探究35kV及以下變壓器的檢修技術

錢映明

【摘要】目前，我國的國民經濟正在快速的發展，市場經濟也正在快速的完善與建設中，供電網絡是其中重要的一部分。為確保電網可以安全順利的運行，且為順利開展現代化建設工作的前提是需要對變壓器進行檢修。本文結合對變壓器產生影響的因素進行分析判斷，采用相關的檢測手段對變壓器的故障進行檢測，依據放電、絕緣劣化破損以及短路等具體的故障現象與綜合分析的檢測結果，對35kV及以下變壓器的檢修技術進行探討分析。

【關鍵詞】35kV;變壓器;檢修技術

引言

變壓器在電力系統在運行時的主要設備，如果運行的時候出現故障，那會使電力服務的水平減小，且還可能產生相應的安全事故，使人民生命與國家財產的安全受到威脅，所以需要在電力系統運行的時候，對變壓器進行檢測故障并對其進行檢修，這樣可以保證電力系統可以安全順利的運行。對此，本文就35kV的變壓器為例，對35kV及以下變壓器的檢修技術進行了分析探討。

1.全面分析變壓器的異常以及故障

1.1 全面研究每種影響因素對變壓器的異常進行判斷

對變壓器外部的條件以及內部的結構進行結合，然后依據相關規程的標準，與同類設備或者自身的不同部位進行對比，對變壓器產生的異常進行判斷。比如，對變壓器安裝、檢修記錄、運行歷史以及結構等部分情況進行了解;把握變壓器內部冷卻的方式、絕緣的配合、油質、引線、走向、絕緣的狀況等情況還有變壓器的外部是不是出現過出口短路又或者是遭到過電壓以及電網諧波的影響等;對相同運行狀態或者同一容量的同一種類的變壓器是不是存在異常或者不同進行對比;對變壓器本身的不同部位進行對比，例如，變壓器的油箱溫度分布是不是變化的比較均勻，利用紅外成像儀進行檢查的結果是不是顯示變壓器的油枕或者套管的溫度較高，局部的溫度是不是存在突變的現象，具有缺油的故障等。出現三相電壓不平衡的情況，例如，三相負載不平衡引起中性點位移，使三相電壓不平衡;系統發生鐵磁諧振，使三相電壓不平衡;繞組局部發生匝間和層間短路，造成三相電壓不平衡。

1.2 采用相應的檢測手段對變壓器的故障進行檢測

經過對繞組的絕緣電阻進行檢測，研究中對地、低、高和低對地、中、高還有高對地、低、中是不是存在較明顯的差異;依據色譜的研究結果，檢測變壓器是否存在故障或者異常等，例如，進行氣相色譜分析時，可從氫、烴類、一氧化碳、二氧化碳、乙炔的含量變化來判斷變壓器的內部故障，通常當氫、烴類含量急劇增加，而一氧化碳、二氧化碳含量變化不大時，為裸金屬（如： 分接開關）過熱性故障;當一氧化碳、二氧化碳含量急劇增加時，為固體絕緣物（木質、紙、紙板）過熱性故障;當氫、烴類氣體增加時，乙炔含量很高，為匝間短路或鐵芯多點接地等放電性故障。再依據其故障的特點以及檢測結果，利用空載性試驗、局部放電試驗以及絕緣試驗，檢測繞組的直流電阻，還有超聲波檢測與紅外檢測以及其他帶電檢測的技術方法，聯合受測變壓器的運行、檢修情況以及結構，全面的對故障部位以及性質進行分析研究，保證可以在出現不同的情況時可以有不同的措施進行檢修。例如，增強監視、控制負荷、減小試驗的周期、第一時間停電檢查以及計劃較近時間內的內部檢查等。

2.依據故障的具體表現與檢測結果進行全面的檢修

使35kV及以下變壓器出現故障的原因主要有放電、絕緣劣化出現破損以及短路等方面。

2.1 絕緣出現故障

現在我國廣泛利用的變壓器有干式樹脂變壓器與油浸變壓器。其中油浸變壓器使用的絕緣材料主要有絕緣紙板、紙和木塊以及絕緣油等絕緣材料，如果這部分材料受到過電壓、油保護方式、濕度以及溫度等因素影響時出現分解且老化的時候，絕緣強度會減小且無法恢復，還可能失掉絕緣的功能，變壓器相應的絕緣性能會減小，變壓器的使用壽命也相應會降低，使變壓器受到損壞出現故障。

如果變壓器出現故障時，進行初步的判斷時判斷可能與絕緣有關，可經過取樣對固體絕緣材料的老化水平以及絕緣油的劣化進行檢測，進一步判斷是不是絕緣的故障，并第一時間替換絕緣強度較低或絕緣性能丟失的固體絕緣材料以及劣化的絕緣油。同時經過限制變壓器的額定負荷，加大空氣的流通，改良散熱的條件，減小變壓器運行時的環境溫度，避免箱體缺少油或者溫升超過標準;經過采取相關的維護技術，避免絕緣油出現油質劣化與污染的現象，避免固體絕緣材料的強度減小，確保變壓器的絕緣性能，以增大變壓器的使用壽命。

2.2 放電的故障

變壓器的放電故障通常是放電地方對絕緣轟擊，破壞絕緣且進一步將絕緣進行局部的破壞，最終使絕緣出現被擊穿的現象;放電時發熱、生出臭氧等活性的氣體對絕緣進行局部的腐蝕，使絕緣材料的分子結構出現氧化裂解或者熱裂解，加大損耗以及介質電導，促進絕緣性能快速劣化與老化，最后使絕緣出現熱擊穿的現象。

對于放電的故障，需要經過電測法查到無線電的干擾水平以及放電的波形;經過色譜的研究檢測到溶解油內每種氣體的含量以及其大小的變化;經過超聲測法對放電的超聲波進行檢測，并對其研究分析。最后再依據檢測的研究結果，利用相關措施對其檢修。

2.3 短路的故障

變壓器的短路故障包括繞組間對地短路或變壓器的內部引線短路以及變壓器的出口短路。變壓器出現短路故障的時候，巨大的短路電流會使絕緣受熱而遭到破壞，使變壓器出現損壞或者被擊穿的現象;變壓器在受到短路的沖擊時，短路的電動力使繞組發生變形，多次短路累積的沖擊效應會使變壓器損毀。

3.對變壓器進行檢修的工藝以及相關的質量標準

3.1 對繞組進行檢修

3.1.1 對相間隔板與圍屏是否出現變色、破損、放電痕跡以及變形等現象進行檢查，若檢查到異常需要打開其它的兩相圍屏并對其檢查。圍屏應該清潔且沒有損壞，綁扎完整且緊，分接引線的出口處緊閉，圍屏沒有發生發熱、樹枝狀的放電痕跡以及變形。

3.1.2 對繞組絕緣是否破損、油垢或雜物出現堵塞、油道是否被絕緣等現象進行檢查，可以使用軟毛刷、綢布以及泡沫塑料進行輕輕的擦拭，如果繞組線匝的表面存在破損，需要進行包扎處理。油道需要維持通暢，沒有雜物或者油垢積存。外觀看上去整潔，絕緣和導線并無破損，油道不可堵塞，避免局部的老化和發熱。

3.1.3 對繞組的表面是不是潔凈、匝絕緣是否存在破損的現象進行檢測。繞組需要潔凈，表面上不存在油垢，沒有發生變形且繞組并沒有位移與傾斜，導線輻向沒有彈出的現象。

3.2 對變壓器進行器身檢修

對變壓器進行器身檢修通常是在室內進行的，這樣可以維持器身的潔凈。如果在露天的環境下進行檢修時，需要在沒有塵土以及其它污染的晴天進行。且器身在空氣內暴露的時間不可以超過以下規定，在空氣的相對濕度小于65%的時候是16個小時，當空氣相對濕度小于75%的時候是12個小時。器身的暴露時間是由變壓器進行放油的時候起一直到開始注油或者抽真空的時候為止，如果暴露的時間必須超過以上的規定，需要建立干燥空氣的裝置才可以對其施工。器身的溫度不能低于周圍環境的溫度，否則需要用真空濾油機對油進行循環加熱，使變壓器變熱，器身的溫度與環境的溫度比較需要大于5℃以上。對器身進行檢修時，需要專人檢修，穿著檢修專用的鞋與工作服，帶好手套，在寒冷氣候的時候需要戴口罩。器身檢查時使用的工具需要設專人進行保管且編號進行登記，避免遺忘在油箱中或者是器身上;進到變壓器的油箱內進行檢修時，必須事先制定通風計劃，避免工作人員出現窒息現象。

3.3 鐵芯檢修

3.3.1 檢查鐵芯外表是否平整，有無片間短路或變色、放電燒傷痕跡，絕緣漆膜有無脫落，上鐵軛的頂部和下鐵軛的底部是否有油垢雜物，可用潔凈的白布或泡沫塑料擦拭，若疊片有翹起或不規整之處，可用木棰或銅錘敲打平整。

3.3.2 對鐵芯的方鐵、繞組壓板以及上下夾件的緊固水平與絕緣的情況進行檢測，絕緣壓板是否存在放電痕跡與爬電燒傷的現象。為了方便對運行時的鐵芯絕緣狀況進行監測，可以在檢修的時候在變壓器的箱蓋上設置小套管，把鐵芯的接地線引出接地。打開鐵芯和上夾件間的連接片以及上夾件和鋼壓板的連接片之后，對上下夾件和鐵芯之間與鐵芯和鋼壓板之間的絕緣電阻進行測量，且與以前試驗進行比較需要沒有明顯的變化。

3.4 變壓器大修前的準備工作

3.4.1 查閱歷年大小修報告及絕緣預防性試驗報告（包括油的化驗和色譜分析報告），了解絕緣狀況。

3.4.2 查閱運行檔案了解缺陷、異常情況，了解事故和出口短路次數，變壓器的負荷。

3.4.3 根據變壓器狀態，編制大修技術、組織措施，并確定檢修項目和檢修方案。

3.4.4 變壓器大修應安排在檢修間內進行。當施工現場無檢修間時，需做好防雨、防潮、防塵和消防措施，清理現場及其他準備工作。

3.4.5 大修前進行電氣試驗，測量直流電阻、介質損耗、絕緣電阻及油試驗。

3.4.6 準備好備品備件及更換用密封膠墊。

4.35kV及以下變壓器柜出現故障以及現場的檢修

在2010年，某市的縣變電站中發生主輸泵與變壓器開關柜中的過電壓保護器同時損壞的故障。10kV的外電線路電桿因為多次過弧光接地放電而使瓷瓶的頂部出現放電的痕跡，瓷瓶裙角出現玻璃化破壞等現象。

4.1 分析此故障的原因

4.1.1 保護器遭到潮氣的侵蝕

保護器由于長期受到潮濕氣候的作用，不停的減小其直流的參考電壓，加大電流的外漏，積攢熱能量，造成惡性的循環，最后使系統的工作電壓沒有辦法接受參考電壓的減小值，過電壓保護器出現熱崩潰的損壞現象。

4.1.2 線路經常接地

系統具有經常性接地的情況，單相接地使得出現弧光接地的現象，使幅值較大、時間較長的諧振過電壓以及弧光接地過電壓的故障經常發生，使保護器受到損傷，快速減少保護器的性能與壽命;弧光接地會導致相間的短路，使氧化鋅電阻片的閥片出現熱崩潰，對設備產生損壞;外供電的線路經常出現單相接地，使得接地的相電壓減小，健全相電壓加大，健全相保護器在過熱過熱的情況下維持運行，最后使得泵開關柜內的保護器爆炸。

4.2 變壓器現場的檢修以及保護的措施

替換配置相同且選型正確的變壓器柜組合過電壓的保護器還有主輸泵柜組合過電壓的保護器，需要建立零值絕緣子的檢測項目，這樣可以檢測沙坡線絕緣子的絕緣性能，并經過對其定期的檢查以及檢測保護器的絕緣電阻，掌握運行的狀態還有存在的問題，以保證定期的更換與維護。

5.結束語

綜上所述，對35kV及以下電力變壓器進行維護運行與現場檢修的工作人員，需要把握科學檢測變壓器故障的技術，提升對變壓器維護與現場進行檢修的技術水平，這樣才可以確保變壓器的壽命、供電可靠性、效率以及使用性能，進一步確保電網可以穩定順利的運行，并順利開展現代化建設工作。

參考文獻

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