有關如何加強配電變壓器運行管理的探討

摘要:配電變壓器的安全、可靠運行直接的影響著用戶的用電可靠性、安全性。為了保證配電變壓器的正常工作，必須加強配電變壓器的運行維護管理，做好變壓器的運行監視，對變壓器運行中出現的異常現象進行分析，判斷原因和有可能發生的事故，采取措施，防止事故的發生。

關鍵詞:變壓器 運行 維護

1 做好變壓器運行維護管理的重要性

配電變壓器作為電力用戶電能的來源，其運行狀況直接關系到電力用戶能否得到可靠、持續的用電。變壓器一旦發生事故，輕則斷電，造成生產中止，生活不便，設施損壞，重則引起連鎖反應，引起大面積停電，直接和間接經濟損失巨大。因此，加強變壓器的運行管理，對變壓器的運行進行監測，保障變壓器的健康運行，發生異常情況，采取措施，及時處理，有效地防止故障狀態的轉化，依據變壓器的運行數據，對變壓器的運行狀態進行分析，判定變壓器的健康狀況，確定是否需要進行檢修，減少或避免變壓器故障發展帶來的損失，提高電力變壓器運行的可靠性，保障電力供應。

2 變壓器投運前的檢測

為保障配電變壓器的安全運行，變壓器投運前必須進行現場檢測，其主要內容如下:

2.1 油枕上的油位計是否完好，油位是否清晰且在與環境溫度相符的油位線上。

2.2 蓋板、套管、油位計、排油閥等處是否密封良好，有無滲油現象。

2.3 防爆管(安全氣道)的防爆膜是否完好，呼吸器的吸潮劑是否失效。

2.4 變壓器的外殼和低壓側中性點接地是否牢固可靠，接地電阻是否符合要求。

2.5 變壓器一、二次出線套管及與導線的連接是否良好，相色是否正確。

2.6 測量變壓器的絕緣電阻和直流電阻，應符合《電器裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》的有關規定。

若以上檢查全部合格，則先將變壓器空投(不帶負荷)，檢查電磁聲有無異常，測量二次側電壓是否平衡，如平衡說明變壓器變比正常，無匝間短路，變壓器可以帶負荷正常運行。

3 運行變壓器的監控管理

根據筆者多年的運行維護經驗，運行人員按時收集運行中的變壓器負荷、溫度、變壓器油等的監控數據，根據變壓器運行數據作出相應的調整。

3.1 電氣參數

電氣參數直接反映變壓器負載和運行安全情況，特別在用電高峰期間，更要加強監視。配電變壓器應設計配電箱，配置電流表、電壓表等，便于電氣參數的監視，沒有電流表、電壓表的，可在低壓側用鉗形電流表、萬用表測量，在操作時，一定要按照安全規程的要求進行操作。

3.1.1 過載

夏季降溫、工業用電、農灌用電集中時期，配變壓器往往過載運行。此時，一定要加強變壓器電氣參數的監測，并采取措施，合理分配用電時間和用電負荷，將過載的時間限制在運行規程要求的范圍之內，否則，會造成變壓器內部各部件、線圈、油絕緣老化影響變壓器的使用壽命和增大損耗，甚至使變壓器燒毀。在我局近幾年更換的變壓器中，有很大一部分就是變壓器長期過載，造成絕緣燒毀。因此，如變壓器確實不能滿足負載要求，應考慮更換大容量或加裝一臺變壓器并列運行。

3.1.2 三相電氣參數不平衡

最主要的原因是三相負載不平衡，筆者曾經對一臺由于負荷不平衡，造成偏相，致使A 相絕緣老化擊穿的變壓器進行檢查，A 相絕緣顏色明顯比另外兩相深很多。同時，由于三相電壓不平衡，三相負荷電流產生零序電流分量，會在變壓器鐵心中產生零序磁通，二次側產生零序電壓，不僅負荷側中性點位移，使中性線帶電，導致電動機、家用電器外殼帶電，給人身安全造成威脅，同時零序磁通產生較大的鐵損，加劇溫升，降低變壓器效率和使用壽命。因此，在運行監視時，要認真觀察和測量三相電壓及電流是否平衡。按電流超過額定值的百分比，確定過負荷允許運行的時間(變壓器運行規程有規定)，并將三相負荷電流盡可能調整平衡。

在三相電氣參數出現不平衡時，還要注意聽一聽變壓器內是否有“咕嚕咕嚕”的氣泡逸出聲，如果有，這就是引起不平衡另外一個原因——繞組局部短路，此時應立即停止運行，進行檢查和處理，否則，會造成嚴重的后果。例如，筆者供電區的一個企業，運行人員在抄表時發現三相電壓、電流不平衡，并了解到此變壓器所帶負荷并沒變化，開始懷疑表計問題，這時聽到變壓器內部有聲響，經停電檢查發現繞組匝間短路。

3.2 聲響

從上面事例看，變壓器聲響的辨別十分重要，通過聲響，可了解變壓器運行安全情況，判斷故障和隱患。當周圍聲音嘈雜影響辨別效果時，可在傍晚等相對安靜的條件下進行。通過對實際情況的分析，總結出如下幾點:

3.2.1 聲響較大

正常的聲響是輕微而均勻的“嗡嗡”電磁聲，如果聲響較大，主要是以下原因:①負荷較大，聲響隨著負荷的增加而增大，如果油溫、油位變化不大且穩定，三相電流增大且較平衡，三相電壓平衡且略有下降，聲響較大是由負荷的增加引起，要注意負荷的變化;②系統電壓增加。當系統電壓增加時也會造成聲響較大，此時三相電流較平衡并略有下降，三相電壓明顯升高，超過額定值，要注意觀察和分辨，并與調度部門聯系，了解原因。

3.2.2 聲響異常

當配電變壓器出現以下異常聲響時，應停止運行，對變壓器進行檢查和處理，否則，會造成事故的發生。

①音響較大而嘈雜，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，可能是變壓器鐵心夾件或壓緊鐵心的螺釘松動。②音響中有水的沸騰聲，發出“咕嚕咕嚕”的氣泡逸出聲，主要是由繞組有匝間短路或分接開關的接觸不良引起。③音響中有爆炸聲，既大又不均勻，可能是變壓器的器身絕緣被擊穿。④音響中有放電的“吱吱”聲，可能是變壓器器身或套管發生表面局部放電。檢修時，應清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料，或檢查鐵心接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。⑤音響中夾有連續的、有規律的撞擊或摩擦聲，而各種測量表計指示和溫度均無反應，可能是變壓器某些部件因鐵心振動而造成機械接觸，或者是因為靜電放電引起的異常響聲，應及時予以處理。

3.3 變壓器油

正常情況下變壓器油透明、微黃，油枕油位計的油位與油溫標志相符。運行中的變壓器油受到放電、過熱等情況的影響，就會發生變化，并通過油色、油位反映出來，應認真進行觀察和分析。另外，要定期進行變壓器油的試驗和色譜分析，判斷變壓器的健康狀況。

3.3.1 油位變壓器的油位與運行溫度和環境溫度有關。而運行溫度則又與負荷大小有關。一般變壓器的油位在-30℃～30℃范圍內變化，如果油位上升超過指示的最高位置并繼續上升，同時聲音出現異常，三相電流、電壓不平衡，說明變壓器內部溫度異常升高，有短路故障。這時應停止運行，進行吊心檢查。如變壓器油滲漏嚴重，或連續從破損處不斷外溢，油位過低，使套管引線和分接開關暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，易引起擊穿放電，應立即將變壓器停止運行，補漏和加油。還要注意呼吸器內的干燥劑顏色有無變化，如已失效要及時更換，發現缺陷及時消除，防止因呼吸器堵塞而造成的假油位。

3.3.2 油色

筆者在一次變壓器的監測中發現油位計的油色發白，經停電檢查發現鐵心、線圈頂部有水珠，油箱底部有水，經分析是油枕密封不嚴，水份在呼吸中進入變壓器，水份的增加會造成油的耐壓水平降低，并使變壓器絕緣受潮，引起絕緣的擊穿。另外，油呈棕色，說明油內含有碳粒，主要是油被電弧燒煳引起，會造成絕緣強度降低，并且碳粒沉積于絕緣表面或堵塞油道影響散熱;油色發紅，說明變壓器絕緣材料已經老化，易引起絕緣擊穿、造成短路，這兩種情況也應引起足夠重視。

3.4 溫度

為防止變壓器絕緣材料和變壓器油的過速老化，變壓器運行規程對變壓器的油溫進行了限制。我局近幾年更換維修的變壓器中約五成是由于過負荷造成溫度升高使絕緣加速老化，引起線圈短路，導致溫度的異常升高，變壓器的燒毀。因此，對變壓器溫度要嚴密監測，特別要注意溫度的異常升高。

3.4.1 過負荷升溫

規程規定，油浸式自冷變壓器上層油溫不宜經常超過85 ℃，最高不得超過95 ℃(配電變壓器側測溫孔插入溫度計可隨時得運行變壓器的即時溫度)，當變壓器上層油溫超過95 ℃后，每增加5 ℃變壓器內的絕緣(油等絕緣介質)老化速度要增加一倍，使用年限要相應減少。因此，要密切監視變壓器的溫度。避免長時間過負荷運行。特別在環境溫度高、滿負荷或過負荷狀態運行時，應采取降負荷或吹風等措施強制降溫。

3.4.2 溫度異常升高

變壓器在負荷和散熱條件、環境溫度都不變的情況下，溫度不斷升高是變壓器的故障象征，根據運行經驗，引起溫度異常升高的原因有:①變壓器匝間、層間短路;②變壓器鐵心局部短路;③因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發熱等。變壓器溫度異常時，應停止運行，查明原因，采取相應的措施予以排除，否則，會引起事故的發生。

3.5 外觀

在變壓器的運行監測中，要加強外觀的觀察，不能放過任何蛛絲馬跡，特別是在天氣惡劣(雷雨、大風、大霧等)時，一定注意認真仔細，防止給變壓器及周圍供電設施帶來的危害。

3.5.1 變壓器器身和套管

套管有無破損裂紋、有無嚴重油污、有無放電痕跡，變壓器套管的積垢和破損，在大霧或小雨時造成污閃，使高壓側單相接地或相間短路。變壓器箱蓋上有無落下異物，如大風將樹枝吹落在箱蓋時引起套管放電或相間短路。一、二次引線是否松動，檢查各個電氣連接點有無銹蝕、過熱和燒損現象。

3.5.2 有無滲漏

檢查變壓器滲漏油現象，引起變壓器漏油的原因有:①焊縫開裂或密封件失效;②運行中受到震動;③外力沖撞;④油箱銹蝕嚴重而破損等。要認真觀察分析，提供檢修方案和計劃。油位低于規定范圍，要及時加油，避免分接開關、線圈受潮。

3.5.3 變壓器輔助設施及周圍環境

變壓器臺架有無銹蝕、傾斜、下沉;木構件有無腐朽;磚、石結構臺架有無裂縫和倒塌的可能;地面安裝的變壓器，圍欄是否完好;變壓器輔助設施(如表箱、開關等)是否完好;臺架周圍有無雜草叢生、雜物堆積、有無生長較高的農作物、樹、竹、蔓藤植類物接近帶電體。

3.6 接地線

配電變壓器把避雷器、變壓器外殼、中性線連接在一起接地的。也就是把工作接地、保護接地、防雷接地連接在一起接地。如果各連接點接觸不良，接地線斷裂或接地電阻過大，接地就失去作用，就會對設備和人身安全造成威脅。剩余電流動作保護器也會失去作用，對用戶生命財產構成威脅。因此，定期檢查接地線的連接，對接地體進行測試是非常必要的。接地點必須接觸良好，符合有關規程要求，電阻過大，應增加接地極，接地點土壤電阻率過大，就在接地體周圍加降阻劑，降低接地電阻。

3.7 遠程監測

目前，在我國一些地區實行了配電變壓器的遠程監測，在變壓器側設置數據采集終端，采集電壓、電流、功率、溫度等信息，通過GPRS 短信傳送到監測工作站，工作站具有數據顯示、存儲、分析、故障狀態識別等功能，可直觀地了解設備的運行情況，并根據分析結果和狀態提示，及時采取措施，防止事故的發生，有效地保障配電變壓器的運行安全，大大提高工作效率，具有很強的實時性和很高的可靠性，應積極推廣。

4 變壓器檔案及運行維護人員的管理

4.1 遵守規章制度，提高巡視質量

變壓器運行維護管理人員應遵守變壓器運行規程和其他的有關規定，制定變壓器的現場運行管理制度，規定變壓器巡視的檢查項目，需要進行的操作，工作的質量標準，巡視的周期，工作記錄的內容和要求及考核標準等，工作人員在運行工作中要嚴格執行，按規定認真巡視檢查設備，提高巡視質量，及時發現異常和缺陷，及時處理和匯報，杜絕事故發生。

4.2 遵守安全措施

變壓器運行維護管理人員應遵守安全規程等規章制度，做好工作人員及設備的安全措施，如在變壓器及配套設施周圍設置安全遮欄，為工作人員配備安全工器具等，在巡視、操作時，根據具體情況，設立安全監護人，在雷雨天氣、火災、變壓器異常等特殊情況下更要嚴格遵守安全規程和運行規程，保護人身安全和設備安全。

4.3 運行人員的素質和培訓

變壓器運行工作人員需要有較高的業務素質和責任心。工作人員上崗前要進行業務培訓，具備一定的電工基礎，掌握設備結構、原理、性能、技術參數和設備布置情況，以及設備的運行、維護、操作方法和注意事項，并經考試合格和審批手續，方可上崗工作。

4.4 建立變壓器檔案

為保證變壓器的正常運行，掌握變壓器的健康情況，確定變壓器是否需要檢修和檢修哪些項目，要嚴格變壓器投運、檢修、試驗的交接制度，做好變壓器運行值班記錄，建立變壓器檔案，檔案主要內容有:①變壓器的結構特點和制造情況;②變壓器的運行數據;③運行中異常現象和發現的缺陷及其嚴重程度(缺陷要分類準確，寫明部位、程度及有關數據);④負載狀況和絕緣老化情況;⑤歷次電氣試驗和絕緣油分析結果;⑥變壓器的故障和事故情況;⑦事故處理經過;⑧設備投運和停運情況。檔案應長期保存，并根據實際情況，適當增設有關記錄，有條件的使用微機進行管理，對數據庫中記錄定期檢查并備份。

5 結束語

配電變壓器在供電系統中的作用極其重要，它的長期、安全、可靠運行的重要性不言而喻。在配電變壓器的運行中，要認真對變壓器的電氣參數及聲音、溫度、油位、外觀及其他現象進行觀察，確定變壓器運行狀況是否良好，出現異常情況時，分析其產生的原因，判斷有可能發生的事故，及時采取措施或提出處理方案，必要時立即停止運行，進行檢修。加強配電變壓器運行管理，制定措施，完善制度，保證變壓器安全、經濟運行，最大限度地防止和減少變壓器故障和事故的發生，保障人們生產、生活的可靠用電。