變壓器故障分析與處理

王琛

摘要：目前國(guó)內(nèi)的電力系統(tǒng)的發(fā)展的主要方向是把西部地區(qū)的電向東輸送、南北方的電相互供應(yīng)，形成全國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)的電網(wǎng)系統(tǒng)，建造覆蓋全國(guó)的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。電力變壓設(shè)備是電網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它能否安全運(yùn)行關(guān)系著對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。然而，我們?cè)陔娏ψ儔涸O(shè)備材料中會(huì)常常見(jiàn)到許多絕緣材料，比如像絕緣油以及絕緣紙，由于日常環(huán)境的變化，這些絕緣材料在日曬風(fēng)吹中受到了不同程度的老化，極其容易導(dǎo)致電力變壓設(shè)備事故的發(fā)生。而本文對(duì)于電力變壓器的常見(jiàn)缺陷和故障給出一些常見(jiàn)的例子，并分析了這些故障對(duì)變壓器的危害，同時(shí)還總結(jié)了消除故障的方法。

關(guān)鍵詞：變壓器;故障診斷;故障處理

1 引言

電力變壓器是整個(gè)電能輸送的核心器件，它可以為各行各業(yè)和千家萬(wàn)戶輸送能量，同時(shí)電力變壓器也是電網(wǎng)中最重要的設(shè)備。電力設(shè)備的安全運(yùn)行才可以避免電網(wǎng)發(fā)生重大事故，其中電力變壓器就是防止電網(wǎng)事故發(fā)生最關(guān)鍵的設(shè)備。變壓器如果出現(xiàn)故障，其結(jié)果不但會(huì)導(dǎo)致電力變壓器自身的損壞，也會(huì)導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷，給整個(gè)電力用戶造成巨大的損失。

2 變壓器運(yùn)行維護(hù)的重要性

變壓器是電網(wǎng)傳輸過(guò)程中重要的組成部分，變壓器可以調(diào)節(jié)電壓的升高或降低，為電力用戶提供安全、穩(wěn)定的電力服務(wù)，既滿足了電力用戶不同的電壓使用要求，又可以防止電壓過(guò)高或過(guò)低給電力用戶的電器以及設(shè)備造成損害，避免給用戶帶來(lái)經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)上的損失。

因此，變壓器的維護(hù)工作非常重要，只有運(yùn)用科學(xué)合理的維護(hù)方法，及時(shí)、有效地解決變壓器工作中出現(xiàn)的問(wèn)題，保證變壓器可以持續(xù)、穩(wěn)定的工作，才能保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，才能為電力用戶提供更好、更優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

3 電力變壓器的故障類(lèi)型

3.1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。

3.2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薄;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。

3.3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(zhuān)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。

3.4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。

4 電力變壓器的故障處理分析

4.1鐵芯接地故障

對(duì)于此類(lèi)故障，可采取以下處理方法：（1）電容放電沖擊法。當(dāng)鐵芯接地引出線斷開(kāi)，檢修工作人員使用兆歐表，進(jìn)行電容充電，在后期的放電時(shí)，進(jìn)行鐵芯絕緣體電阻測(cè)量。如果電阻值正常，則可排除故障，同時(shí)采取測(cè)量接地電流或者其他方式，控制故障的發(fā)生。對(duì)于不穩(wěn)定接地，選擇鐵芯接地引出線，利用可調(diào)電阻，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的有效控制，使其<1A。（2）若故障持續(xù)擴(kuò)大，則開(kāi)展停電檢測(cè)。在接地故障點(diǎn)位的判斷時(shí)，可利用吊罩的方式，提高故障處理的效率。具體操作時(shí)，要保證鐵芯和夾件為不連接的狀態(tài)，進(jìn)行空心螺旋桿對(duì)鐵芯的絕緣大小測(cè)試。做好各個(gè)間隙或者槽部的檢查，看是否存在螺帽以及金屬碎屑，使用油或者氮?dú)膺M(jìn)行清理。

4.2電力變壓器自動(dòng)跳閘

斷路器通常會(huì)安裝在電力變壓器的高壓、中壓和低壓三側(cè)，以便于保障電力變壓器設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性;電力變壓器中還會(huì)安裝繼電保護(hù)裝置。當(dāng)電力變壓器發(fā)生自動(dòng)跳閘現(xiàn)象的時(shí)候，值班人員通常要快速向調(diào)度室報(bào)告情況，并準(zhǔn)確判斷出跳閘的原因，與此同時(shí)，相關(guān)工作人員可以重點(diǎn)檢查電力變壓器的火光、負(fù)荷、噴油以及短路等方面問(wèn)題。如果在電力變壓器內(nèi)部沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障，則表明二次回路誤動(dòng)在保護(hù)裝置中的存在是導(dǎo)致電力變壓器發(fā)生自動(dòng)跳閘的主要原因。而如果在電力變壓器外部沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何異常，工作人員則需要詳細(xì)檢查電力變壓器的內(nèi)部運(yùn)行狀況，主要檢查內(nèi)容為直流電阻和絕緣電阻;如果仍然無(wú)法確定自動(dòng)跳閘的原因，應(yīng)聯(lián)系專(zhuān)業(yè)班組進(jìn)行鑒定判斷，再聯(lián)系調(diào)度進(jìn)行一次強(qiáng)送，促進(jìn)跳閘電力變壓器重新投入使用，保證供電可靠性。

4.3變壓器日常檢修及維護(hù)

變壓器日常維護(hù)時(shí)，應(yīng)該定期巡視變壓器的電壓、電流、油箱油溫油位，檢查變壓器有無(wú)震動(dòng)和噪音，以明確變壓器工作狀態(tài)是否正常，應(yīng)該靈活調(diào)整變壓器日常維護(hù)周期，例如新安裝的變壓器，在初步工作性能穩(wěn)定階段，可以適當(dāng)延長(zhǎng)維護(hù)周期，而對(duì)于工作時(shí)間較長(zhǎng)的變壓器則應(yīng)縮短巡檢周期，當(dāng)變壓器較長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也應(yīng)縮短巡檢周期。應(yīng)定期清潔的有瓷套管和絕緣子等絕緣設(shè)備，避免異物過(guò)多造成閃絡(luò)，還有散熱器以及冷卻器的進(jìn)油管和出油管等易吸附灰塵的部位。應(yīng)該例行檢查和測(cè)試的有分接開(kāi)關(guān)包括接觸的定位、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性、緊固等;檢查接地電阻是否小于5Ω定值;測(cè)試變壓器的線圈、避雷器、套管，避雷器接地必須可靠等。通過(guò)日常的巡檢和維護(hù)，最大限度地排除安全隱患，保證變壓器安全可靠的運(yùn)行。

4.4絕緣受潮故障

當(dāng)發(fā)生此故障，可采取熱油循環(huán)處理措施，進(jìn)行故障處理。具體操作的過(guò)程中，對(duì)濾油機(jī)的壓力要控制為0.3MPa;對(duì)真空壓力參數(shù)控制為0.09MPa;出口油溫參數(shù)控制為75℃，進(jìn)行熱油循環(huán)處理。當(dāng)溫度大于60℃后，經(jīng)過(guò)36h后，開(kāi)展脫氣處理，脫氣時(shí)間控制在2-3h范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)24h靜置處理后，進(jìn)行絕緣指標(biāo)檢測(cè)，看是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。主要檢測(cè)電阻以及吸收比等，以免故障的發(fā)生，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性。對(duì)滲漏點(diǎn)進(jìn)行處理時(shí)，油排入到油罐后，采取補(bǔ)焊措施，進(jìn)行滲漏點(diǎn)的處理，同時(shí)要對(duì)損壞零件進(jìn)行替換。

4.5差動(dòng)故障

從電力變壓器的使用實(shí)際來(lái)說(shuō)，差動(dòng)故障較為常見(jiàn)?；诓顒?dòng)保護(hù)原理，當(dāng)電力變壓器正常運(yùn)行或者區(qū)外故障時(shí)，可以作為理想電力變壓器，則流入裝置的電流和流出電流值相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。若電力變壓器發(fā)生故障，兩側(cè)或者三側(cè)向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)繼電器動(dòng)作?；诖四軌蚺袛喙收习l(fā)生點(diǎn)，確定本體內(nèi)或者低壓側(cè)進(jìn)線斷路器前等故障。在日常維護(hù)中要做好此類(lèi)故障的有效防范和應(yīng)對(duì)，做好設(shè)備的定期檢查，及時(shí)消除安全隱患，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電力變壓器是電力系統(tǒng)中極其重要的電力設(shè)備，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電網(wǎng)能否安全、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。變壓器一旦故障。造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大，因此，要加強(qiáng)變壓器的運(yùn)行管理，根據(jù)變壓器的運(yùn)行現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。對(duì)其進(jìn)行分析，關(guān)注變壓器運(yùn)行中的異?，F(xiàn)象，及時(shí)采取維護(hù)和補(bǔ)救措施。提高變壓器運(yùn)行的安全性和可靠性。

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