變壓器運(yùn)行維護(hù)與故障分析處理

彭子健，楊啟帆

（國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司檢修公司，武漢 430000）

1 引言

電力的使用是現(xiàn)代文明的重要標(biāo)志之一，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會(huì)上各個(gè)行業(yè)的發(fā)展對(duì)電能的需要也越來越多，對(duì)電力使用的的要求也越來越高。而變壓器是電網(wǎng)運(yùn)行中調(diào)節(jié)電壓的重要設(shè)備，有著電壓轉(zhuǎn)換的作用，是滿足電力用戶不同電壓使用要求的重要保障。變壓器在工作的過程中除了自身原因，也會(huì)受到其他因素影響，出現(xiàn)各種問題和故障，影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定以及電力用戶的用電質(zhì)量。因此，本文以變壓器維護(hù)的重要性為切入點(diǎn)，分析了變壓器運(yùn)行維護(hù)與故障處理的要點(diǎn)問題，以期可以對(duì)變壓器的運(yùn)行維護(hù)以及故障處理工作有所指導(dǎo)。

2 變壓器運(yùn)行維護(hù)的重要性

變壓器是電網(wǎng)傳輸過程中重要的組成部分，變壓器可以調(diào)節(jié)電壓的升高或降低，為電力用戶提供安全、穩(wěn)定的電力服務(wù)，既滿足了電力用戶不同的電壓使用要求，又可以防止電壓過高或過低給電力用戶的電器以及設(shè)備造成損害，避免給用戶帶來經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)上的損失[1]。因此，變壓器的維護(hù)工作非常重要，只有運(yùn)用科學(xué)合理的維護(hù)方法，及時(shí)、有效地解決變壓器工作中出現(xiàn)的問題，保證變壓器可以持續(xù)、穩(wěn)定的工作，才能保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，才能為電力用戶提供更好、更優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

3 變壓器運(yùn)行維護(hù)的要點(diǎn)

變壓器出現(xiàn)事故之后狀況判斷以及是否可以投入運(yùn)行成為運(yùn)行以及檢修單位需要共同決策的問題。變壓器在運(yùn)行之后，電氣運(yùn)行人員和車間相關(guān)的技術(shù)人員都應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其的監(jiān)管和檢查，主要通過運(yùn)行的聲音、排出的氣味以及運(yùn)行溫度等來進(jìn)行判斷其是否正常，如果出現(xiàn)問題則及時(shí)采取措施[2]。在了解變壓器的工作原理之后需要逐項(xiàng)進(jìn)行排查。

①安裝和運(yùn)行。變壓器的安裝和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)必須相適應(yīng)，戶外運(yùn)行的變壓器要確保其不受雷擊和外部損壞的相關(guān)危險(xiǎn)，保證符合在變壓器設(shè)計(jì)所允許的安全范圍之中；油冷變壓器則需要密切監(jiān)視其頂層油溫，運(yùn)行操作中工作人員必須嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)程執(zhí)行，避免有誤操作的情況發(fā)生；此外，在變壓器的運(yùn)行期間，必須要依照變壓器解、并列的三要素進(jìn)行，以免出現(xiàn)操作導(dǎo)致過電壓現(xiàn)象。

②對(duì)油的檢驗(yàn)。變壓器油位異常，變壓器在運(yùn)行期間油溫正常且油位下降，可能是油位顯示有誤差，造成該種現(xiàn)象的原因多是因?yàn)楹粑鞫氯?；若油位過低則多是因?yàn)樽儔浩髀┯停蛘咴谏洗螜z修完畢后未添加補(bǔ)充。大中型變壓器的油樣需要定期進(jìn)行擊穿實(shí)驗(yàn)、油中故障氣體分析等。使用變壓器油中故障氣體在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，持續(xù)測(cè)定變壓器的故障發(fā)展導(dǎo)致溶解于油中其他的含量。定期進(jìn)行油性能試驗(yàn)，以保證其絕緣性能。

③檢查變壓器油溫是否超標(biāo)。環(huán)境溫度、負(fù)荷大小等都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行中的變壓器油溫出現(xiàn)異常；此外，散熱器通風(fēng)不良，冷卻器異常等也會(huì)導(dǎo)致油溫變化。

④變壓器聲音異常。若在聽聲音時(shí)發(fā)現(xiàn)有“嗡嗡”的聲音，首先觀察其是否超負(fù)荷運(yùn)行，若有放電聲則可能是因?yàn)樘坠芊烹娝拢蝗粲兴新?，多是因?yàn)閮?nèi)部接觸不良、短路所致[3]。

⑤變壓器滲漏油。一般而言，若出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象多是因?yàn)槟z墊老化或者閥門滑絲等原因。

⑥經(jīng)常性維護(hù)。做好瓷套管、絕緣子的清潔工作，再三檢查電氣連接的可靠性，定期檢查分接開關(guān)。并檢驗(yàn)觸頭的疤痕、緊固和轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性。油冷卻系統(tǒng)中頻繁檢查散熱器是否出現(xiàn)生銹、滲漏以及其他導(dǎo)致油自由流動(dòng)的機(jī)械性損傷，定期檢驗(yàn)避雷器的接地情況。旱季時(shí)需要測(cè)定其接地電阻，特別注意電阻值≤4Ω，定期檢測(cè)變壓器套管線圈的介損情況。

4 變壓器故障和事故處理措施

4.1 變壓器過載運(yùn)行

隨著人們生活生產(chǎn)用電需求的不斷增大，小容量的變壓器逐漸不能滿足人們?nèi)粘９╇娦枨?，因此很多變壓器都?huì)出現(xiàn)過載運(yùn)行的情況，再加上天氣的季節(jié)性變化出現(xiàn)的用電高峰期，導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)中的變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于過載運(yùn)行狀態(tài)。長(zhǎng)時(shí)間過載運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部組件出現(xiàn)脫落、老化等情況，尤其是油絕緣老化會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部出現(xiàn)擊穿短路故障[4]。

4.2 繞組故障

導(dǎo)致繞組故障的原因主要有5個(gè)方面：①繞組制作原因。若繞組在制作過程中導(dǎo)線表面有尖棱、毛刺，或者有焊接不良的情況會(huì)導(dǎo)致繞組匝間短路；有些繞組在設(shè)計(jì)時(shí)存在缺陷，若繞組較厚則內(nèi)部熱量大量積聚，促使絕緣體長(zhǎng)期高溫烘烤逐漸變脆，最終出現(xiàn)匝間短路現(xiàn)象；此外，高低壓繞組高度不相等、安裝時(shí)偏心嚴(yán)重則在電磁作用下繞組需要承受來自軸向作用力，繼而導(dǎo)致端部匝圈受損。②持續(xù)過熱。持續(xù)過熱會(huì)導(dǎo)致繞組外部嚴(yán)重短路，繼而出現(xiàn)損壞。③變壓器受潮。受潮之后水分子的導(dǎo)電作用會(huì)造成匝間短路。④接線板位置錯(cuò)誤。在倒換分接開關(guān)時(shí)，如果無(wú)意將接線板的位置擺錯(cuò)則會(huì)導(dǎo)致繞組局部短路，出現(xiàn)故障。⑤滲油和漏油。若出現(xiàn)滲油或者漏油情況則變壓器的油面逐漸下降，導(dǎo)致油泥逐漸積聚于繞組、鐵芯以及箱殼上，從而降低變壓器的散熱效果，導(dǎo)致局部過熱損壞絕緣引發(fā)故障。

4.3 變壓器分接開關(guān)故障

導(dǎo)致變壓器分接開關(guān)故障的原因有三點(diǎn)：首先，變壓器各個(gè)部位之間連接螺絲出現(xiàn)松動(dòng)，接觸不良，容易發(fā)熱；其次，分解開關(guān)自身的質(zhì)量較差，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，彈簧的壓力較小，動(dòng)靜觸頭接觸效果較差，錯(cuò)位動(dòng)靜觸頭間絕緣距離明顯縮短導(dǎo)致相鄰的觸頭有短路或者放電情況；再者，人為因素，部分電工對(duì)無(wú)載調(diào)壓的工作原理不夠了解，在調(diào)壓處理之后造成動(dòng)觸頭和靜觸頭有部分接觸，或者變壓器分解開關(guān)接點(diǎn)存在長(zhǎng)期運(yùn)行的情況，或者靜觸頭的污垢沒有及時(shí)清理導(dǎo)致接觸不良等。

4.4 鐵芯故障

鐵芯故障多是因?yàn)殍F芯柱的穿心螺桿，鐵輪的夾緊螺桿等絕緣損壞所導(dǎo)致，絕緣損壞會(huì)導(dǎo)致穿心螺桿和鐵芯迭片出現(xiàn)兩點(diǎn)連接，從而導(dǎo)致局部發(fā)熱，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)鐵芯局部熔毀；此外，也可能導(dǎo)致鐵芯迭片出現(xiàn)短路繼而渦流過熱，損壞絕緣層，增加變壓器空載負(fù)荷。在變壓器運(yùn)行中，若明確是鐵芯故障，需要進(jìn)行鐵芯檢查以進(jìn)一步確認(rèn)。

4.5 雷電過電壓導(dǎo)致變壓器故障

按照基本要求，變壓器需要在高低壓兩側(cè)均安裝避雷設(shè)備，從而避免雷電導(dǎo)致的過電壓以及鐵磁諧振過電壓對(duì)線圈套管造成的傷害[5]，但是在實(shí)際的工程中安裝了避雷器也會(huì)出現(xiàn)變壓器損壞的情況，主要的原因在于兩個(gè)方面：第一，避雷器安裝不合格，一般安裝避雷器需要三個(gè)避雷器一點(diǎn)接；第二，若長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行年久失修會(huì)導(dǎo)致避雷器出現(xiàn)銹蝕，長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受風(fēng)吹日曬會(huì)導(dǎo)致接點(diǎn)接觸不良或者直接斷開，如有雷電過電壓無(wú)法及時(shí)泄流降壓，從而擊穿變壓器導(dǎo)致?lián)p壞。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著負(fù)荷的逐漸增長(zhǎng)，變壓器的運(yùn)行和維護(hù)工作逐漸受到電力系統(tǒng)工作人員的重視，但在變壓器故障維修前必須熟悉掌握各種常見故障的排查和維修要點(diǎn)，同時(shí)需要對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下的變壓器故障進(jìn)行檢修，確保整個(gè)供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。