增長。江蘇精瑞電力設(shè)備有限公司不斷開拓創(chuàng)新，以生產(chǎn)大容量節(jié)能環(huán)保感應(yīng)調(diào)壓器為主要發(fā)展目標(biāo)，企業(yè)產(chǎn)品穩(wěn)壓設(shè)備引進國外先進的技術(shù)水平，可以準(zhǔn)確分辨正、負(fù)電源以及可調(diào)還是固定，同時可根據(jù)它的額定電壓和額定電流選擇具體型號，有效解決了變壓器使用過程中的諸多問題[2]。隨著天然能源的日漸匱乏，開發(fā)節(jié)能產(chǎn)品符合國家經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，國家的相應(yīng)措施在一定程度上也鼓勵了各大企業(yè)的自主研發(fā)進程。企業(yè)需要不斷提升產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)，改進設(shè)產(chǎn)工藝，使產(chǎn)品的能效進一步提升。

3.2、提高操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)

其實變電操作這項工作對于工作人員的個人素質(zhì)和能力都有著較高的要求，需要具備扎實的理論知識，這樣才能在出現(xiàn)故障之后迅速判斷出故障類型，并且找到對策來開展維修工作。這就需要提高操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和實踐能力，可以將工作人員個人的主動學(xué)習(xí)和組織培訓(xùn)結(jié)合起來，定期開展相應(yīng)的技術(shù)講座，并且隨著技術(shù)的進步不斷更新自身的知識。在實踐操作上，可以以設(shè)備現(xiàn)場管理為主，明確系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理，并且對于其作用進行細(xì)致分析，可以獨立開展簡單的設(shè)備維護工作。為了進一步提高工作人員的技術(shù)水平，可以建立起一個學(xué)習(xí)小組，組內(nèi)的工作人員可以互相促進學(xué)習(xí)，提高配合協(xié)作能力，遇到事故時可以在保護自身的情況下迅速處理。

3.3、完善管理體制

要想實現(xiàn)變壓器的高效應(yīng)用，減少使用過程中的各項意外，企業(yè)就要對內(nèi)部管理體制進行完善。首先，企業(yè)應(yīng)制定相關(guān)規(guī)章制度，確保技術(shù)人員操作科學(xué)、規(guī)范。其次，企業(yè)應(yīng)建立健全的監(jiān)管制度，對工作人員的操作進行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作及時改正，減少安全事故的發(fā)生，并設(shè)立設(shè)備管理人員，定期對系統(tǒng)設(shè)備進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)故障并加以排除，保障系統(tǒng)設(shè)備的使用性能。最后，企業(yè)可以設(shè)立激勵機制，對優(yōu)異員工給予一定獎勵，如此一來不僅激發(fā)了員工的工作熱情，同時有利于挖掘員工的內(nèi)在潛能，不斷提高工作效率，促進企業(yè)獲得經(jīng)濟效益。

3.4、強化設(shè)備管理

做好設(shè)備管理的強化工作可以很好地降低變電運行工作中設(shè)備事故的發(fā)生。①在設(shè)備采購階段就要加強管理，謹(jǐn)慎選擇電氣設(shè)備，關(guān)鍵看中設(shè)備的質(zhì)量好壞。同時要重視設(shè)備的監(jiān)造和出廠試驗，保證設(shè)備可以正常安全運行。另一方面，加強監(jiān)督檢查設(shè)備的安裝調(diào)試質(zhì)量，嚴(yán)格驗收，避免由于安裝措施和電氣設(shè)備本身的接線錯誤導(dǎo)致的故障。②加強電氣設(shè)備的巡視、檢查和日常維護工作，對于監(jiān)控設(shè)備上的不正常現(xiàn)象要仔細(xì)分析，加強運行監(jiān)管。如果在巡視檢查中發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在異常，需仔細(xì)辨析設(shè)備所表現(xiàn)出的現(xiàn)象變化狀況。同時，安排合理的巡視設(shè)備的間隔時間和巡視次數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的錯誤，將故障隱患扼殺在初始狀態(tài)。③要做好修試計劃，結(jié)合設(shè)備的實際運行情況，每隔一段時間解除設(shè)備的隱患;并嚴(yán)格控制設(shè)備修試后的質(zhì)量驗收。

結(jié)束語

綜上所述，在配電站變壓器運行管理過程中，利用狀態(tài)檢修技術(shù)可實時對變壓器的運行狀態(tài)進行分析和評測，降低設(shè)備檢修工作量，提升管理效率，降低配電變壓器檢修成本，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

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