電力變壓器的運行維護及故障處理

摘要: 電力變壓器(以下簡稱變壓器)是用來改變交流電壓、傳遞電能的電氣設備。本文結合單縣電網變壓器運行情況和自己的工作經驗，對電力變壓器的運行維護及故障處理進行歸納總結，以便廣大電力工作者在電力工作中進行參考，將變壓器各種異常迅速快捷的檢修處理，以防故障的發生。

關鍵詞: 電力變壓器;故障;運行;維護

一、變壓器的運行狀態:根據變壓器的運行情況，可分為正常、異常、事故三種狀態。

(一)變壓器的正常運行狀態

變壓器運行時，產生鐵芯和繞組損耗現時發熱，使變壓器內部各部件和油溫升高;同時還會引起鐵芯、附件的振動而發出均勻的電磁及機械方面的聲響。正常運行時，一般應注意監視以下幾個方面:

(1)變壓器運行時發出連續而均勻的電磁“嗡嗡”聲。

(2)變壓器一次、二次繞組三相電流、電壓、有功、無功功率、油面溫度等項運行參數均應在其銘牌或規程允許的范圍內，同一電壓等級的各相電氣參數應基本平衡。

(3)變壓器油的主要性能指標符合標準。

(4)變壓器的各類保護裝置均應處于正常運行狀態。

(二)變壓器的異常狀態

(1)嚴重滲漏油;

(2)油枕內看不到油位或油位過低;

(3)油位不正常升高;

(4)變壓器油炭化;

(5)變壓器運行時內部有異響;

(6)有異常放電或有火花現象;

(7)變壓器套管有裂紋或嚴重破損;

(8)變壓器高低壓引線線夾過熱;

(9)氣體繼電器連續發動作信號;

以上狀態，應加強巡視檢查，并結合零點檢修或變壓器低負荷時設法盡快消除。

(三)變壓器的事故狀態

變壓器運行中的異常狀態是事故狀態的前奏，如果處理方法不當或延誤處理時間就會轉化為事故狀態。運行中發現投入備用變壓器，并將事故變壓器停運處理:

(1)變壓器內部異響很大;

(2)正常負荷和冷卻條件下油溫不正常并不斷升高;

(3)油枕或安全氣道噴油;

(4)嚴重漏油，油位計和氣體繼電器內看不到油位;

(5)油色變化大，油內出現碳質等;

(6)套管有嚴重的破損和放電現象;

(7)變壓器著火。

以上狀態，應立即進行檢修，設法消除故障，以免造成損壞變壓器，擴大事故范圍，延長停電時間。

二、變壓器運行中的檢查:

為保證變壓器安全運行，必須加強對運行中變壓器的巡視、檢查，具體內容有:

(1)檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節不同，運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據，還應根據以往運行經驗及在上述情況下與上次的油溫比較。

(2)檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油面應符合周圍溫度的標準線，如油面過低應檢查變壓器是否漏油等。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內部故障。

(3)變壓器的聲音應正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變，應細心檢查，并迅速匯報有關領導并請檢修單位進行處理。

(4)檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常。工作、備用電源及油泵應符合運行要求等。

(5)天氣有變化時，應重點進行特殊檢查。大風時，檢查引線有無劇烈擺動，變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物;大雪天，各部觸點在落雪后，不應立即熔化或有放電現象;大霧天、各部有無火花放電現象;雷雨季節應注意檢查避雷器保護以防變壓器遭受雷擊等。

(6)三相負荷電流是否平衡，不能超過額定值，否則要將負荷進行平均分配。

(7)變壓器接地裝置是否完整無損。變壓器的外殼、中性點和避雷器裝置的接地線應緊密連接在一起，完好接地。

三、變壓器的事故處理

為了正確的處理事故，應掌握下列情況:

(1)系統運行方式，負荷狀態，負荷種類;

(2)變壓器上層油溫，溫升與電壓情況;

(3)事故發生時天氣情況;

(4)變壓器周圍有無檢修及其它工作;

(5)運行人員有無操作;

(6)系統有無操作;

(7)何種保護動作，事故現象情況等。

變壓器在運行中的故障可歸納為內部故障和外部故障兩類。內部故障是指變壓器油箱內各部件發生的故障，主要有相間短路、單相接地、單相匝間短路等;外部故障主要有絕緣套管絕緣損壞而造成引線的相間短路、引線一相碰油箱接地等，最常見的故障是繞組、套管和電壓分接開關的故障，同時也經常發生鐵芯、油箱及其它故障，分述如下:

(一)繞組故障

主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產生這些故障的原因有以下幾點:

(1)在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。

(2)在運行中因散熱不良或長期過載，繞組內有雜物落入使溫度過高絕緣老化。

(3)制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。

(4)繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。

(5)絕緣油內混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。

由于上述種種原因，在運行中已經發生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。

匝數短路時的故障現象是變壓器過熱油溫增高，電源側電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作;嚴重時差動保護或電源側的過流保護也會動作。發現匝間短路應及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。

(二)套管故障

這種故障常見的是炸毀、閃落和漏油，其原因有:

(1)密封不良、絕緣受潮劣化;

(2)呼吸囂配置不當或者吸入水分未及時處理。

(三)分接開關故障

常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電，主要原因有:

(1)連接螺絲松動;

(2)帶負荷調整裝置不良和調整不當;

(3)分接頭絕緣板絕緣不良;

(4)接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足;

(5)油的酸價過高，使分接開關接觸面被腐蝕。

(四)鐵芯故障

運行中變壓器發生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻，如損壞不大，在損壞處涂漆即可。

(五)瓦斯保護故障

變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經檢查不是內部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動作等引起的，則可不經內部檢查即可投入送電。如差動保護動作，應對該保護范圍內設備進行全部檢查。

此外，變壓器著火也是一種危險事故，因變壓器有許多可燃物質，處理不及時可能發生爆炸或使火災擴大。變壓器著火的主要原因是:套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出并在頂蓋上燃燒;變壓器內部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒的變壓器油溢出。發生這類事故時，變壓器保護應動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開，應用手動來立即斷開斷路器，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關，停止冷卻設備，進行滅火。變壓器滅火時，最好用泡沫滅火器，必要時可用砂子滅火。