化工企業(yè)電力變壓器故障原因及處理方法

張澤中

摘要：化工企業(yè)因其生產(chǎn)連續(xù)性，電力變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。醉文針對(duì)電力變壓器在運(yùn)行中的故障成因及排除方法等進(jìn)行分析。故障原因主要包括內(nèi)部的組成、電路等方面出現(xiàn)了電力損耗以及人為因素或者是其他方面。在排除其故障時(shí)，要抓住其原因做有的放矢，以提高其排除效果。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；故障；原因；處理方法

電力變壓器作為一種能量的轉(zhuǎn)化的設(shè)備在電力系統(tǒng)中起核心作用。其故障，會(huì)使電力供應(yīng)發(fā)生中斷，甚至?xí)l(fā)火災(zāi)等事故，使社會(huì)生活及經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成重大損失。

一、常見故障的分析處理

1.變壓器油質(zhì)變壞

新近投運(yùn)的變壓器，它的油色會(huì)呈淺黃色，在使用一段時(shí)間以后，油色將會(huì)變成淺紅色。如油色開始變黑，為防止外殼與繞組之間或線圈繞組間發(fā)生電流擊穿，就要立刻進(jìn)行取樣化驗(yàn)。經(jīng)化驗(yàn)后，若油質(zhì)合格則繼續(xù)使用，否則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行過濾和再生處理，令其合格后再進(jìn)行使用。

2.內(nèi)部聲音異常

變壓器運(yùn)行正常時(shí)電磁交流聲的頻率會(huì)相當(dāng)穩(wěn)定，反之會(huì)偶爾產(chǎn)生不規(guī)律的聲音，表現(xiàn)出異常現(xiàn)象。其主要原因是：變壓器進(jìn)行過載運(yùn)行；變壓器中的零件產(chǎn)生松動(dòng)時(shí)；變壓器的鐵芯最外層硅鋼片未夾緊；變壓器頂蓋的螺絲產(chǎn)生松動(dòng)，；變壓器的內(nèi)部電壓太高；變壓器內(nèi)部產(chǎn)生接觸不良和擊穿；變壓器中出現(xiàn)短路和接地；變壓器產(chǎn)生諧波和連接了大容量的用電設(shè)備時(shí)。

3.自動(dòng)跳閘故障

在排除操作不當(dāng)及因?yàn)橥獠抗收峡稍竭^內(nèi)部檢查環(huán)節(jié)，直接投入送電。如果發(fā)生差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，要對(duì)保護(hù)范圍中的設(shè)備進(jìn)行全面、徹底檢查。在其中要注意變壓器中可燃性的物質(zhì)是否有泄漏。變壓器的滅火要使用泡沫滅火器，在火勢(shì)緊急時(shí)還可以使用砂子滅火。

4.油位過高或過低

變壓器正常運(yùn)行油位應(yīng)保持在油位計(jì)的1/3到1/4 之間。影響變壓器油位變化的因素主要包括冷卻裝置運(yùn)行狀況的變化、殼體滲油、負(fù)荷的變化以及周圍環(huán)境的變化等。除漏油外，油溫上升或下降就直接決定著油位上升或下降及變壓器油的體積。故裝油時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁剡x擇合適的注油高度。而變壓器油溫則受負(fù)荷同環(huán)境因素的變化的影響，假如油溫出現(xiàn)變化，但起油標(biāo)中油位卻沒有跟著出現(xiàn)變化，應(yīng)從是否有油標(biāo)管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通氣孔堵塞等方面查找原因。值班人員要經(jīng)常對(duì)變壓器的油位計(jì)的指示狀況做出檢查并根據(jù)液位情況采取相應(yīng)措施，以使其能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

5.瓦斯保護(hù)故障

引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因：

（1）在變壓器進(jìn)行加油或?yàn)V油時(shí)，帶入變壓器內(nèi)部的空氣沒有及時(shí)排出，導(dǎo)致油溫在變壓器運(yùn)行時(shí)升高，并逐漸排出內(nèi)部空氣，從而引發(fā)瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

（2）變壓器發(fā)生了穿越性短路或內(nèi)部故障產(chǎn)生氣體。如此情況出并在檢查時(shí)未發(fā)現(xiàn)任何異常應(yīng)立刻收集瓦斯繼電器中產(chǎn)生的氣體，并分析。視情況采取放出浸入氣體方法。如其是可燃性氣體，則可表明變壓器是發(fā)生了內(nèi)部故障，應(yīng)立刻關(guān)閉變壓器的電源，進(jìn)行電氣測(cè)試，找出原因處理或送修。

（3）變壓器內(nèi)部有嚴(yán)重故障發(fā)生而致瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

（4）變壓器保護(hù)裝置中二次回路故障引發(fā)瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

（5）新近安裝投入使用或者大修后運(yùn)行的變壓器，或因其油中空氣產(chǎn)生過快分離而形成保護(hù)動(dòng)作以及跳閘。

（6）變壓器內(nèi)部的油位下降速度過快而引起瓦斯的保護(hù)動(dòng)作。

6.變壓器油溫突增

主要原因：

內(nèi)部緊固螺絲接頭松動(dòng)、冷卻裝置運(yùn)行不正常、變壓器過負(fù)荷運(yùn)行以及內(nèi)部短路閃絡(luò)放電等。在正常的情況下，變壓器上層油溫必須要小于85℃，如其本身未配置溫度計(jì)，可用水銀溫度計(jì)測(cè)量變壓器外殼溫度，正常溫度應(yīng)低于80℃。如油溫過高，應(yīng)查其是否過負(fù)荷以及冷卻裝置的運(yùn)行狀況。若變壓器在超負(fù)荷運(yùn)行，應(yīng)立即對(duì)減輕變壓器負(fù)荷，如溫度依然如此，應(yīng)立刻停運(yùn)變壓器運(yùn)查找原因。

7.繞組故障

主要包括相間短路、繞組接地、頭開焊、接斷線、匝間短路等。引發(fā)這些故障的主要原因主要有以下幾種：

（1）變壓器在制造和后期進(jìn)檢修時(shí)絕緣局部損壞。

（2）變壓器在運(yùn)行中因散熱不良或長期過載，溫度長期過高，絕緣老化。

（3）變壓器制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)械強(qiáng)度無法承受短路沖擊，致繞組變形，絕緣損壞。

（4）變壓器繞組受潮，導(dǎo)致絕緣膨脹堵塞油道，致局部過熱。

（5）變壓器中的絕緣油與空氣接觸面積太大，或混入水分出現(xiàn)劣化，造成油的酸價(jià)變高，絕緣能力下降或者油面過低，讓繞組暴露到空氣里，未得到及時(shí)處理。這些都可能造成絕緣擊穿，形成短路或繞組接地故障。如出現(xiàn)匝間短路，各相直流電阻出現(xiàn)不平衡，電源側(cè)電流輕微增大，油溫增高，變壓器過熱，甚至在油中不停地產(chǎn)生冒泡聲。輕微的匝間短路，可引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作，而匝間短路嚴(yán)重則可造成差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作或者電源側(cè)的過流保護(hù)。而匝間短路常常會(huì)引起更嚴(yán)重的單相接地或相間短路等故障，因此如果發(fā)生匝間短路要盡快處理。

三、電力變壓器日常維護(hù)

變壓器日常維護(hù)工作應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)視變壓器運(yùn)行狀況，特別是在過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，更要縮短監(jiān)控周期。定期巡視變壓器的電壓、電流、上層油溫等，并經(jīng)常檢查其外部。日常維護(hù)的具體工作有：檢查套管、磁裙的清潔程度、及時(shí)清理，以保證磁套管與絕緣子的清潔，避免閃絡(luò)事故發(fā)生；冷卻裝置運(yùn)行時(shí)，要確認(rèn)冷卻器進(jìn)油管和出油管蝶閥，保證入口干凈無雜物，散熱器通暢進(jìn)風(fēng)；風(fēng)扇在運(yùn)行中運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無明顯振動(dòng)及異音，潛油泵的轉(zhuǎn)向是否正確，冷卻器有無滲漏油現(xiàn)象，有無異常聲音及振動(dòng)，分路電源自動(dòng)開關(guān)閉合是否良好。此外，定期檢查分接開關(guān)，包括接觸的定位、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性、緊固等。還要定期測(cè)試變壓器的線圈、避雷器、套管，避雷器接地必須可靠，引線要盡可能短，接地電阻要小于5Ω。同時(shí)要定期試驗(yàn)相關(guān)的消防設(shè)施。

在實(shí)際現(xiàn)場操作中，我們通過變壓器的溫度、聲音、外觀、油位以及其他現(xiàn)象對(duì)電力變壓器故障進(jìn)行的判定，只能作為變壓器故障初步判定依據(jù)。因?yàn)椋儔浩鞯膬?nèi)部故障不是單一直觀反映，涉及諸多因素，甚至有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)假象。需要在判斷故障時(shí)，結(jié)合電氣試驗(yàn)、油質(zhì)分析以及設(shè)備檢修、運(yùn)行等情況進(jìn)行綜合分析，對(duì)故障的原因、部位、部件或絕緣的損壞程度等做出準(zhǔn)確判定，才能制定出合理的處理方案。