電力變壓器故障的診斷與檢修

趙志恒　徐磊磊　葉俊

摘要：運行中的變壓器難免發生故障，檢修工作對變壓器故障消除尤為重要。通過直觀檢查發現故障后，需利用有效手段診斷分析。變壓器內部故障檢修前，先要辨明保護動作特點，取油、氣做試驗分析，確定故障性質，明確試驗項目，確定故障點以便做出詳細檢修方案。

關鍵詞：電力;變壓器故障;診斷;檢修

1電力變壓器故障診斷的基礎理論

變壓器油色譜分析是反映油浸式變壓器故障狀況最重要、最直觀的診斷方法，可以為變壓器的故障判斷提供可靠的依據。許多變壓器故障診斷試驗都是在變壓器油色譜分析的基礎之上進行拓展和延伸的。通過測量變壓器油中溶解的各種氣體成分和濃度的變化情況，就可以發現變壓器內部可能存在的潛在故障，以便在變壓器故障早期就能夠及時進行維修。合格的變壓器油是澄清透明的礦物油，無雜質沉淀及固體懸浮物。如果變壓器油在循環過程中受到污染或使用過久已經老化，變壓器油色就會由澄清漸變為淺紅色直至變為深褐色，并伴有沉淀物和絮凝物質產生。通常，變壓器油呈淺棕色時就應該及時更換新油。當變壓器內部出現故障時，變壓器油的顏色也會發生變化。常見的變壓器油變質現象中，若變壓器油呈乳濁狀，說明油中含水量過高;油色發暗，說明變壓器油老化變質;油色發黑并帶有異味，則說明變壓器內部存在故障。在進行故障診斷時，通過對變壓器油的外觀、PH值、含水量、水溶性酸、閃點、油中氣體組分含量、界面張力、凝點、體積電阻率等各個物理和化學性質的檢測，就可以推斷出變壓器運行狀態的異常變化，及時發現故障并采取相應的措施消除設備故障，防止劣化的變壓器油繼續損害設備，保證變壓器的正常運行。

2 常見故障和診斷

2.1變壓器滲油

變壓器油泄漏不僅會給電力公司帶來巨大的經濟損失、破壞環境，影響設備的正常運行，造成停電甚至損壞變壓器，給生產用戶造成經濟損失，給居民的生活帶來不便。因此，有必要解決變壓器油的泄漏問題。油箱平面的漏油可以直接進行焊接修復。對于拐角及加強筋處的滲漏情況，其漏點一般很難發現，或者在維修后的焊接點質量較差再次泄漏。對于這種泄漏，鐵板可用于修復焊接。兩面連接處可以使用橢圓形鐵板可用于焊縫修復。在三面的交界處，鐵板可以轉換成三角形用于修復，或根據修理焊接的實際位置進行焊接。對于高壓套管升高座或進人孔法蘭滲油，這些部件主要是由于橡膠墊片不正確安裝造成的，可以使用密封膠對法蘭之間的縫隙進行密封：橡膠塞完全固化后，把螺釘移除，在螺釘孔處將密封膠注入法蘭之間的縫隙，直到法蘭螺釘的密封劑被擠出即可。低壓側套管滲漏的原因是，母線拉伸和低壓側引線引出偏短，膠珠壓在螺紋上受母線拉伸時，可以根據規定使用補償器將母線用伸縮節鏈接，即可解決滲油。

2.2鐵芯接觸地面

變壓器的正常觸地點是鐵芯，只有1個接觸點。如果有2個以上的點，將形成多點觸地。而變壓器鐵芯的多點觸地會引起鐵芯觸地故障，這將會對變壓器的運行產生影響。遇到這種問題時需要及時消除直流電流的沖擊，并將鐵芯觸地線移除，在變壓器鐵芯和油箱之間，進行大電流沖擊3～5次。這樣可以燃燒掉鐵芯的多余觸地點。另外，如果變壓器蓋子上的定位銷翻轉和拆除導致了多點觸地，必須翻轉定位銷或者拆除損壞的夾件墊腳與鐵扼間的絕緣紙板。根據絕緣規范的要求，有必要更換一定厚度的新紙板。

2.3連接器過熱

連接器接頭是變壓器本身及電力系統連接的重要部分。如果接頭處出現連接不良，就會造成短路發熱導致其熔斷，對變壓器的正常運行和電網的安全供電造成影響。所以出現接頭過熱的問題就要檢修。變壓器電纜的末端由銅制成，主要用在室外和潮濕的地方，鋁導線不能固定到銅端，當銅和鋁的接觸表面滲入含有溶解鹽的水分時（電解質），在電耦合作用下發生電解反應。鋁被強烈腐蝕，觸點迅速損壞，產生熱量并可能導致嚴重事故。為避免這種情況，當鋁導體和銅作為導線需要進行裝置的連接時，應采用一端由鋁制接頭和另一端由銅制成的特殊過渡接頭。

2.4絕緣事故

由于外部不利因素的干預，電力變壓器在工作過程中容易發生絕緣事故。電力變壓器的運行是在自然環境中進行的，它長時間暴露在風雨中，雨水會逐漸滲入至裝置內部，使得電力變壓器內的部件處于相對潮濕的狀態。在這種工作環境中運行，最終會發生電力變壓器絕緣的故障。此外，雷暴通常發生在夏季。如果電力變壓器的防雷效果不是很好，可能會引起雷擊事故，從而損壞電力變壓器的絕緣。

2.5線路損壞

如果電源變壓器的負載過大或運行時間過長，則電源線容易形成老化損壞，影響電源變壓器的正常運行。線路損壞會對電力變壓器造成內部線圈變形并且形成線路短路，導致電力變壓器的故障。

3電力變壓器的日常維護策略

3.1日常檢查

對變壓器進行日常檢查，主要檢查信號溫度計和油位等內容。在實際工作中主要把控以下內容：（1）信號溫度計。（2）聲響。（3）套管。（4）檢查冷卻器和瓦斯等。嚴格按照日常檢查的要求和內容，做好全面的檢查。在具體實踐中，日常維護工作的落實，能夠保證電力系統的運行效果。以某電力企業為例，在A線路的日常維護工作中，組織開展變壓器更換和電力樹障消除工作。此路段居民用電需求量不斷增加，現有的變壓器容量偏小，難以達到實際需求。基于此，進行變壓器更換作業，安裝400kV變壓器，增加變電器容量，進而保證電力系統的運行質量。除此之外，進行樹障處理，減少運行隱患。

3.2特殊檢查

從運行的環境來說，變壓器所處的環境復雜，日常維護工作的開展，需要進行特殊檢查。一般來說，變壓器設備裝置運行出現異常，重負荷運行，或者遇到極端天氣時，需要開展特殊檢查。在檢查工作中，主要檢查引線的擺動情況，對套管和頂蓋等部位的雜物要進行清除，若出現濃霧天氣，要做好防護措施，避免產生電暈問題或者放電問題;當遇到陣雨天氣，需要對避雷器裝置以及套管進行檢查;若產生過流過壓的情況，要對電流和三相電壓的平衡進行檢查。

3.3定期檢查

定期檢查時，進行套管以及外殼等的清掃，要保證變壓器裝置處于斷電的狀態下進行，及時為軸承以及風扇打潤滑油。若設備燈泡產生損壞，必須要及時更換。結合電力變壓器油樣化驗要求，制定檢測表，做好氣體成分的記錄。變壓器剛投入運行時，隔4天、10天以及30天進行1次檢查;變壓器投入運行2個月后，按照1月檢查一次的時間間隔，進行定期檢查。

結束語：電力變壓器是組成電力系統的重要成分之一，其安全運行直接影響著整個電網供電的高效性、可靠性、穩定性。目前，我國已有很多投入運行多年的變壓器，這些多年運行的變壓器往往存在如絕緣老化等很多嚴重的安全隱患，發生故障的概率會隨著運行年限的延長不斷增大。由于現代社會生產生活對電力的高度依賴，變壓器一旦發生事故將會導致該區域停電停產，有時甚至產生嚴重的社會經濟和政治損失。因此，深入的研究電力變壓器故障診斷技術，對于電力系統長期保持穩定、安全、高效的運行具有重要的理論和實際意義。

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