電力變壓器安全運行監測與故障診斷

賀曉汝

摘 要：本文針對電力變壓器安全運行在線監測、電力變壓器常見故障兩個方面對電力變壓器的安全運行監測和故障診斷，以探究出科學合理的電力變壓器故障診斷技術。

關鍵詞：電力變壓器；安全運行；故障

1 前言

電力變壓器運行設備包括主變壓器、廠用變、自耦變壓器、消弧線圈、勵磁變等，其中主變壓器是將發電機出口電壓升壓至220kV電壓等級的變壓器。產用變是指將發電機出口電壓13.8kV電壓等級或廠用6kV電壓等級降壓至400V電壓等級供廠用設備使用的變壓器。本文主要通過分析主變壓器和廠用變來探究故障處理技術。

2 電力變壓器安全運行在線監測

2.1 電力變壓器設備運行狀態

（1）變壓器有4種狀態，即運行狀態、熱備用狀態、冷備用狀態、檢修狀態。

（2）變壓器帶電運行，相應保護投入運行。

（3）變壓器兩側開關在工作位置，開關在斷開位置，相應保護投入運行。

（4）變壓器兩側開關在試驗或檢修位置，開關在斷開位置。

（5）變壓器兩側開關在檢修位置，在兩端掛好接地線，掛好安全標示牌，相應保護退出運行。

2.2 安全運行檢測內容

（1）變壓器無異音。油枕油位指示正常，各部無漏油；瓷套管清潔，無裂紋及放電現象；變壓器溫度計完好，引線無損壞；母線支持瓷瓶無異常，接頭無發熱和放電現象；防爆筒完整，無漏油；壓力釋放閥正常；瓦斯繼電器無漏油，玻璃窗清潔，連接油閥門在開，內部無氣體；變壓器外殼完整、無裂紋、接地良好；呼吸器硅膠顏色指示吸潮尚未飽和，底盤應松開；油水閥門位置正確，油泵轉動正常；變壓器周圍無雜物，無積水積油；中性點刀閘位置正常，避雷器完好，泄漏電流在允許范圍內。

（2）廠用干式變壓器。廠用干式變壓器在運行或備用時，每班定期進行全面檢查。天氣惡劣，高溫重負荷、設備帶缺陷運行時應增加機動性巡回。

廠用干式變壓器巡回檢查內容：廠用干式變壓器運行平穩無振動，本體清潔，無嚴重積灰現象。廠用干式變壓器溫控箱運行正常，溫度正常。各按鈕、開關、指示燈指示與運行實際相符，無異常報警燈亮。廠用干式變壓器風機工作狀態正確，運轉無異音。廠用干式變壓器柜門關閉嚴密，柜內無異聲、無異味。一次接線接觸良好，無松動、發熱現象。

3 電力變壓器常見故障

（1）變壓器內部聲響明顯增大，很不正常，內部有爆裂聲。

（2）在正常負荷和冷卻條件下，溫升不正常且不斷上升，強迫循環冷卻器全停達到20分鐘；變壓器冒煙、著火。

（3）油枕噴油和壓力釋放閥動作，油枕油面下降，以致看不見油位。

（4）保護裝置運行中，自檢出故障，發出裝置故障信號或出現運行指示燈不正常、顯示器不正常。

（5）油質劇變且出現碳質。

（6）套管嚴重破損和有放電聲。

（7）瓦斯繼電器誤動作。

（8）變壓器異常高溫。

（9）微機監控報警，干式廠用變溫度過高，火災報警系統發出報警信號，干式變壓器著火冒煙，并聞到絕緣物燒焦氣味。

4 電力變壓器故障診斷技術

當電力變壓器出現故障時，為保護未跳閘應立即停電處理。

4.1 重瓦斯保護動作處理

檢查變壓器有無噴油、著火損壞等異常情況；檢查變壓器外殼有無變形，油枕油面是否正常；檢查變壓器引線有無燒傷或短路現象；如檢查后均未發現異常，且瓦斯為空氣，測量變壓器絕緣良好，則應檢查二次回路；若判明是瓦斯繼電器誤動作，應將重瓦斯保護停運，用遞升加壓的辦法恢復送電，但差動保護必須投運；取油樣做色譜分析；取瓦斯氣體，判明氣體性質，取油樣進行化驗，測絕緣，分析事故性質，找出跳閘原因，經總工程師或生產副廠長同意后，可遞升加壓送電。

4.2 差動保護動作處理

按發電機縱差動作處理原則進行；測量變壓器絕緣，如未發現任何故障，請示總工程師或生產副廠長同意后，將差動保護退出，進行遞升加壓，恢復送電。此時，重瓦斯保護必須投入。

4.3 廠用干式變壓器著火

如果保護動作跳閘，則檢查消防滅火裝置投入情況；如保護未動作，則立即斷開著火變壓器高低壓側開關，將其停電隔離；如火勢蔓延，立即用二氧化碳或干粉滅火器滅火，考慮對其他設備影響。

4.4 廠用干式變壓器超溫跳閘處理

檢查干式變線圈有無異常和變形、過熱現象；檢查干式變溫控器、風機運行情況、超溫報警顯示、超溫跳閘指示燈是否正常；若確認是由于熱敏電阻及溫控器二次回路故障造成誤動，應在消除故障后，恢復變壓器的運行。

4.5 勵磁變電流速斷保護動作處理

監控系統上位機和現地LCU單元出現“機組電氣事故、勵磁變電流速斷保護動作”信號，機組出口開關、滅磁開關跳閘，機組停機。處理：按機組差動保護動作處理原則，隔離故障點，通知檢修維護人員處理。

4.6 變壓器溫度不正常升高的處理

檢查冷卻器的運行情況，閥門位置是否正常，調整水壓；檢查冷卻器有無堵塞，冷卻水正反沖切換；檢查溫度計是否指示錯誤。若發現油溫較平時同樣負荷和冷卻條件下高出5℃～10℃且不斷上升，冷卻器運行正常，則認為變壓器已發生故障，應立即聯系調度將變壓器停運。

變壓器油位較當時油溫應有的油位顯著下降時，應立即匯報有關領導并聯系檢修人員共同分析、檢查，如因大量漏油而引起油位迅速下降時，禁止將重瓦斯壓板投信號，并采取必要的措施。

5 結論

通過總結電力變壓器中常見的故障，采取了一系列有針對性的故障診斷與處理方法，有效解決了電力變壓器出現的各種應用過程中的故障問題，降低了事故發生率，提高了綜合效益。因此，對電力變壓器安全運行監測與故障診斷進行研究，具有切實的意義及價值。

參考文獻

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[2]鄭含博.電力變壓器狀態評估及故障診斷方法研究[D].重慶：重慶大學，2012.

[3]姜曉飛.電力變壓器安全運行的在線監測與故障診斷技術研究[D].濟南：山東大學，2007.

（作者單位：大唐甘肅發電有限公司碧口水力發電廠）