論變壓器運行維護與故障分析

田敏(中石化第五建設有限公司，甘肅 蘭州 730060)

變壓器又叫配電變壓器，屬于小范圍電網中的靜態變電設備，其主要作用是轉換電壓，進行電能的傳送，對于電流的穩定和安全輸送提供保護作用。只有變壓器平穩有效運行才能保證化工裝置現場機械設備、電氣設備正常運行。所以，變壓器的日常維修和故障排除非常重要，只有做好這兩樣工作，才能最大可能的保障變壓器的穩定。變壓器由器身、油箱、冷卻裝置、保護裝置、出線裝置及調壓裝置等元件組成，對于這些精密設備，除了要做好日常維護外，還要能及時發覺設備運行時發生故障的原因，防止設備帶故障長時間運行。

1 變壓器概論

1.1 變壓器定義

在一半以上來講，變壓器屬于變電設備，廣義上的變壓器是可以進行電壓轉換、交流電能和轉換的所有電力設備的統稱，比如變電站、變壓器等。狹義上的變壓器，主要指那些體積不大的電壓轉換的電氣設備，主要滿足不同等級的客戶對電壓的使用標準。

1.2 研究變壓器運行維護與故障分析的意義

隨著我國社會的發展，工農業生產以及居民用電的需求越來越大，在現代配電室中，變壓器的地位越來越重要，作為變電設備的主體設備，變壓器承擔著轉變電壓的重要任務，是用戶正常使用電力設備的保證。做好變壓器的運行維護，及時檢查變壓器的故障，不僅可以提高變壓器的使用壽命，還可以對電網進行有效的保護，維持電網承載力的穩定，提供優質的電源。由于許多工作人員對變壓器的維護和檢修不及時，造成了電力事故的發生，輕者會導致短路，重者會造成機器報廢等事故，給化工生產裝置帶來了巨大損失。

2 變壓器日常運行維護的措施

2.1 做好變壓器內對油的檢測

對于變壓器器油枕和輸油管，要做好充分的檢測和維護，保證油面高度以及輸油管的密閉性。如果變壓器在經過高溫環境和高溫運行過后，必須要加強相關的維護和檢修，定期進行濾油維護，保證變壓器的狀態。在變壓器使用前做好油變的密閉性檢查，對于變壓器的防漏、防水，真空處理，進行周期性維護，如果檢測到變壓器油箱內部壓力值低于140Pa/天，就要增加其密閉性檢測，適當的提高維護和檢測的頻率，保證變壓器的真空效果。

2.2 做好變壓器過負荷、過勵磁能力的維護

變壓器過負荷能力是根據變壓器溫升實驗報告的數據計算和校準的，由于其本身的特性，使得變壓器存在一定熱傳導性。如果溫度過高，變壓器的絕緣部件就會出現問題，這會降低變壓器的絕緣性。對此，生產變壓器在日常使用的時候，，要注意控制變壓器的熱點溫度，不能高于130度。針對變壓器N-1運行方式的穩定限額，變壓器應該有在超過限定環境一定程度內，過負荷運行至少三十分鐘的能力。在特殊情況下，繼電器保護設備實際值與額定值之間存在一定的差距，這會導致變壓器過勵磁預警。如果不加干預，變壓器將會跳閘。次數多了，可能會產生電力事故。所以，變壓器使用者要適當控制變壓器的過勵磁時間。

2.3 促進變壓器的規范管理

變壓器運行的可靠性，與變壓器日常管理和使用的是否科學規范有很大的關系。建立健全工程項目對變壓器使用的規章制度，嚴格監督變壓器的使用方法，可以有效防止變壓器由于人為原因出現故障而導致的運行不可靠。在變壓器使用過程中，工作人員要時刻關注并記錄相關儀表的工作狀態，查看負荷是否在額定范圍內，并控制好相關電壓的高低，做好對變壓器油溫的控制，一般在85攝氏度左右，如果超過這個溫度就需要進行對機器的降溫。

3 變壓器日常運行的故障分析方法

3.1 對于變壓器異常聲音的故障分析方法

在變壓器日常運行過程中，變壓器內部的電流在在鐵芯中產生周期性磁通，由于這種磁通是電流經過繞組時產生的，所以無法避免。磁通導致的鐵芯震動會發出聲響。工作人員可以通過這種聲響對變壓器的工作狀態進行判斷和故障分析。

如果變壓器發出異常聲響，時間較短，頻率較低，工作人員可以對變壓器進行普通的詳細檢查，重點檢查是不是大動力機械在啟動時發生短路產生的問題。如果變壓器在運行過程中出現低沉而長時間的輕微聲響時，如：“嚶嚶”的雜音。一般是因為鐵芯的尾部鋼板震動頻次過高而導致的雜音，這時需要停止運行變壓器一段時間，調整機器狀態，防止過度使用。如果出現強烈不規則雜音，并伴隨出現內部放電和破裂聲，則需要停止使用變壓器并對鐵芯的穿心螺絲進行固定，否則極容易破壞變壓器內部的絕緣層，導致鐵芯散熱問題，影響變壓器持續使用。對于出現內部放電和產生破裂聲音，則是因為變壓器的繞組和引導線出現問題，再有就是接地線斷裂或接觸不良，這時候需要工作人員聯系維修人員對變壓器內部進行進一步檢測。

3.2 變壓器油質分析

如果變壓器在工作過程中出現油色變化時，工作人員要加強對變壓器油質的檢測。根據油色的變化情況綜合判斷故障程度。并請專業維修人員進行檢驗變壓器油質的炭粒以及水分含量。當油質的酸度上升，閃光點下降，絕緣能力下降的時候，就說明變壓器內部油質已經不能再繼續滿足變壓器運行的需要了，必須更換新的油料，否則極容易導致繞組和外殼的對向穿透事故。

3.3 變壓器瓦斯故障分析

對于變壓器瓦斯故障，要按照輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘的原則進行分析。根據變壓器設計原理，變壓器出現瓦斯保護動作，一方面是因為內部的過濾、注油和冷卻循環系統不是完全密閉狀態有關，變壓器內部進入空氣，會逐漸導致溫度異常；或者由于化學反應產生其他氣體，不能滿足正常工作要求。再有就是變壓器的絕緣裝置失效，導致的二次回路設備故障。

對于輕瓦斯發出的異常信號，則反映變壓器內部存在輕微故障，一般是油箱進入空氣導致的。如果出現重瓦斯作用，變壓器出現跳閘等反應，則反映變壓器內部出現了油枕爆門、焊接異常等重大故障。這就需要工作人員加強對變壓器外部形狀的分析，找出內部故障的大體位置，聯系專業人員按更換關鍵元器件。

3.4 對于變壓器鐵芯故障的分析

對于變壓器的鐵心故障，可以從以下幾個方面進行排除，最常見的是鐵芯在安裝過程中尺寸和大小與圖紙不一致，比如：穿芯螺件鋼座長度過長，使得鐵芯在工作過程中與外殼和其他部件發生碰撞導致故障；其次就是絕緣出現問題，硅鋼片間的絕緣和鐵芯絕緣比較脆弱，前者會導致鐵芯內部被工作的高溫融化，后者受環境影響容易受潮，是的鐵芯產生熱環流，導致對其他絕緣部位進一步破壞，最終導致整體絕緣的失靈；再有就是部分部件的漏磁，比如，變壓器的油箱、套管、橡膠皮套、繞組夾件都會產生漏磁，這些都是變壓器過熱的原因。對于變壓器鐵心故障，要進行繞組的直流電流測量，看看是否在標準范圍內，排除變壓器繞組的故障之后再進一步判斷故障原因。

4 結語

綜上所述，隨著社會主義市場經濟的發展，我國的綜合國力穩定提高，各種工程、項目對變電設備的要求也在不斷提高。變壓器的使用的環境和用途也越來越廣闊。因此提高變壓器的運行維護和故障分析成為目前機電設備使用中要注意問題。本文作者以基層使用者的角度出發，對增強變壓器運行維護和故障分析提出了自己的看法，希望能對我國變電設備的發展做出一定貢獻。

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