對(duì)變壓器運(yùn)行中的故障處理分析

劉秀婷 薛瑋

摘 要：作為供電系統(tǒng)的重要組成部分，變壓器在電力供應(yīng)中發(fā)揮著十分重要的作用。而與其他電力設(shè)備相比，變壓器的使用頻率更高，發(fā)揮的作用更大。然而，經(jīng)常出現(xiàn)的變壓器運(yùn)行故障，很大程度上給整個(gè)供電系統(tǒng)帶來(lái)了安全隱患。文章結(jié)合變壓器運(yùn)行中的各種故障類型，對(duì)變壓器故障的檢測(cè)以及出現(xiàn)的原因進(jìn)行闡述，并進(jìn)一步提出了常見故障的處理方法。

關(guān)鍵詞：變壓器；運(yùn)行；故障處理

1 變壓器運(yùn)行中的故障類型

1.1 鐵芯損壞引發(fā)的故障

穿心桿與夾緊螺桿作為鐵芯柱的兩個(gè)重要組成部分，很容易會(huì)發(fā)生絕緣以及損壞故障，此時(shí)穿心螺桿和鐵芯疊片的兩點(diǎn)會(huì)連接起來(lái)，出現(xiàn)環(huán)流局部發(fā)熱的現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)燒壞鐵芯零件。想要解決這方面的問(wèn)題，就應(yīng)該對(duì)吊芯的外觀進(jìn)行定期的檢查，具體地可以采用直流電壓或電流的檢測(cè)方法，來(lái)檢查疊片之間的絕緣電阻的阻值。

1.2 接地鐵芯片斷裂引發(fā)的故障

由于感應(yīng)原理，變壓器如果處于持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)，內(nèi)部的金屬件會(huì)產(chǎn)生懸浮電位，此時(shí)為避免連續(xù)放電現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要保證變壓器的接地鐵芯處于良好的狀態(tài)，否則變壓器的電壓會(huì)持續(xù)上升，還會(huì)發(fā)出聲響，甚至影響瓦斯繼電器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而對(duì)油色譜的分析結(jié)果造成影響，使結(jié)果不能達(dá)到合格的要求。具體的原因則是沒有擰緊甚至缺乏接地鐵芯片，為避免此類故障的出現(xiàn)，要定期檢查接地片，以及時(shí)地對(duì)已經(jīng)損壞的芯片進(jìn)行更換。

1.3 繞組對(duì)地間短路引發(fā)的故障

一般地，地間短路出現(xiàn)的主要原因是由于受潮，大大降低了變壓器油絕緣強(qiáng)度，甚至出現(xiàn)絕緣老化情況。而變壓器油變潮的結(jié)果就是線圈內(nèi)產(chǎn)生雜物，進(jìn)而引發(fā)故障，使得瓦斯繼電器管路出現(xiàn)噴油現(xiàn)象。想要發(fā)現(xiàn)此類故障，可以采用測(cè)量繞組和油箱絕緣電阻的方法，或者通過(guò)進(jìn)行油液的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)的方法檢查故障。

變壓器如果長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行，就會(huì)在繞組匝排列中出現(xiàn)短路現(xiàn)象，而一旦短路，會(huì)在繞組匝之間產(chǎn)生極大的電流，導(dǎo)致內(nèi)部溫度高于正常溫度。此時(shí)繼電器顏色發(fā)生變化，成為灰色或者藍(lán)色，同時(shí)出現(xiàn)連續(xù)跳閘的現(xiàn)象。而想要解決這類問(wèn)題，首先要檢查油箱的冷卻管，及時(shí)清除雜物，分別對(duì)各項(xiàng)直流電阻進(jìn)行測(cè)量。

2 變壓器運(yùn)行過(guò)程中常見故障的檢測(cè)

2.1 外部漏油

變壓器中的外部漏油現(xiàn)象主要指的是灰?guī)煺婵蔗尫砰y的漏油。一旦油浸式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，油液很快就會(huì)發(fā)生氣化，進(jìn)而產(chǎn)生大量高壓氣體，加大變壓器油箱內(nèi)部的壓力，這些高壓氣體如果不能及時(shí)得到釋放，很可能會(huì)使油箱變形甚至發(fā)生爆炸現(xiàn)象。而灰?guī)煺婵蔗尫砰y本就是為了對(duì)變壓器內(nèi)部的壓力進(jìn)行及時(shí)、有效的調(diào)節(jié)，以免油箱由于高壓而發(fā)生變形。而出現(xiàn)外部漏油的主要原因則是油箱內(nèi)部壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真空閥的密封壓力，卻仍達(dá)不到開啟壓的要求，以致于出現(xiàn)漏油情況。想要解決這一問(wèn)題，最重要的是找到壓力增加的原因。如果是由于真空閥的密封圈老化而造成的壓力增加，就應(yīng)該及時(shí)更換老化的密封閥；如果是由于密封面有雜物出現(xiàn)而造成的壓力增加，就應(yīng)該及時(shí)清理雜物，保證干凈，之后再進(jìn)行使用。

2.2 外部放電

外部放電主要指的是變壓器外部套管的放電，或者說(shuō)是由于套管污損所導(dǎo)致的異常。而這種放電會(huì)產(chǎn)生大量熱能，從而提高變壓器的部件溫度，產(chǎn)生絕緣損壞或者部件老化等隱患，甚至出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。此外，由于污損而產(chǎn)生的電暈，會(huì)有臭氧的味道揮發(fā)出來(lái)，與此同時(shí)對(duì)發(fā)揮散熱作用的分散進(jìn)行冷卻，以致于油泵被燒壞，發(fā)出焦灼的味道。

2.3 聲音異常

變壓器運(yùn)行的正常聲音是均勻且連續(xù)的，一旦聲音出現(xiàn)異常，表明變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障。根據(jù)聲音的差異，可以判斷出變壓器故障的不同類型，具體有以下幾種類型。

2.3.1 如果變壓器發(fā)出的聲音較大、雜音較多，可以對(duì)故障進(jìn)行初步判斷，是由于螺釘或者夾件發(fā)生松動(dòng)導(dǎo)致的。此外，如果變壓器內(nèi)部發(fā)出的聲音雜亂無(wú)章，電壓與電流的變化卻沒有異常，這證明松動(dòng)的螺釘或者部件已經(jīng)加劇了硅鋼片的震動(dòng)。

2.3.2 如果變壓器內(nèi)部的聲音是間歇性的，此時(shí)儀表指針會(huì)左右搖晃，且會(huì)發(fā)出大音量、高音調(diào)的聲音，此時(shí)可以判定為由變壓器超額運(yùn)行引發(fā)的故障，也就是波動(dòng)較大的負(fù)載加上諧波作用，最終導(dǎo)致聲音的異常。

2.3.3 如果變壓器發(fā)出的是水沸騰的聲音，與此同時(shí)變壓器仍在運(yùn)行，此時(shí)測(cè)溫計(jì)會(huì)顯示出較高的溫度，同樣從油盤也可以看到油位有一定幅度的上升，甚至?xí)霈F(xiàn)轟鳴聲，嚴(yán)重的情況下，變壓器會(huì)著火。此時(shí)可以判定為繞組出現(xiàn)故障，主要的應(yīng)對(duì)措施就是立即停止運(yùn)行，同時(shí)全面地對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

2.4 溫度過(guò)高

變壓器過(guò)熱會(huì)偏轉(zhuǎn)接線頭線卡的位置；長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行則會(huì)使得套管接線端滑落，使得接觸表面的顏色發(fā)生變化，失去光澤，甚至破壞鍍層。此外，導(dǎo)致變壓器接觸表面顏色發(fā)生變化的因素還有很多，如油室進(jìn)水等。首先，冷卻系統(tǒng)故障導(dǎo)致的溫度過(guò)高。作為保證變壓器內(nèi)部恒定溫度的關(guān)鍵部件，冷卻系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)使溫度迅速提升。而冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因則包括風(fēng)扇或者潛油泵停止工作、散熱器管道出現(xiàn)阻塞等。其次，內(nèi)部故障導(dǎo)致的溫度過(guò)高。內(nèi)部構(gòu)件十分復(fù)雜的變壓器很容易會(huì)發(fā)生故障，從而導(dǎo)致溫度異常。例如，繞組匝之間的短路、漏磁等原因引起的溫度異常，情況嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)噴油狀況。此時(shí)，應(yīng)該立刻停止變壓器的運(yùn)行，并對(duì)變壓器進(jìn)行檢測(cè)，以及時(shí)維修并改善故障。

3 變壓器運(yùn)行故障的處理措施

3.1 變壓器溫度過(guò)高的處理

想要解決此種類型故障，首先要做的就是要解決繞組過(guò)熱的問(wèn)題，可以采用替換的方式，將繞組結(jié)構(gòu)替換為雙螺旋結(jié)構(gòu)，同時(shí)定期對(duì)冷卻管進(jìn)行清理與清潔。除此之外，為防止連接出現(xiàn)松動(dòng)或者發(fā)熱情況，要盡可能地保證引線與分接開關(guān)連接的正確性。

3.2 變壓器受潮的處理

想要很好地處理變壓器受潮情況，應(yīng)該在變壓器正常、穩(wěn)定的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)機(jī)內(nèi)套管進(jìn)行短時(shí)間的、定期的檢查，及時(shí)改造正在安裝的、密封條件并不好的套管，以避免套管端部過(guò)熱。除此之外，還可以通過(guò)采用干燥熱油真空霧化的方法，對(duì)變壓器受潮進(jìn)行有效的處理。

3.3 變壓器顏色異常的處理

一般地，應(yīng)對(duì)變壓器顏色異常的措施通常是對(duì)工作負(fù)載進(jìn)行檢查與核對(duì)，并對(duì)介質(zhì)的溫度進(jìn)行冷卻。與此同時(shí)，對(duì)冷卻裝置的通風(fēng)條件進(jìn)行檢查，此時(shí)如果出現(xiàn)溫度過(guò)高的情況，就應(yīng)該立即停止變壓器的運(yùn)行，對(duì)其進(jìn)行檢查與維修。

3.4 對(duì)繼電器動(dòng)作引發(fā)的故障處理

此類故障出現(xiàn)時(shí)，會(huì)伴有瓦斯動(dòng)作跳閘的現(xiàn)象，為此，應(yīng)該及時(shí)對(duì)跳閘原因進(jìn)行查明，在對(duì)故障進(jìn)行處理之前，要使變壓器停止工作。此外，通過(guò)對(duì)瓦斯繼電器的內(nèi)部氣體進(jìn)行研究分析，主要研究其可燃性，進(jìn)一步判斷出故障原因。具體地，如果內(nèi)部氣體不具有可燃性，證明繼電器內(nèi)部已經(jīng)被空氣進(jìn)入并填充，變壓器可以繼續(xù)進(jìn)行工作；否則，需要對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究與分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

變壓器運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)期性決定了其必然會(huì)出現(xiàn)各種類型的異常和故障，再加上內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及工作環(huán)境要求的嚴(yán)苛性，更是使得變壓器故障頻發(fā)。因此，必須注重變壓器運(yùn)行過(guò)程中的日常檢修與維護(hù)，相關(guān)工作人員更是應(yīng)該認(rèn)真負(fù)責(zé)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，找到故障原因，對(duì)癥下藥，及時(shí)解決安全隱患，保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定、安全。

參考文獻(xiàn)

[1]唐勇波.基于相對(duì)重構(gòu)貢獻(xiàn)的變壓器故障診斷方法[J].高壓電技術(shù)，2012，38（11）：33-34.

[2]劉風(fēng)清.電力系統(tǒng)變壓器故障原因分析及處理方法研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（3）：18-19.