電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理

韋明源

【摘 要】電力變壓器發(fā)生故障，不僅會大大提升電力事故率，還會對人們的正常工作、生活產(chǎn)生巨大的影響，給相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的健康穩(wěn)定發(fā)展帶來巨大威脅。故此，做好電力變壓器故障診斷和日常檢修工作尤為重要，需要深入探索與研究。

【關(guān)鍵詞】電力工程；變壓器檢修；故障診斷；處理措施

引言

電力變壓器是電網(wǎng)的核心部件，發(fā)生故障會影響整個電力系統(tǒng)的正常運行，電力變壓器運行過程中的故障通常表現(xiàn)為溫升異常、油位異常、振動與響聲異常、外觀與氣味異常等，而引起故障的原因則是絕緣材料老化、絕緣油油質(zhì)劣化、過電壓等問題，所以應(yīng)加強變壓器的檢修與維護(hù)工作，在變壓器發(fā)生故障時采取正確的措施進(jìn)行處理，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1電力變壓器的重要性

電力變壓器的正常運行，決定了整個電網(wǎng)運輸工作的好壞，它是相關(guān)電力輸送企業(yè)在發(fā)展過程當(dāng)中非常重要的一項電氣設(shè)備，電力變壓器，不僅控制著我們生活中必要的用電設(shè)備，還在整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全問題，產(chǎn)生了巨大影響，所以相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員要對電力變壓器有足夠的重視。在實際生產(chǎn)操作中電力變壓器非常容易受到環(huán)境中一些細(xì)節(jié)問題的影響，實際運營中一些微小的參數(shù)的改變，都會對電力變壓器的正常運行產(chǎn)生巨大影響，所以相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員一定要重視電力變壓器的維護(hù)工作，對于出現(xiàn)問題的一些電力變壓器，一定要用合理的操作來維修和維護(hù)其正常的運行，這樣才能合理地保證日常人們生活的正常電力輸送，才能保證我們生活中用電的最大安全。

2電力變壓器的故障類型

2.1短路故障

電力系統(tǒng)運行過程中，如果電力變壓器的溫度過高，極易造成短路故障。絕緣過熱故障與繞組變形故障是短路故障中最為常見的兩種情況。絕緣過熱故障是因為電力系統(tǒng)中出現(xiàn)了極高的電流，產(chǎn)生了極高的熱量。電力變壓器受到高溫影響，發(fā)生短路故障。繞組變形故障是短路電流對繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生了沖擊，影響了機電保護(hù)裝置的正常動作。如果沖擊的短路電流較小，電力變壓器的繞組變形情況不會很明顯，但仍會帶來巨大的經(jīng)濟損失。

2.2絕緣故障

絕緣故障會嚴(yán)重影響電力變壓器的安全穩(wěn)定運行和電力企業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展，引發(fā)絕緣故障的原因大致如下：少量的金屬雜質(zhì)摻雜在變壓器內(nèi)部；變壓器油道較小且絕緣較??；變壓器的絕緣成型件被導(dǎo)電質(zhì)污染，電力變壓器設(shè)備各相間的絕緣裕度不符合實際運轉(zhuǎn)要求；變壓器油道設(shè)計不合理。

2.3自動跳閘故障

電力變壓器正常使用過程中出現(xiàn)自動跳閘故障，主要是因為人為操作與變壓器內(nèi)部破壞。要想有效解決電力變壓器自動跳閘故障問題，必須安排專業(yè)人員進(jìn)行故障排查，制定科學(xué)合理的檢修策略，避免電力變壓器出現(xiàn)爆炸情況。

2.4油質(zhì)問題

電力變壓器出廠時都會涂抹絕緣油，以保證電力變壓器原件的正常使用。投入使用后，在內(nèi)部、外部因素的共同影響下，電力變壓器或多或少都會出現(xiàn)油質(zhì)問題，造成電力變壓器故障。這主要是由于制造、安裝、檢驗變壓器的過程中，技術(shù)監(jiān)督不到位，管理不嚴(yán)格，導(dǎo)致變壓器油質(zhì)出現(xiàn)老化、劣化問題。

3電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理

3.1繞組變形檢測

當(dāng)變壓器遭受短路電流沖擊時，會因強大電動力作用導(dǎo)致繞組變形，嚴(yán)重時將直接造成突發(fā)性損壞事故。繞組發(fā)生局部變形也不可忽視，即使沒有立即損壞，也有可能留下嚴(yán)重的故障隱患，如：絕緣間距發(fā)生變化，固體絕緣被損傷導(dǎo)致局部放電，當(dāng)過電壓作用時可能發(fā)生匝間、層間擊穿，導(dǎo)致突發(fā)性絕緣事故，甚至在正常運行電壓下，因局部放電的長期作用發(fā)生絕緣擊穿；還會使繞組機械性能下降，抗短路能力降低等。故如何判斷變壓器繞組完好尤為重要。變壓器在遭受短路電流沖擊后，常用油中溶解氣體分析、繞組直流電阻、短路阻抗，繞組的頻率響應(yīng)分析、空載電流和損耗等法來診斷繞組有無變形，確定繞組發(fā)生嚴(yán)重變形后，應(yīng)對變壓器進(jìn)行吊芯或吊罩檢查后處理。

3.2絕緣電阻檢測

測量繞組連同套管的絕緣電阻及吸收比或極化指數(shù)能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部分表面受潮或臟污、以及貫串性的集中缺陷，同時可以為耐壓試驗的可行性作參考，測量結(jié)果應(yīng)換算至同一溫度下進(jìn)行比較，要綜合判斷，相互比較，在安裝時絕緣電阻不應(yīng)低于出廠試驗時絕緣電阻測量值的70%。鐵芯、夾件、穿芯螺絲等部件絕緣結(jié)構(gòu)簡單，絕緣介質(zhì)單一，測量這些部件的絕緣電阻能更有效地檢出相應(yīng)部件絕緣缺陷。35kV及以上變壓器，應(yīng)測吸收比。吸收比與出廠值相比應(yīng)無明顯差別，在常溫下應(yīng)不小于1.3；吸收比偏低時可以測量極化指數(shù)，不應(yīng)低于1.5。絕緣電阻大于10000MΩ時，吸收比不應(yīng)低于1.1或極化指數(shù)不低于1.3。

3.3直流電阻測試

測量繞組直流電阻是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一方法。它能判斷出分接開關(guān)各分接位置接觸是否良好、指示是否正確；引出線有無斷裂；繞組引出線與導(dǎo)電桿接觸情況；多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股情況；變壓器繞組接頭焊接不良，變壓器繞組匝間、層間短路等。測量變壓器直流電阻時電流選擇要恰當(dāng)，測量中不得切換無勵磁分接開關(guān)，避免電弧導(dǎo)致油質(zhì)裂化甚至損壞變壓器。1600kV·A及以下容量的三相變壓器，各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的4%，線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%；1600kV·A以上三相變壓器，各相測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的2%，線間測得值的相互差值應(yīng)小于平均值的1%；變壓器的直流電阻與同溫下出廠值比較，相應(yīng)變化不應(yīng)大于2%；如電阻相間差在出廠時超過規(guī)定，廠家已說明了這種偏差的原因，則與以前相同部位測得值比較，其變化不應(yīng)大于2%。

3.4介質(zhì)損耗因數(shù)試驗

當(dāng)懷疑變壓器整體受潮，油劣化，繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷時可用測試變壓器介質(zhì)損耗因數(shù)的方法進(jìn)行檢測。對電容較小的設(shè)備測介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性和整體分布性缺陷，但對電容量較大的設(shè)備，只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體分布性缺陷。tgδ測量結(jié)果受表面泄漏、試驗接線、溫度及外界條件影響，應(yīng)采取措施減小和消除。測量結(jié)果應(yīng)換算到同一溫度時的數(shù)值進(jìn)行比較，20℃時500kV不大于0.6%，110～220kV不大于0.8%，35kV不大于1.5%。

3.5變壓比及接線組別測試

變壓器變比試驗可以檢查出變壓器繞組匝數(shù)比是否正確，檢測分接開關(guān)的位置、接線是否正確，測試匝間是否短路，判斷變壓器并列運行的可行性，所有分接頭的電壓比與廠家銘牌參數(shù)比較應(yīng)無顯著差別，且應(yīng)符合電壓比的規(guī)律；電壓等級在220kV及以上電力變壓器，其電壓比在額定分接頭位置時允許偏差為±0.5%。電壓在35kV以下，電壓比小于3的變壓器電壓比允許偏差為士1%；其他所有變壓器額定分接下電壓比允許偏差為士0.5%；其他分接的電壓比應(yīng)在變壓器阻抗電壓值的1∕10以內(nèi)，但不得超過±1%。當(dāng)需判斷變壓器能否并列運行時，測量其接線組別相同是其項目之一，若參加并列的變壓器接線組別不一致，將出現(xiàn)不能允許的環(huán)流。因此，變壓器在出廠、交接和大修后都要測量繞組的接線組別。

結(jié)束語

本文通過對電力變壓器進(jìn)行簡要的相關(guān)概述，對電力變壓器應(yīng)用過程當(dāng)中，可能出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行了總結(jié)，針對這些問題，提出了一些檢修與維護(hù)過程當(dāng)中需要注意的問題，重點還是相關(guān)技術(shù)人員平時的維護(hù)工作，希望能夠在一定程度上使電力變壓器的運行更加的合理和順暢，使整個電力系統(tǒng)能夠更加平穩(wěn)的運行。

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（作者單位：南寧交通資產(chǎn)管理有限責(zé)任公司）