水電廠變壓器運行故障對策分析及相關檢測技術探討

華能瀾滄江水電股份有限公司景洪水電廠

摘要：變壓器運行的狀態直接關系到水電廠的正常運轉，所以需要對水電廠變壓器做好運行維護和故障處理工作，確保電廠變壓器能夠安全、可靠的運行。文中分析了水電廠變壓器運行故障及對策，探討了水電廠變壓器運行故障相關檢測技術。

關鍵詞：水電廠；變壓器；運行故障；檢測技術

引言

水電廠的變壓器安全運行有著重要意義，其作為整個電力系統的發電以及輸電和用電等環節中最為關鍵的設備，其自身的安全穩定對整個水電廠的運行都會產生直接性影響。但在現階段的發展過程中，水電廠的變壓器故障的診斷還有著諸多問題有待進一步解決，主要是緣于故障機理的復雜性以及變壓器的絕緣老化等問題，倘若不能及時的對這些問題進行解決，將會造成很大的損失。

1水電廠變壓器運行故障及對策分析

變壓器是靜止電器，主要是在線圈間的電磁感應作用下的一種電壓等級交流電能轉換成另一種電壓等級的交流電能的電器，由于其自身的結構比較復雜，所以在故障的呈現形式也比較多樣。

1.1鐵芯故障

在變壓器試驗中，鐵芯故障是比較常見的。導致鐵芯故障出現的主要原因是鐵芯片破損或燒熔。此外，當鐵芯疊片發出異常聲響時，也有可能發生鐵芯故障。鐵芯破損和疊片異常聲響出現的原因較多，比如當鐵芯片受到較大的振動后，其位置會改變，并在位移過程中產生摩擦，導致鐵芯破損；鐵芯片老化后，絕緣性會大大下降；在穿心螺桿老化后，絕緣性會大大下降，并與鐵芯發生摩擦，產生熱量，長此以往會導致鐵芯疊片燒熔；當鐵芯與地面接觸后，會產生渦流通路，也可能會導致鐵芯產生熱量、疊片燒熔。

在判斷鐵芯故障時，需要測量和比較各相繞組的直流電阻，一旦發現有較大差異存在時，則可以直接確定為繞組故障。也可以通過對鐵芯外觀進行檢查，利用電壓表法和直流電流法來對片間絕緣電阻進行測量來對繞組故障進行判斷，對于損壞不大的繞組，則可以通過涂漆的方法來對損壞部位進行處理。

1.2開關故障

當開關觸頭融化、放電或出現放電問題時，就會引發開關故障。當出現開關故障時，變壓器油的溫度會逐漸升高，變壓器的熔絲會被燒熔，進而導致開關觸頭異響。當變壓器開關異常時，開關觸頭可能會融化，當開關彈簧壓力不足時，就會出現開關接觸不良的問題。當變壓器油異響時，開關熔絲可能會被熔斷。此外，當變壓器油內出現水或開關接觸不良問題時，開關觸頭會放電。一旦發現發電廠變壓器的分接開關發生故障，那么就必須要采取有效的技術措施對其進行處理或者是直接更換分接開關。

1.3繞組故障

在變壓器試驗中，繞組故障十分常見，繞組開路為最常見的繞組故障。當繞組故障出現后，會產生電弧，變壓器會出現放電的現象。導致繞組故障出現的原因較多，比如導線接頭不適當、線路焊接不適當、雷擊導致的斷線問題和引出線扭斷。此外，短路故障也是主要的繞組故障，變壓器不正常發熱、繞組老化、油中含水和雜質、外線短路等都會導致短路故障，短路故障出現后，繞組會損壞，絕緣性也會降低。所以作為電廠變壓器運行人員，需要對匝間短路現象進行及時發現并處理，有效的預防短路故障和接地故障的發生。

1.4 瓦斯保護故障

（1）輕瓦斯保護動作后會發出信號。這主要是由于變壓器內部出現了輕微的故障或者是二次回路發生故障等。對此，工作人員必須要立即對其進行檢查，如果沒有發現異常情況，那么就必須要對氣體進行取樣分析；（2）瓦斯保護動作跳閘現象的發生，可能是由于變壓器內部出現比較嚴重的故障，造成油分解出大量的氣體，亦或是出現二次回路故障等。一旦此現象發生以后，首先要投入備用變壓器，然后再對其外部實行嚴格的檢查，要檢驗變壓器的外觀是否出現變形，檢查各焊接縫是否出現裂開現象，而且還要檢查氣體的可燃性等。當變壓器出現自動跳閘現象以后，必須要準確地查明保護動作情況，然后再實行外部檢查。如果確定是由于外部故障或者是工作人員的錯誤動作而造成的，那么無需進行內部檢查，就可以投入送電。如果是出現差動保護動作，那么就必須要對此保護范圍內的所有設備實行全面檢查。

2水電廠變壓器運行故障相關檢測技術

2.1油中溶解氣體檢測技術

隨著國內外研究和應用油中溶解氣體在線監測設備的不斷普及，雖然不同的裝置在線的檢測手段和取樣方式的側重點各不相同，但是在原理上都是通過定性和定量測定氣體組分和含量的高低轉換成相應強弱的信號而達到在線監測的目的。并通過其現場MIS系統迅速的把測量結果傳輸到工作站和管理者聯網的計算機中，而且很多資料都表明，目前一些有實力的公司和科研工作室都在致力于研究光聲傳感器，使在線色譜儀中不再攜帶帶氣裝置，從而延長設備的使用壽命和檢測精確度。

2.2局部放電分析檢測技術

局部放電是指在高壓設備的絕緣體中，由于電場的局部集中，產生了非橋接狀態下的放電現象。而目前，國內外研究最多的、應用最廣泛的局部放電在線監測方法主要是采用脈沖電流法和超聲波發。脈沖電流法理論上能測量小至幾皮庫的局部放電，但是容易受到外界電磁干擾。而超聲法是通過安裝在變壓器油箱上的超聲波傳感器監測局部放電造成的超聲壓力波，其抗電磁干擾性能較好，采用幾個超聲波傳感器后還能對放電定位。但由于超聲波在設備內部絕緣中的吸收和散射，靈密度步入脈沖電流法高。

2.3紅外光譜技術

紅外光譜技術，即紅外光譜在線檢測技術，具有檢測速度快、高準確度、高敏銳度、維修量少等優點，這也是其他變壓器故障檢測技術所不具備的，尤其是它有助于檢測到變壓器故障產生氣體的具體含量，這一點非常重要。實際上，在具體的應用過程中，電力檢修人員可以有效地利用紅外氣體分析儀器和雙關路薄膜電容檢測儀器，定量地分析變壓器故障待測氣體，并能觀察到氣體檢測前后的能量變化。盡管如此，這種紅外光譜儀器對氫氣的敏銳度較低，這就決定了它能檢測除氫氣之外的氣體，就可以使變壓器很快地恢復正常，這種變壓器故障檢測技術值得大力推廣。

2.4聲光譜技術

作為變壓器故障檢測技術之一，聲光譜在線檢測技術在解決變壓器故障檢測方面起著重要作用，相關人員需在懂得這種技術的優點和運用原理，以便更好地將之應用于變壓器運行的整個檢測系統中，從而有效地防止變壓器故障。具體地講，光聲光譜氣體檢測技術對于檢測氫氣的含量和濃度十分有用，由于這種技術利用了光聲效應和光聲室內氣體吸收光譜的能力，選取了一定的波長，可以定量分析、定性分析變壓器故障產生的氫氣氣體，從而極大地提高了光聲光譜的精密度和穩定性。實際上，這種檢測技術也不容易受到反射光和散射光的影響，能夠更好地檢測到氫氣的含量和濃度，不但有利于提高變壓器故障檢修效率，而且有利于降低變壓器故障發生的幾率。

3結語

總而言之，變壓器是水電廠運行的關鍵設備，要能夠保證其安全穩定的運行，在發生故障的時候要認真的分析故障原因，如此能夠針對性的解決問題。同時要做好總結經驗的工作，為以后的故障處理打下基礎，也能夠將故障的發生進行有效預防，只有全面的考慮才能夠確保水電廠變壓器的安全穩定運行。

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