變壓器檢修技術及其在電力電氣維修中的應用

陳晶煒，柴 燕，熊雁波，劉 剛

（成都飛機工業（集團）有限責任公司，四川成都 610092）

0 引言

在對電力電氣工程維修的過程中，變壓器檢修是較為重要的一項工作內容。變壓器的運行狀態與設備的運行狀態聯系較為緊密，然而變壓器往往由于各方面因素的影響，在運行過程中出現一些故障以至于整個電力系統的運行狀態會受到一定影響。因此需要對變壓器展開定期的檢修，以確保快速高效地處理變壓器的相關故障。同時還應針對變壓器存在的問題制定科學合理的處理方案，以保持相關設備的工作穩定性。

1 變壓器的工作原理及作用

對變壓器進行的檢修工作主要以變壓器的工作原理為依據，通過對其內部構造的有效了解，促進檢修工作的發展。

變壓器主要是利用電磁感應運力實現有效運轉的。通常變壓器的結構是相互隔離的狀態，兩組繞組上的一個共同核心上具有一個線圈，同時通過一個磁路耦合從而完成相互之間的接觸。當二次繞組擁有了一定的電動勢，就能結合負載有效調整電壓大小，使電能有效地傳輸到相應的電氣設備內部。

現階段電力資源已經發展成為人們生產生活中所需要的重要能源。電力資源在電廠完成傳送以后，還需要經過較長距離的運輸，來滿足不同區域對能源的需求。如果傳輸過程中傳輸功率保持恒定不變，電力資源的電壓與電流會呈現反比的關系。所以，如果電壓超過了傳輸功率，則傳輸功率會相應地變小。因為傳輸線阻抗的穩定性，線路的具體損耗與電流的平方呈現正比關系。因此通過有效措施提高對輸電電壓能在一定程度上降低線路在傳輸電力資源的具體耗損，而降低電壓將會造成線路的耗損相應增加。但是，對電壓的提高屬于現階段發電設備需要面臨相對較大的技術層面的難題，發電設備的電壓傳輸是假設發電機電壓的上升是在變壓器輔助的情況下實現增加的。并且變壓器在具體運行過程中，通過將高壓調整成為適合配電一同的具體電壓，從而向廣大用戶提供電力資源。變壓器在運行過程中能夠對電力系統的穩定運行起到關鍵作用。在電力系統運行過程中對于變壓器的數量需求相對較大，并且對于變壓器安全性方面的要求也較高。但是在實際運行中，變壓器通常會受各種因素的影響出現各種故障，甚至影響發電設備的輸出功率、使部分變壓器無法保持良好的工作狀態。這將在很大程度上影響供電系統的穩定性，并造成較大的經濟損失。

2 現階段電力電氣工程中變壓器檢修工作存在的問題

隨著科學技術的快速發展，我國的電力電氣技術得到了較大發展與進步，但是在變壓器的檢修過程中依然存在一些問題。首先是在檢修管理工作上，由于受傳統管理理論的影響，在對變壓器的檢修管理過程中未能實現對變壓器狀態的有效檢修，電力系統的檢修工作主要放在設備的在線監測方面。其次，參與檢修工作的人員素質無法滿足工作需求，部分檢修人員專業水平相對低、無法及時高效地做好檢修工作，所掌握的檢修知識、檢修技能有一定的滯后性、未及時更新，并且在檢修過程中未能有效交流與溝通相關信息，甚至不能順利地進行變壓器的檢修工作。另外，他們對變壓器檢修的相關策略研究得不夠充分、對于先進檢修技術了解較少，以至于不能有效利用先進的檢修技術，這一方面無法有效控制檢修成本，另一方面也嚴重制約了變壓器檢修工作的發展。

3 變壓器故障分類以及維修措施

針對變壓器日常運行過程中出現的各種故障，本文主要通過若干個方面展開故障原因分析，并提出了相應的處理方案。并且變壓器在運行過程中應定期進行技術維護，以盡可能避免相關故障的發生。

3.1 常見故障類型

（1）鐵芯失效。鐵芯是變壓器內部較為重要的組成部分，對變壓器整體的運行狀態有直接影響。如果鐵芯發生接地故障的幾個區域在變壓器內出現了一定的交通流，將會造成變壓器局部過熱的情況，使變壓器受到一定損壞，如果未能及時找到相應的原因并消除，一個電流互感器的內部循環將會發生短路，以至于整個變壓器面連著被燒毀的風險。因為基板失效的故障較多，隨著鐵芯的壓降，各個方面均會出現一定程度的異常，短路損耗在部分區域因為發熱而出現上升等。

（2）保護氣體故障。變壓器的保護氣體主要指的是瓦斯，其出現故障的主要原因是，燃料處理器內部的空氣未被及時有效的排放，造成油溫一直上升的狀態。變壓器在實際運行過程中，溫度的持續上升會導致氣體展開一定的保護行為，并且在變壓器發生短路的時候，因為變壓器內部問題從而有大量的氣體產生，也會使得保護氣體出現保護動作。

（3）缺少繞組。缺少繞組也被稱為繞組故障，如短路線圈、電路斷離、電路匝過熱、繞組絕緣材料老化等。出現該故障的主要原因是：①受短路故障的影響，絕緣或扭曲繞組的絕緣材料有一定損壞、在檢修過程中局部又出現損壞；②繞組的絕緣材料出現老化，導致出現局部放電的情況以至于引發變壓器短路。

（4）自動跳閘。在運行過程中變壓器出現自動跳閘的原因有很多，如斷路器跳閘引起的人為誤差、保護裝置故障的觸發、系統內部缺陷的觸發等。變壓器在運行過程中一旦觸發自動跳閘設備，將直接影響電力系統的正常運行。處理該類故障時，應給予充分重視并采取有效的措施及時處理，使變壓器及時恢復穩定的運行狀態。

3.2 故障的維修

（1）鐵芯故障。變壓器在運行過程中，若電爐或其他類型的金屬物體接地到多點時，便會導致變壓器出現故障。在具體檢修過程中，采用油色譜展開有效分析，從而進行對殼體底部是否存在斷的銅絲或金屬過熱造成的銅絲斷裂的判斷。并應對鐵芯接地電流進行定期測量。如果鐵芯漏磁相對較大以及密封性不達標，可以將線性電阻器還有外部接地電流進行有效連接，同時還要及時更換鐵芯、焊接，從而進行故障的有效處理。

（2）保護氣體故障。變壓器的主要保護措施是氣體保護，如果變壓器在運行過程中氣體保護出現異常則表明變壓器的內部出現了輕微缺陷，如空氣或二次回路故障等。在此過程中，應當展開對變壓器的有效檢修，如果檢查未發現異常，則應對內部的氣體展開采樣分析處理。重氣體主要是用于保護以及觸發器內，如果該方面現實異常則說明變壓器內部的所出現的故障相對較為嚴重，石油分解相對較多的氣體在運行過程中同樣會對變壓器的穩定性產生一定影響。在此種情況下應檢查變壓器外部備用設備，尤其是焊接接頭的變形情況、石油及天然氣的防爆門墊子、易燃材料以及氣體與變壓器的包裝等。

（3）繞組故障。在檢修變壓器的過程中，如果檢測到繞組線圈之間出現短路故障，就應及時測量真空耗損和繞組電阻，并應根據油的色譜展開有效分析，進而對短路展開較為全面的分析。在確定故障位置的階段，需要吊裝及檢驗變壓器。如果不能確定具體故障位置，則可以在線圈上加15%左右的額定電壓，來明確故障的具體位置。如果出現短路，則需要測量電阻的比值，同時還應與正常電阻進行科學對比，從而進一步了解線圈短路的具體損壞程度。

4 結束語

近年來經濟的快速發展，有效帶動了我國電力電氣領域的快速發展，人們對于電力資源的依賴程度也在不斷增加，因此對電力系統的安全性與穩定性的要求也較高。現階段應當及時研究并及時處理電力電氣變壓器檢修工作中的問題，從而保障電力系統的穩定運行。