電力變壓器的故障分析及運行維護

何天強

摘要：近年來，隨著工業領域各行業的快速發展，對于電力的需求日益膨漲，為電力變壓器的穩定運行帶來了前所未有的壓力。電力變壓器是一種靜止的電力設備，它在電力系統中起到了對不同電壓的轉換作用，電壓可通過變壓器來實現其升高或者降低的目的，進而來滿足不同用戶的不同電壓要求。而對電力變壓器存在的故障采取有效措施及時、科學的處理，不僅是保證電力系統正常運行的關鍵，也是保障人們生命、財產安全和降低經濟損失的關鍵。

關鍵詞：電力變壓器;運行維護;故障處理

1 電力變壓器運行維護的必要性

電力變壓器是電力企業發供電的核心設備之一，是電網傳輸電力的樞紐，變壓器的持續、穩定、可靠運行對電力系統安全起到非常重要的作用。通過電力變壓器，才能實現電壓的升高或降低，才能為用戶提供安全優質的電力資源，而電力變壓器的運行中不可避免地會出現各種故障，如絕緣質損壞、接觸不良、無功損耗等，這些故障必須要及時有效的排除，才能保證電力變壓器的正常運行。因此，電力變壓器運行維護十分重要，不但關系到電力企業的供電質量，還關系到用戶的用電質量，為了能夠科學的維護運行中的電力變壓器，選擇適當的方法尤為重要，能夠起到事半功倍的效果。

2 電力變壓器的運行維護

2.1 電力變壓器運行維護的內容

對電力變壓器進行運行維護的主要目的，就是預防和排除電力變壓器的故障和事故隱患，保持電力變壓器的正常、平穩運轉，進而保證電力系統的良好狀態。所以對電力變壓器進行維護的內容，也應該圍繞這一目的，其中包括：防止電力變壓器出現過載運行、避免電力變壓器出現絕緣部分老化和破損、保證電力變壓器的導線接觸良好、避免電力變壓器因為雷擊發生故障、避免電力變壓器發生短路、防止電力變壓器發生靜電干擾和超溫工作現象等維護工作。這些針對電力變壓器的維護工作，主要就是為了保證電力變壓器能夠在安全、可靠的前提下運行，從而保障電力系統能夠為用戶提高安全、平穩、高效的電力資源。

2.2 電力變壓器日常運行維護

電力變壓器在不斷的使用過程中受到各種自身因素和自然因素的影響會產生各種各樣的故障，這就要求我們在日常變壓器的運行過程就要進行逐一排查，對于將要出現的故障及時做出解決，保障城市電力系統不會出現崩潰狀況。電力變壓器日常維護主要是對電力變壓器及其附屬設備進行檢查，主要的檢查內容包括檢查變壓器的音響，油顏色以及變壓器內部溫度。這些內在因素影響著電力變壓器的正常運行。檢查電力變壓器內部套管是否完整以及是否存在著靜電放電現象。檢查電力變壓器是否存在過熱現象，為電力變壓器的運行提供正確的維護措施，及時做好電力變壓器的事故預防措施。

2.3 電力變壓器的預防維護

預防性維護主要是針對電力變壓器，可能出現的故障和問題所采取的預防性維護措施，進而避免變壓器發生各種故障，影響電力系統的正常運行。電力變壓器的預防性維護能夠提前將故障隱患進行排除，預防電力事故的發生。其主要的維護方法是：首先需要查檢電力變壓器的安裝與設計是否完全符合，變壓器是否適用于戶外運行;對變壓器進行必要的保護，避免受到雷擊及其它原因造成的外部損壞;保證電力變壓器的負荷在允許范圍內，避免其長期超負荷運轉;電力變壓器在運行時，要嚴格遵循變壓器解、并列的三要素進行，防止存在過電壓操作現象;結合電力變壓器的實際無功損耗，對變壓器配置相應的無功補償裝置。此類預防性維護方法，不但可以有效的預防電力變壓器在運行中發生各種不確定故障，更能夠有效保證電力變壓器輸出優質的電壓。

3 變壓器故障的解決措施

3.1 防止變壓器套管受潮以及破損

變壓器的絕緣套管在檢查和維修吊芯的時候往往容易受到無意中的損害，因此應當格外注意和保護。若套管受潮應該及早的進行干燥，若套管破損應該及早更換新的套管。此外，加封彈性好、氣密性強的耐油件也是必不可少的工作，等一切檢驗合格后方可投入運行。

3.2 ?防電磁干擾

電力變壓器運行中，由于內部線圈纏繞復雜，極易產生電磁干擾問題，這種線路之間產生的電磁干擾是造成變壓器事故的所有因素中屬于最重要的。因此，在發生故障前就要做好絕緣保護，避免發生此類故障。一旦發生故障后，首先根據故障現象判斷是否是線路之間的干擾產生的故障，然后根據故障定位系統準確找到故障點進行修復。防電磁干擾的最好方法就是絕緣或有效接地。

3.3 防止變壓器過載運行

如果變壓器長時間處于過載運行狀態，發熱的線圈會造成變壓器絕緣慢慢老化，此時不僅會造成變壓器油的分解，也會使得變壓器對地、匝間以及相間的短路。但是很多時候影響負荷大小的不確定性因素較多，使得供電分配平衡難以達到要求，此時要盡量減少變壓器單相長期過載，并且可以考慮使用大一級的配電變壓器進行配電。

3.4 防止絕緣油裂化

如果變壓器油保管不當，變壓器油的絕緣強度會隨著油中混有的雜質和水分的增多而降低。此時，諸如電火花以及電弧等一系列問題會伴隨著絕緣強度的降低而產生。因此，變壓器中的油質應該定期進行化驗，不合格的油應該及時更換。而且此類事故往往會在變壓器的介質損耗上出現相應的征兆，工程上常常用氣相色譜來分析變壓器潛在的問題。氣相色譜法不需要將設備停運，并且擁有很高的靈敏度，是一種常用的檢測充油設備運行的方法。

3.5 防止變壓器過電壓引起故障

電力系統中電能的傳輸往往是通過架空線進行的，而架空線又很容易遭到雷擊，變壓器也會因此被擊穿絕緣而燒毀。因此變壓器的一、二次側裝設備避雷器也是一項不可忽視的工作。此外諸如發電廠、變電所等大容量主變壓器存在的地方，還要增加設置一些過電壓二次回路監控系統裝置。

3.6 分接開關故障

在電力變壓器故障中，大部分故障屬于分接開關故障。常見有表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因是觸頭接觸不良、觸頭間短路或對地放電、分接開關引線松動等，如變壓器質量存在問題;在安裝、運行操作及維護過程中存在不當行為，造成彈簧變形壓力不足、接觸不可靠、引線緊固不良、開關觸頭氧化、分接開關不到位等現象。

3.7 防短路技術

短路對電力變壓器的傷害非常大，為了防止電力變壓器由于短路而受損，必須針對此類問題加強防短路措施，才能有效保護電力變壓器。電網經常由于繼電保護誤動作或拒動作等造成短路，短路電流的強大沖擊可能使變壓器受損，所以應從各方面努力提高變壓器的耐受短路能力。運行維護過程中，一方面應盡量減少短路故障，從而減少變壓器所受沖擊的次數;另一方面應及時測試變壓器繞組的形變，防患于未然。提高電力變壓器抗短路能力的有效方法有：

1）規范設計，重視線圈制造的軸向壓緊工藝;

2）對變壓器進行短路試驗;

3）使用可靠的繼電保護;

4）積極開展變壓器繞組的變形測試診斷;

5）加強現場施工和運行維護中的檢查，使用可靠的短路保護系統。

4 結語

電力變壓器的正常運行能夠為電力系統提供穩定可靠電壓轉換，滿足不同用戶對不同電壓的需求。為了能夠實現電力變壓器的這一功能，必須在電力變壓器運行，選擇科學合理的維護方法，才能既提高電力變壓器的使用壽命，又能同時保證電力變壓器安全可靠的工作，為用戶提供優質的電力資源。

參考文獻

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（作者單位：天津聯維乙烯工程有限公司）