火力發電廠變壓器常見故障分析及處理

摘 要：隨著科學技術的不斷發展，電力應用也得到了廣泛發展，電力早已成為生活中隨處可見的能源。電力行業所使用的變壓器對保證電網正常運行起著至關重要的作用，也是保障整個電網持續穩定供電的重要基礎設施。因此，對變壓器的定期檢修成為電力行業必不可少的工作。目前我國正向清潔能源過渡，但火力發電仍然是電力產能的主要方式之一，其發電技術很容易掌握。因此火力發電一直在電力產業中占據著極其重要的地位。發電工作需要長周期不間斷地運行，許多突發事故也就隨之產生，所以提高發電廠變壓器安全穩定運行是至關重要的。

關鍵詞：火力發電廠；變壓器；常見故障；分析及處理

中圖分類號：TM407 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）29-0129-01

引 言

變壓器是維系火力發電廠正常運行的主要設備之一，一旦發生故障，整個發電廠的電力運輸工作也會受到很大的影響。因此，每個火力發電廠都配備有專業的檢查維修人員定期維護和排除故障，但前提是專業人員必須熟悉掌握和了解變壓器常見的故障，按照“預防性試驗規程”定期進行檢測，及時進行正確處理，保障火力發電廠的正常運行。

1 變壓器的用途及結構

變壓器的主要用途在于在火力發電廠中利用其電磁感應的功能改變交流電壓，保障電力的正常運輸和使用。變壓器在使用過程中產生故障的因素多種多樣，專業人員要想有效處理解決故障問題，就必須準確了解掌握其結構，從而才能準確的找出問題所在。盡管目前市場上變壓器的種類很多，但其基本結構和工作原理大致相同。火力發電廠一般使用的是油浸式變壓器，它主要由鐵芯、繞組、油箱組成，變壓器內部還會設有保護裝置、調壓裝置等。鐵芯的主要材質是高硅鋼片，在制作過程中通過熱軋或者冷軋形成厚度約在0.35～0.5mm范圍之內的鋼片，在投入使用前在其表面涂一層絕緣漆。繞組是變壓器電路的最重要組成部分，大部分使用銅線，但為了能更好的絕緣，會選擇在外包裹一層油紙，同時還可以看到銅線外側有漆包。火力發電廠使用的變壓器的特點在于其是油浸式變壓器，所以在變壓器的很多重要零部件都是存在于油中的，為了保證繞組等原件的冷卻換熱和絕緣油熱脹冷縮，變壓器還裝有散熱裝置和油箱，來保證變壓器的冷卻和補油。

2 火力發電廠變壓器的常見故障分析

2.1 漏油故障

油浸式變壓器最常見的就是漏油故障，在所有的變壓器使用過程中，幾乎都會存在這個問題。漏油雖然不會直接造成變壓器的停用，但這個故障如果不能及時有效處理，變壓器的安全運行會受到嚴重影響甚至崩潰，也會造成經濟損失、資源浪費，容易對環境造成嚴重污染。另外，由于變壓器有很多的密封零件，其形式多種多樣，所以其漏油特征也千差萬別。但結合以往經驗來看，變壓器漏油故障主要有幾個原因：①變壓器本體及油箱在生產焊接過程中制作不規范，導致在運行時出現漏油故障；②密封膠墊質量不合格或在超過規定使用時間后沒有及時更換，各結合面處密封緊固不到位；變壓器的一些閥門需要操作放油等，但在放油過程由于放油閥門制造質量不過關，導致關閉不嚴造成大量漏油。

2.2 出口短路故障

出口短路故障對變壓器帶來的危害性最高。出口短路故障一旦發生，會使變壓器繞組中產生高強度的電流，往往是正常運作過程中產生電流的幾十倍，從而對變壓器繞組外層的絕緣層產生一定影響甚至完全破壞，導致整個變壓器損壞，就算在短路高強度電流產生的時候變壓器沒有出現問題，但是短路電流仍會繼續產生，即使電流強度很小，也會損傷絕緣層，最終使整個變壓器報廢。

2.3 鐵芯接地故障

對于變壓器的諸多故障，鐵芯接地是最難判斷出詳細原因的。變壓器在運行過程中，鐵芯接地故障斷斷續續的出現，時有時無，接地故障出現的情況也各不相同，故障點也就很難準確判斷出。就一般情況而言，鐵芯過熱時鐵芯接地故障出現的最直接的表現，主要是因為鐵芯和接地點容易產生環流。還有一些具體表現，變壓器在工作過程中，局部油溫迅速提高，可升至700℃甚至更高，會產生許多分解物必然使變壓器出現異常情況。

3 火力發電廠變壓器的常見故障處理

3.1 漏油故障的處理

變壓器漏油故障的正確處理需要專業技術人員準確判斷具體漏油部位，分析其原因，檢查部件。如果是變壓器存在本體或油箱密封的問題，就需要對密封的所有構造進行檢查，尋找問題所在。運行時均勻進行緊固，如局部仍然漏油可采取帶壓堵漏方法進行處理，但具備條件時必須進行更換合格膠墊；如果是因為油箱焊接不良導致故障的發生，漏油部位存在于平面區域的話，可以對油箱直接進行二次焊接，如果是在拐角處，就需要找到具體的漏油點進行高技術的焊接，還需要考慮到拐角內應力的影響，避免由于內應力過大再次漏油。

3.2 出口短路故障處理

變壓器短路故障一旦發生，保護裝置出現拒動，在短路電流的作用下繞組必然受損，絕緣層性能降低。所以處理短路故障，最基本的是對繞組和絕緣層出現的問題分析并做出正確判斷，確定問題所在及破壞程度。如果損壞部位不嚴重時可根據實際情況現場進行局部處理，現場無法進行時需要將設備運至維修廠處理。變壓器出現繞組故障進行有效處理不僅縮短了由于變壓器故障造成的發電和傳輸受到影響的時間，也在一定程度上節省了變壓器維修需要支出的費用，同時也要注意根據現場環境采取一定的防潮干燥措施。故障被處理后，注重做好后續工作，提高絕緣層的等級，并加強對變壓器的定期維修檢查、檢測工作，特別是運行工作時間較長的變壓器，要縮短維修試驗周期，減小設備老化對變壓器造成的危害問題。

3.3 接地故障處理

鐵芯接地故障出現時，一般首先要對鐵芯的絕緣電阻進行測量，如果數值較低，可以利用已經存在的接地點，通過對鐵芯輸入安全直流流電壓的方式，對多余的接地點進行燒熔處理；如果絕緣電阻很高，可將變壓器的油箱閥門關閉，對變壓器本體進行放油，后通過檢查口進入變壓器內部，對第二點鐵芯接地按鐵芯絕緣件進行逐項查找處理，更換故障鐵芯絕緣件或遺物，直到試驗合格后進行注油、濾油，變壓器恢復運行。

4 結 語

變壓器在使用過程中出現的故障問題是多種多樣的，在日常使用中，應定期對其進行維修試驗，避免故障的發生。發生故障時，需要對具體故障進行具體分析處理，找到準確的問題原因進行正確的維修，建立變壓器的檔案。這個工作需要專業人員提高判別能力，積累經驗，以便能及時作出準確判斷，提出相應的解決方法，保障火力發電廠電力的正常運輸。

參考文獻

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[2]張 磊.火力發電廠主變壓器常見故障分析及處理[J].山東工業技術，2017（14）：180.

收稿日期：2018-9-6