淺談電力變壓器的日常維護(hù)及故障處理

王小賓

摘 要：電力變壓器是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理，將某一電壓等級的交流電壓變換成同一頻率另一交流電壓等級的設(shè)備。電力變壓器在生產(chǎn)、輸送、用電等方面起到至關(guān)重要的作用，在電力系統(tǒng)中處于核心地位。發(fā)電廠發(fā)出的電能為了減少線損和電壓損失，需要通過升壓變壓器將電壓升高，以便經(jīng)濟(jì)合理、遠(yuǎn)距離輸送電能。而高壓電能送到用電地區(qū)后不能直接應(yīng)用，還需要通過降壓變壓器降壓后送入千家萬戶。如果發(fā)生電力變壓器故障，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的中斷、電網(wǎng)瓦解、甚至人身傷害等一系列事故，對用戶、企業(yè)、國家造成重大損失。本文對油浸式電力變壓器的運(yùn)行維護(hù)及故障處理問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；日常維護(hù)；故障處理

Abstract：Power transformer is a device that uses the electromagnetic induction principle to change the AC voltage at a certain voltage level to the same frequency and the other AC voltage level. Power transformer plays an important role in the production， transportation and power consumption. It plays a key role in the power system. In order to reduce the line loss and the voltage loss， a power transformer is needed to raise the voltage through the step-up transformer so as to transmit the electric energy reasonably and in a long distance. The high voltage power can not be directly applied to the power supply area， but also needs to be sent into the millions of households after the step-down transformer step-down. If the power transformer fault occurs， it will lead to a series of accidents， such as interruption of power system， collapse of power grid and even personal injury， which will cause great losses to users， enterprises and the state. In this paper， the operation， maintenance and troubleshooting of oil-immersed power transformers are discussed.

Key words：power transformer；daily maintenance；troubleshooting

在現(xiàn)代社會(huì)中，電力系統(tǒng)的作用愈發(fā)明顯，而作為電力系統(tǒng)核心的變壓器則更加重要，這就要求發(fā)電廠、變電站要各家注重對變壓器的運(yùn)行維護(hù)及快速的故障處理，盡最大可能杜絕停電或減少停電時(shí)間，以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 電力變壓器的日常維護(hù)

1.1 電力變壓器的日常運(yùn)行維護(hù)

電力變壓器的運(yùn)行維護(hù)是指發(fā)電廠、變電站的運(yùn)維人員應(yīng)定期對所管轄的電力變壓器按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行巡視檢查，準(zhǔn)確掌握運(yùn)行情況，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電力變壓器的隱患，并立即消除，確保安全穩(wěn)定供電。具體檢查內(nèi)容包括：

（1）電力變壓器引出線無散股、斷股痕跡，接頭無變色、過熱現(xiàn)象；

（2）無異音、油枕油位在正常范圍內(nèi)，無滲油現(xiàn)象，；

（3）各部油溫正常，就地與遠(yuǎn)方溫度顯示器顯示一致；

（4）本體瓦斯繼電器與有載調(diào)壓瓦斯繼電器內(nèi)充滿油，油呈透明狀，無氣泡，引出線連接牢固，無銹蝕現(xiàn)象；

（5）壓力釋放閥無動(dòng)作，指示桿無凸起；

（6）各側(cè)及中性點(diǎn)絕緣套管無破損、放電痕跡，相序牌牢固，油位顯示正常；

（7）有載調(diào)壓機(jī)構(gòu)無滲油，箱門嚴(yán)密，無銹蝕，就地檔位與遠(yuǎn)方檔位顯示一致；

（8）電力變壓器鐵芯及外殼的接地扁鐵無銹蝕、斷裂，油漆無脫落；

（9）呼吸器內(nèi)硅膠變粉色部分未超過總體硅膠的1/3，油杯無裂紋，杯內(nèi)油量超過呼吸器連接管口；

（10）冷卻系統(tǒng)正常運(yùn)行，到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)啟停；

（11）鵝卵石池內(nèi)清潔、無油跡，變壓器基礎(chǔ)無下沉。

1.2 電力變壓器的特殊運(yùn)行維護(hù)

電力變壓器新安裝或大修后、事故跳閘后、特殊天氣及過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，還應(yīng)對其進(jìn)行特殊檢查，具體內(nèi)容包括：

（1）對于新安裝或大修后的電力變壓器，在剛投運(yùn)后的72小時(shí)之內(nèi)，應(yīng)對其每小時(shí)進(jìn)行一次全面檢查；

（2）發(fā)生事故跳閘后，應(yīng)對電力變壓器引出線接頭處進(jìn)行全面檢查；

（3）大風(fēng)天氣，采取措施防止異物刮至引線之上，檢查引線擺動(dòng)幅度是否過大；濃霧毛雨天氣，檢查套管瓷質(zhì)部分有無放電、閃絡(luò)形跡；雷雨天氣，查看變壓器的避雷計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況，套管瓷質(zhì)部分有無放電、閃絡(luò)痕跡；大雪天氣，檢查變壓器上積雪情況，并通過積觀察接頭積雪融化程度來判斷過熱情況；

（4）過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)檢查冷卻系統(tǒng)是否按規(guī)定正常投入，本體及有載調(diào)壓油位變化情況，上層及繞組油溫變化是否正常；

（5）天氣驟冷，檢查變壓器油位是否正常，引出線是否過緊。

1.3 電力變壓器的預(yù)防維護(hù)

為了使電力變壓器發(fā)生故障的概率降到最低，正常運(yùn)行時(shí)運(yùn)維人員應(yīng)嚴(yán)格遵守變壓器運(yùn)行中的有關(guān)規(guī)定，做好預(yù)防性的維護(hù)措施，防止運(yùn)行中變壓器故障的發(fā)生，這就是電力變壓器的預(yù)防維護(hù)。具體預(yù)防維護(hù)方法是：

（1）油浸式電力變壓器日常運(yùn)行時(shí)上層油溫應(yīng)控制在85℃以內(nèi)，并嚴(yán)禁超過95℃；

（2）電力變壓器的二次側(cè)帶額定電流運(yùn)行的前提是變壓器的一次電壓不得超過銘牌規(guī)定額定電壓的5%；

（3）電力變壓器運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷如果大于額定負(fù)荷的70%，或者上層油溫超過55℃時(shí)，則需開啟冷卻系統(tǒng)才能運(yùn)行；

（4）當(dāng)電力變壓器出現(xiàn)三相電流不平衡情況時(shí)，應(yīng)監(jiān)視電流偏差最大相，且中性線電流不允許超過額定電流的25%；

（5）檢查電力變壓器各保護(hù)柜、測控柜的繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置投退情況是否正常，是否符合調(diào)度及現(xiàn)場運(yùn)行要求；

（6）嚴(yán)格按照電氣“五防”要求進(jìn)行操作，防止因誤操作造成危害變壓器安全的事故發(fā)生；

（7）在正常或事故情況下允許電力變壓器短時(shí)間過負(fù)荷運(yùn)行，但不允許在全天滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)過負(fù)荷情況。

2 電力變壓器的故障處理

電力變壓器發(fā)生故障后，需要運(yùn)維人員及時(shí)進(jìn)行處理，最大限度的降低停電時(shí)間及損失。由于電力變壓器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，附件較多，所以故障類型也就多種多樣，處理方法也會(huì)有所不同。有時(shí)即使故障相同，由于發(fā)生的情況不同，也要用不同的方法處理，不能盲目采取措施。以下是根據(jù)筆者的自身經(jīng)驗(yàn)，對常見的電力變壓器故障進(jìn)行簡單分析總結(jié)。

2.1 瓦斯保護(hù)方面故障

電力變壓器的瓦斯保護(hù)為非電量保護(hù)的重要組成部分，反映電力變壓器內(nèi)部發(fā)生故障的情況，內(nèi)部故障較輕時(shí)，則輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號，而故障較嚴(yán)重時(shí)，則重瓦斯保護(hù)動(dòng)作于跳閘，瓦斯保護(hù)是電力變壓器的主保護(hù)之一。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作原因一般為：進(jìn)行充油、補(bǔ)油或?yàn)V油時(shí)，由于操作不當(dāng)使空氣進(jìn)入電力變壓器內(nèi)部；變壓器由于滲漏油或氣溫驟降使油枕油位在輕瓦斯繼電器浮筒以下；發(fā)生穿越性短路。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)檢查變壓器本體油溫、油位、聲音等是否有異常，并立即對瓦斯繼電器內(nèi)的氣體進(jìn)行收集檢測，如為不可燃?xì)怏w，則變壓器在排出氣體后，可繼續(xù)運(yùn)行。如電力變壓器內(nèi)部發(fā)生較嚴(yán)重的故障或嚴(yán)重漏油，則會(huì)導(dǎo)致重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)對變壓器本體進(jìn)行全面檢查：壓力釋放閥是否動(dòng)作，防爆管是否破裂，油溫、油位、聲音等是否有異常，測量繞組絕緣阻值是否滿足要求。并采集瓦斯繼電器內(nèi)的氣體進(jìn)行分析，如是可燃?xì)怏w，則電力變壓器內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重故障，應(yīng)立即聯(lián)系專業(yè)人員處理。處理后，對變壓器進(jìn)行全面試驗(yàn)，排除故障前，禁止變壓器再次運(yùn)行。

2.2 繞組方面故障

繞組匝間短路、相間短路、單相接地等故障為電力變壓器繞組運(yùn)行時(shí)的常見故障，主要是因?yàn)殚L期過負(fù)荷、外部短路、絕緣老化、繞組受潮、制造工藝不符合要求等因素引起的。繞組故障發(fā)生后，主保護(hù)差動(dòng)保護(hù)或瓦斯保護(hù)可能會(huì)動(dòng)作，導(dǎo)致變壓器跳閘。發(fā)電廠、變電站的運(yùn)維人員應(yīng)立即對變壓器本體引出線、絕緣套管等進(jìn)行重點(diǎn)檢查。如無異常，再對繞組的絕緣電阻及直流電阻進(jìn)行測量，確定故障相及故障點(diǎn)。迅速聯(lián)系變壓器廠家人員及專業(yè)工程師，確定故障原因。故障完全排除后，才可重新投入運(yùn)行。

2.3 套管方面故障

電力變壓器套管方面最常見的故障為閃絡(luò)故障，而發(fā)生閃絡(luò)故障最常見的原因?yàn)樘坠鼙砻媾K污、受潮，致使套管瓷質(zhì)部分發(fā)熱，甚至損壞，嚴(yán)重影響絕緣電阻，而且泄漏電流增加，發(fā)生閃絡(luò)故障。故障發(fā)生后，應(yīng)對變壓器套管進(jìn)行全面檢查，檢查有無放電痕跡及裂紋，并徹底清掃，聯(lián)系專業(yè)單位進(jìn)行鹽密測量試驗(yàn)。定期檢修時(shí)，運(yùn)維人員也要對變壓器套管進(jìn)行預(yù)防性的清掃維護(hù)工作。

2.4 本體滲漏油

大多數(shù)電力變壓器都會(huì)出現(xiàn)本體滲漏油現(xiàn)象，雖然輕微滲油不會(huì)對變壓器運(yùn)行造成影響，但卻會(huì)為事故埋下禍根。密封墊老化、密封點(diǎn)開焊是導(dǎo)致變壓器滲漏油的兩種主要原因。本身質(zhì)量問題、長時(shí)間過負(fù)荷及自然老化導(dǎo)致了密封墊的老化龜裂。針對以上原因，切實(shí)可行的處理方法為更換密封圈以及開焊點(diǎn)補(bǔ)焊。如入孔法蘭處滲漏油，在緊固螺栓的同時(shí)，還需向法蘭縫隙處注入密封膠。

2.5 鐵芯多點(diǎn)接地

為了避免變壓器內(nèi)部放電的發(fā)生，電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)要求鐵芯有且只有一點(diǎn)接地。但是如果有多點(diǎn)接地，鐵芯上的環(huán)流會(huì)使鐵芯產(chǎn)生大量的熱，有燒壞變壓器的可能。造成鐵芯多點(diǎn)接地的原因主要有兩種：一是金屬異物造成接地；二是由于鐵芯上的金屬殘留物堆積或金屬毛刺引起接地。日常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)每月進(jìn)行一次變壓器鐵芯接地電流測試，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)接地隱患。如有異常，可進(jìn)行油色譜試驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)。如確認(rèn)鐵芯確實(shí)接地，運(yùn)維人員應(yīng)立即處理，防止事故擴(kuò)大。如果是由于金屬異物造成，則應(yīng)進(jìn)行吊罩檢查。如果是因?yàn)殍F芯上的金屬殘留物堆積或金屬毛刺造成的，一般建議采用電容放電法。具體原理為：電容器在短時(shí)間內(nèi)可以產(chǎn)生的巨大電流，鐵芯上的金屬殘留物可以瞬間被其燒斷或熔化，電流產(chǎn)生的巨大電動(dòng)力也可以使金屬殘留物從鐵芯上脫落。

2.6 油位異常

電力變壓器油位異常是指在正常負(fù)荷及冷卻條件下，其油枕油位在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大波動(dòng)。防爆管、油位管、呼吸器堵塞，以及變壓器缺油為油位異常的常見故障原因。處理此故障時(shí)，應(yīng)首先確定油位異常原因，然后再采取相應(yīng)措施。如因滲漏油引起，則按本體滲漏油故障處理。

3 結(jié)語

隨著時(shí)代和社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)對于人們的生產(chǎn)生活變得愈加重要，人們對電力系統(tǒng)的要求也變得越來越高，而作為電力系統(tǒng)核心的電力變壓器更是承擔(dān)著舉足輕重的作用。所以就需要發(fā)電廠、變電站的運(yùn)維人員加強(qiáng)對電力變壓器的日常維護(hù)工作，并提高個(gè)人素質(zhì)與技術(shù)水平，保證電力變壓器及電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行，為祖國的生產(chǎn)建設(shè)做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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