變壓器故障的診斷與檢修

郭維秀

摘 要：電力變壓器屬于現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備之一，變壓器的穩(wěn)定運行會在很大程度上對電網(wǎng)輸配電的可靠性產(chǎn)生影響。變壓器在實際的運行過程中因為各種因素的干擾或影響，必然會出現(xiàn)一些故障現(xiàn)象，科學(xué)的對變壓器故障問題實施診斷并采取有效的檢修處理措施，才能夠確保變壓器的安全穩(wěn)定運行。文章結(jié)合作者實際工作經(jīng)驗，分析了變壓器的用途與分類，并探討了幾種常見的故障診斷方法，最后就變壓器實際運行過程中容易發(fā)生的幾類故障的檢修處理方法進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：變壓器；故障診斷；檢修技術(shù)

變壓器屬于電力系統(tǒng)中的重要組成部分，它在電力系統(tǒng)中占據(jù)了非常關(guān)鍵的地位，然而從實際工作中我們能夠得知，變壓器也是電力系統(tǒng)中故障率最高的設(shè)備之一。電力變壓器運行的穩(wěn)定性將會直接影響到整個電力系統(tǒng)的安全，所以我們應(yīng)當(dāng)對變壓器的運行情況進(jìn)行檢測，盡可能提前排除變壓器可能存在的故障因素，從而為其良好運行打下堅實基礎(chǔ)。

1 電力變壓器的用途與分類

在我們的日常生活中，能夠看到的電氣設(shè)備類型較為多樣，各種不同類型的電氣設(shè)備自身額定電壓是不同的，而我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫降碾妷阂膊⒎鞘前l(fā)電廠直接輸送而來，因為電能在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中肯定會存在一部分的熱損耗，因此在無形中便會降低電能的利用率，所以為了防止這一問題的出現(xiàn)，必須要提升傳輸電能電壓，而這一步驟就要依靠變壓器來完成。從本質(zhì)上來說，升壓變壓器主要負(fù)責(zé)的是提升從電壓廠輸出的電壓，從而幫助電壓的穩(wěn)定傳送。我們了解了變壓器的主要用途之后，便應(yīng)當(dāng)對其分類有所了解。電力變壓器的類型非常多，不同類型的變壓器自身所擁有的功能也是不同的，如果我們對電力變壓器實施分類，按照其冷卻方式的差異性，變壓器一般可劃分為油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、干式變壓器和充氣式變壓器等；而根據(jù)線圈結(jié)構(gòu)來劃分，變壓器通常包含了單線圈變壓器、雙線圈變壓器、三線圈變壓器和多線圈變壓器；從實際用途上來劃分，一般可分為電力變壓器、特種變壓器和調(diào)壓器等[1]。

2 變壓器故障診斷方法

2.1 紅外技術(shù)故障診斷

針對變壓器的故障診斷，我們不僅可以選擇物理診斷方法，另外還可選擇一些現(xiàn)代化的先進(jìn)診斷手段，比如說紅外診斷技術(shù)。紅外診斷技術(shù)一般是對變壓器實施無損檢測從而實現(xiàn)故障檢測。當(dāng)變壓器處于正常的運行狀態(tài)下，我們可以選擇紅外設(shè)備對變壓器實施全方位的掃描檢測，按照變壓器表面不同的溫度變化，能夠獲得紅外熱像數(shù)據(jù)，我們將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與綜合的分析，一般情況下變壓器表面所產(chǎn)生的溫差大約為0.1℃到0.5℃的范圍之內(nèi)。選擇紅外診斷技術(shù)的主要優(yōu)勢在于它不會因為變壓器處于運行狀態(tài)下所產(chǎn)生的高壓強電力而受到影響，所以在故障診斷的過程中也不會對變壓器的正常工作產(chǎn)生影響，能夠最大程度上的確保檢測對象和測量儀器操作的安全性。采取紅外檢測技術(shù)不會產(chǎn)生不必要的故障檢測資源浪費，同時紅外檢測設(shè)備也能夠被重復(fù)的使用，在很大程度上提升了實際的經(jīng)濟(jì)效益，降低了診斷成本。

2.2 繞組變形檢測與局部放電測量

變壓器繞組變形是其發(fā)生故障的主要原因之一，如果變壓器繞組發(fā)生比較嚴(yán)重的變形或者直接燒壞，則會造成停電或其他故障的產(chǎn)生，所以我們能夠從繞組這方面當(dāng)成是診斷的突破口，從而了解到真正導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障的原因。因為變壓器出口發(fā)生短路，則會產(chǎn)生比較強烈的短路沖擊點動力導(dǎo)致繞組出現(xiàn)變形或扭曲的情況，一般來說都可以選擇頻譜法來進(jìn)行檢測，可以獲得繞組變形的具體情況數(shù)據(jù)。另外也可以選擇局部放電測量技術(shù)進(jìn)行診斷，這一技術(shù)不僅有在線監(jiān)測，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)離線測量，還可以通過紅外線以及超聲波來進(jìn)行測量。在對變壓器進(jìn)行故障診斷的過程中選擇局部放電檢測，能夠有效的降低實際診斷時間，但因為它對檢測設(shè)備的要求較高，成本也相對更高，所以在實際應(yīng)用中尚不普遍，還有待進(jìn)一步的完善。

2.3 模糊理論的故障診斷法

顧名思義，這是一種基于模糊理論的故障診斷技術(shù)，一般是用于判斷變壓器是否真正存在運行故障，其診斷流程也比較簡單。因為在進(jìn)行故障診斷時會受到很多外部因素的干擾，很多故障并不能夠被清楚的反應(yīng)出來，并且不同的技術(shù)人員會對一些故障給出有差異的解釋，導(dǎo)致診斷結(jié)果常常會有一定的主觀性與不準(zhǔn)確性，一些時候甚至?xí)嬖谝欢ǔ潭壬系恼`判，從而對變壓器的實際故障診斷與檢修工作產(chǎn)生很大的影響，而應(yīng)用模糊理論故障診斷技術(shù)，就能夠有效的彌補實際工作中存在的這一缺陷[2]。

3 變壓器故障的處理方法

3.1 運行過程中的故障處理

第一，變壓器存在油位明顯下降的問題，可能出現(xiàn)噴油或者漏油故障。當(dāng)變壓器處于停止?fàn)顟B(tài)時，當(dāng)油凝結(jié)之后，對頂層油溫實施密切監(jiān)測，讓負(fù)載逐漸提高，直到達(dá)到要求的冷卻器位置，從而恢復(fù)設(shè)備的正常運行。如果補油發(fā)生在油位明顯下降的情況下，則必須要從下部開始進(jìn)行注入操作；第二，變壓器內(nèi)部的運行作業(yè)聲音過大，甚至出現(xiàn)爆裂聲，這時我們必須要對變壓器的內(nèi)外部位進(jìn)行仔細(xì)的檢查，當(dāng)找出問題所在以后再采取有針對性的處理對策；第三，變壓器的負(fù)載過重時，必須要第一時間和相關(guān)管理人員進(jìn)行溝通，切除影響與損失較少的供電回路。同時還能夠通過提升功率來處理由于功率問題而造成的負(fù)載過重現(xiàn)象。

3.2 瓦斯保護(hù)裝置的故障處理

當(dāng)瓦斯保護(hù)裝置發(fā)生動作之后，必須對導(dǎo)致動作產(chǎn)生的原因進(jìn)行快速而精準(zhǔn)的查找，判斷其是因為空氣進(jìn)入而造成油位下降，還是繼電保護(hù)二次回路中存在故障、變壓器自身故障等原因，如果出現(xiàn)對輕瓦斯故障報警的現(xiàn)象，則可以針對溫度提高、電壓電流變化情況實施重點檢查，檢查其中是否存在直流系統(tǒng)接地的情況，或者是繼電保護(hù)是否產(chǎn)生故障。另外還應(yīng)當(dāng)檢查是否存在漏油的問題。如果存在重瓦斯故障報警的現(xiàn)象，則必須在查明相關(guān)原因之后才能再次運行變壓器。

3.3 跳閘故障的處理

首先應(yīng)當(dāng)對跳閘故障的基本情況展開分析，判定故障類型屬于內(nèi)部故障或者外部故障，當(dāng)判定后排除內(nèi)部故障可能后才能夠再次運行變壓器。若可以判定為內(nèi)部故障，要檢查變壓器是否存在超負(fù)荷運行的情況，對電氣設(shè)備回路仔細(xì)檢查。若跳閘故障只是過電流保護(hù)所引起，則可以繼續(xù)開啟變壓器。當(dāng)跳閘故障現(xiàn)象發(fā)生之后，必須要第一時間停止油泵，如果準(zhǔn)備了備用電源，為了確保電網(wǎng)的穩(wěn)定持續(xù)運行，可盡快更換備用設(shè)備，再對變壓器跳閘故障進(jìn)行處理。若變壓器存在燃燒情況，必須立即切斷電源，冷卻器停止運行之后再救火。

3.4 絕緣故障的處理

變壓器內(nèi)部絕緣性能是影響其運行質(zhì)量的重要因素，很多故障的產(chǎn)生都是由于變壓器絕緣性能不佳而導(dǎo)致的。絕緣故障一般來說包括絕緣損傷以及介損超標(biāo)，屬于輕度故障。當(dāng)變壓器出現(xiàn)絕緣故障后，其依舊可以維持短時間的正常運行。處理辦法是首先對油道是否存在堵塞情況進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)雜物必須馬上清理；其次是對油質(zhì)以及油位進(jìn)行檢查，必要時要進(jìn)行更換處理，檢查是否出現(xiàn)漏油、滲油的情況；最后檢查受潮情況[3]。

4 結(jié)束語

總而言之，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到變壓器是保證電力系統(tǒng)可以正常運行的重要因素，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因此非常容易產(chǎn)生大大小小的故障，必須要對其定期檢測，只有借助于科學(xué)有效的故障診斷和檢修手段，有針對性的處理變壓器運行過程中存在的各類故障，才能夠確保電壓穩(wěn)定，保證電網(wǎng)供電的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]楊斌，戴舒.電力變壓器故障在線監(jiān)測方法研究[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2015（6）：19.

[2]江躍天.變壓器故障維修探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（17）：43.

[3]李哲.電力變壓器故障診斷方法應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（17）：68.