關(guān)于油浸式電力變壓器的故障分析與預(yù)防對(duì)策探討

劉佳林

保定保菱變壓器有限公司 河北保定 071000

1 油浸式電力變壓器的結(jié)構(gòu)

（1）目前容量較大的變壓器均為油浸式電力變壓器，其繞組及鐵芯浸泡在絕緣油中，繞組經(jīng)絕緣套管引出，從而與外電路連接。（2）鐵芯和繞組構(gòu)成了變壓器的主體框架，通常鐵芯會(huì)采用厚度為3．5～5cm的電工鋼片疊裝而成；繞組根據(jù)電壓大小可分為高壓、中壓、低壓繞組；繞組通過(guò)絕緣紙纏繞包裹，繞組匝間，高中低壓繞組之間，繞組與鐵芯及地之間，均通過(guò)絕緣墊塊進(jìn)行隔離并實(shí)現(xiàn)彼此間絕緣。（3）變壓器油是一種礦物油，具有良好的絕緣性能。對(duì)于油浸式電力變壓器來(lái)說(shuō)，變壓器油的主要作用在于：①提高變壓器繞組之間及其與鐵芯、油箱間的絕緣性能；②變壓器油在一定的高溫條件下，油體溫度和流速會(huì)迅速提升，逐漸形成對(duì)流空間，避免變壓器鐵芯和繞組因集中發(fā)熱而造成短路現(xiàn)象[1]。

2 油浸式變壓器的特點(diǎn)

油浸式變壓器的適用范圍很廣，既可以在戶內(nèi)使用，也適用于戶外。油浸式變壓器的主要特點(diǎn)如下：（1）油浸式變壓器大多數(shù)采用的是圓柱形結(jié)構(gòu)繞組。除了小容量的變壓器外，大多數(shù)用的是銅導(dǎo)線繞制，餅式結(jié)構(gòu)主要用于高壓繞組。這種結(jié)構(gòu)可以一定程度上平衡變壓器內(nèi)的繞組安匝分布，可以減少漏磁通，提高機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)抗短路能力也有所提高。（2）鐵芯和繞組都要加強(qiáng)緊固，由于變壓器運(yùn)行時(shí)要經(jīng)受住電力系統(tǒng)可能發(fā)生的短路故障，以及運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)，所以變壓器其器身一定要緊固好。（3）油箱采用桶式和鐘罩式等結(jié)構(gòu)，既要能夠避免氧氣、水分等物質(zhì)的滲入，有效隔絕了變壓器與外部環(huán)境的接觸，起到密封的作用。還要滿足因溫度變化引起的油量變化的影響以及足夠的機(jī)械強(qiáng)度[2]。

3 油浸式電力變壓器的常見故障分析

3.1 溫度異常故障

對(duì)油浸電力變壓器而言，受其自身的性質(zhì)影響，對(duì)環(huán)境的溫度要求較高。例如，在正常狀態(tài)下，當(dāng)其散熱與負(fù)載功能沒有改變，而其溫度逐漸出現(xiàn)異常升高時(shí)，將導(dǎo)致變壓器自身溫度出現(xiàn)不均衡情況，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，此時(shí)將引發(fā)變壓器故障。相對(duì)來(lái)說(shuō)，通常情況下變壓器三相出現(xiàn)局部溫度變化時(shí)，人們重視力度不足，如果未能采取有效地措施將導(dǎo)致變壓器自身留下安全隱患，影響其后期的使用安全。

3.2 油浸式電力變壓器常見絕緣故障

相關(guān)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，油浸式電力變壓器常見的絕緣故障主要有以下幾類：內(nèi)部局部放電；繞組變形導(dǎo)致絕緣墊塊脫落或絕緣紙破損；變壓器內(nèi)部進(jìn)水或受潮；絕緣紙或墊塊等固體絕緣老化等。

3.3 油箱發(fā)生泄漏

（1）由于自身的原因，可能是油箱與零件之間的接觸密封不良，或者是鑄件和焊件的強(qiáng)度不足，變壓器運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷過(guò)大等，可能會(huì)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。（2）變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致油箱內(nèi)的油溫升高，油的體積會(huì)增加，可能會(huì)出現(xiàn)噴油或者漏油的現(xiàn)象。所以有經(jīng)驗(yàn)的工作人員可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度判斷油位是否正常，如果油位過(guò)低可能會(huì)導(dǎo)致變壓器油泄漏，過(guò)高可能是內(nèi)部冷卻裝置故障。

4 油浸式電力變壓器故障預(yù)防對(duì)策

4.1 處理變壓器油的策略

當(dāng)故障出現(xiàn)后，排查到油浸式電力變壓器可能存在絕緣受潮的現(xiàn)象，可以將變壓器油位降到箱頂下300mm左右，同時(shí)可以將瓦斯繼電器以及散熱器關(guān)閉，采用熱油循環(huán)處理的方式來(lái)解決變壓器絕緣故障的問(wèn)題。在處理變壓器油過(guò)程中，可以控制濾油機(jī)壓力為0．3MPa，并控制真空壓力為0．09MPa，出口油溫可以控制在75℃，同時(shí)采取熱油循環(huán)處理。當(dāng)油溫超過(guò)60℃之后，可以將這一時(shí)間點(diǎn)作為起始時(shí)間，待循環(huán)36h之后進(jìn)行脫氣處理，控制在2～3h之間。在靜置24h之后，進(jìn)行變壓器絕緣相關(guān)指標(biāo)是否達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，包括絕緣電阻、吸收比等參數(shù)，從而避免絕緣受潮故障的再次發(fā)生，確保供電網(wǎng)絡(luò)的安全性與穩(wěn)定性，同時(shí)能夠避免設(shè)備的整體使用性能受到影響[3]。

4.2 加強(qiáng)對(duì)平衡溫度的監(jiān)控

為解決當(dāng)前的溫度平衡問(wèn)題，可以結(jié)合實(shí)際情況建立完善的溫度監(jiān)督體系，加強(qiáng)對(duì)油浸電力變壓器溫度進(jìn)行控制與管理，以滿足當(dāng)前的需求。通過(guò)完善的監(jiān)督系統(tǒng)，積極對(duì)油浸電力變壓器的發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，并定期對(duì)其溫度進(jìn)行測(cè)量，在不斷地發(fā)展過(guò)程中，積極對(duì)溫度進(jìn)行控制，并采取跟蹤化管理方式對(duì)當(dāng)前的變壓器質(zhì)量進(jìn)行保護(hù)，滿足當(dāng)前的需求。與此同時(shí)，工作人員還應(yīng)完善當(dāng)前的測(cè)控體系，保證現(xiàn)有的測(cè)溫流程實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)控制，以此來(lái)保證溫度的測(cè)量結(jié)果具有良好的穩(wěn)定性。加強(qiáng)對(duì)油浸電力變壓器溫度的重視力度，如果發(fā)現(xiàn)存在安全隱患應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整改，并對(duì)其進(jìn)行合理的預(yù)防，從根本上消除由溫度異常而引發(fā)的安全事故發(fā)生。

4.3 避免絕緣受潮的現(xiàn)象發(fā)生

不可否認(rèn)，絕緣受潮是變壓器經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，其中絕緣材料是絕緣失效的主要原因之一，必須確保變壓器的安裝符合規(guī)范，對(duì)于發(fā)生了問(wèn)題的變壓器，要及時(shí)進(jìn)行處理，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行工作時(shí)間，合理的制定檢驗(yàn)周期，測(cè)試項(xiàng)目盡可能完整。加強(qiáng)對(duì)變壓器運(yùn)行的監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控變壓器油箱的頂部油溫，油位，外殼溫度等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，通知工作人員進(jìn)行處理。變壓器制造的時(shí)候，出廠之前就應(yīng)該在廠房?jī)?nèi)的干燥室進(jìn)行干燥，嚴(yán)格執(zhí)行干燥工藝標(biāo)準(zhǔn)，徹底清除游離水，并將絕緣材料的含水量作為工廠監(jiān)督的質(zhì)量控制點(diǎn)。還應(yīng)該加強(qiáng)變壓器和附件的質(zhì)量管理，加強(qiáng)對(duì)工廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工藝和材料質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，油浸式變壓器故障是由多種因素引起的，需要不斷地總結(jié)故障原因，為日后的工作提供科學(xué)依據(jù)，這樣有助于提高工作效率和質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)油浸式變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。