電力變壓器故障的問題探索

江蘇省太湖地區水利工程管理處 徐克凡 陳佳惠 何 清

1 電力變壓器結構簡介

根據工程的不同性質，以及對于變壓器的不同需求選擇的變壓器種類存在不同。在選擇變壓器的種類時，要考慮到工程施工的實際情況以及對于變壓器的要求，包括不同的變壓器在不同的工作環境下能夠呈現的效果。對于我國的經濟發展而言，電力系統的供應對于我國的經濟發展起到了至關重要的作用，如果電力系統能夠持續有效的供應，那么就能夠為我國的經濟發展提供保障。相反，如果電力系統無法有效地發揮作用，就會阻礙我國經濟發展的進程，對居民的生產生活造成不利影響。在電力系統應用的過程中，對于變壓器通常使用油浸式電力變壓器，該種類的變壓器內部結構較為復雜，具體結構如圖1所示。如果能夠充分的了解變壓器的內部結構，就能夠實現對于結構性能的充分分析，方便在發生故障時，及時地對故障進行檢修。因此，相關人員應當做好對于變壓器內部結構的了解工作[1]。

2 電力變壓器故障分類

2.1 分接開關故障

變壓器在使用的過程中產生故障的原因有多種，實踐分析發現，機械方面的故障是主要原因。對于故障產生原因的分析應當分為兩個方面：一方面在使用的過程中，有雜質或者是受潮氣的影響，導致變壓器內部的性能發生變化。變壓器內部擁有絕緣性能，這是為了保護變壓器實現安全生產。但是，受到外界因素的影響，就會降低變壓器的性能，使得變壓器在現實中的安全生產受到影響。另一方面，如果發生短路，那么也有可能會造成這一問題的出現。

2.2 絕緣故障

對變壓器的分析而言，實踐中經常會出現絕緣故障的問題，必須及時解決這一問題，避免造成經濟損失，因此應當進行提前預防工作和及時的維修養護管理工作。變壓器在運行過程中，如果出現這些問題就會直接反映到生產實踐中，工作人員應當及時地進行管理工作，同時反映到上級。

2.3 鐵芯故障

在正常運行的過程中，鐵芯對于地面而言，通過一面的接觸能夠保持正常運行。在非正常運行狀態下鐵芯的雙面都會與地面接觸，如果發生這種現象，那么就會導致局部溫度升高。如果溫度及時下降，那么就能夠保持正常運行。相反，如果溫度沒有及時下降，就會使得絕緣紙加速老化，導致變壓器無法正常運行。因此，必須進行分析和維護，避免故障的產生[2]。

2.4 放電故障

2.4.1 受潮

如果變壓器在運行的過程中，內部受到水分的干擾，那么就會產生放電故障。進一步解釋，如果電力變壓器與水反應就會產生大量的氧氣，導致變壓器無法正常運行產生放電障礙，因此應當解決這些問題。

2.4.2 電弧放電

電弧放電又稱高能放電，如果發生該故障，那么就會產生較多的甲烷和乙烯。變壓器在運行過程中產生這些氣體就會導致變壓器內部的金屬材料受到影響，可能會融化或者產生斷裂等現象。不僅如此，可能還會導致設備運行遭受到影響。設備大多是由金屬材料制成的，因此變壓器內部的變化，可能會導致設備發生融化或產生斷裂[3]。

2.4.3 火花放電

火花放電相對危害較小。與上述兩項內容而言，該故障對于設備造成的損傷較小。

2.4.4 過熱故障

變壓器過熱故障主要是由于系統內部局部的溫度過大導致的，由于溫度過大出現熱應力，一旦溫度超過預設允許值時，就會出現系統設備等危險問題。對于變壓器過熱故障分類可以劃分為四類，具體見表1。

表1 過熱故障分類

3 措施

3.1 分接開關故障處理

一方面應進行過渡電阻的處理工作。在對變壓器進行日?；芾砉ぷ鞯倪^程中，應當將變壓器過渡電阻。對電阻的處理，包括對于原材料的處理工作查看原材料是否存在破損，是否存在松動。如果發現變壓器存在問題，要及時解決問題，防止在運行的過程中發生故障，造成經濟損失[4]。同時，如果過渡電阻存在問題，那么可能會導致變壓器的彈簧無法工作，繼而影響到變壓器的正常運行。因此，要對變壓器進行嚴格的維護檢修，為變壓器的正常運行提供保障。

另一方面，應當對觸頭鍍層進行處理。在變壓器運行的過程中，應當檢查每一個觸頭是否良好，保障觸頭能夠有效的運行。如果受到油污的影響，那么觸頭就會產生接觸不良，進而引發分接開關的故障問題

再次，如果分接開關連動出現問題，那么也會影響到變壓器的正常運行。如果出現這些問題，那么可能是順序開關的動作指令發生錯誤，在檢查的過程中應當調整順序，并對內部結構中的雜質進行清理工作。為將上述內容減少在實踐中的發生概率，因此在對變壓器進行日?；木S修養護工作時，應當對定位塊進行日?；臋z查工作。在檢查的過程中，要對內部結構清潔，并及時調整各種松動的零件。如果發現零件需要更換應及時更換，減少變壓器在后續運行過程中可能會發生的各種問題，為變壓器的正常運行提供保障。

3.2 絕緣故障處理

為做好絕緣防御工作，防止變壓器在運行過程中產生問題，應當將絕緣防御工作落實到以下幾個步驟當中。

3.2.1 制造措施

在制造環節，要做好變壓器的絕緣故障預防工作，因此要實現對于內部結構的均衡設計保障內部結構的穩定性，防止由于內部結構的工作磁場分布不均，而導致變壓器出現絕緣故障。同時，由于變壓器可能會受到外界因素的影響，進而發生故障，因此要確保內部結構的干燥性，防止由于變壓器與水分結合而產生的變壓器故障。在進行生產制造的環節中，還應當嚴格要求真空注油的環節。

3.2.2 安裝措施

變壓器從出廠到進行安裝的過程，過程會與大氣進行接觸，而大氣中含有水分，可能會使得變壓器內部潮濕，導致變壓器運行受到影響。因此，要及時進行干燥工作和注油工作，防止變壓器的性能發生變化。

3.2.3 檢修措施

在對設備進行檢修的過程中，如果發現變壓器內部水分較多，那么明顯就是變壓器出現故障的原因。想要保證變壓器內部的干燥性，就要使用上述提到的方法進行水分的清除工作。在進行檢修的過程中，要嚴格上述操作流程，清除變壓器內的水分。如果變壓器受到水分的影響較大，那么在清除的過程中所耗費的時間較長，投入的精力就會較多。相反，如果變壓器受到水分的影響較小，那么所耗費的時間就會相應縮短，投入的精力也會相應縮小。

3.3 鐵芯故障處理

解決該問題可以使用串接限流電阻的方式進行處理。同時，可以通過在主變鐵芯接地引下排處，安裝一限流電阻暫時解決這些問題，但是這些方法并不能夠將這一問題從根本上予以解決。因此，為了從根本上解決這一問題應當使用沖擊放電法。

3.4 放電處理

3.4.1 防塵控制

變壓器在運行的過程中，如果受到粉塵的影響，那么將會導致局部放電產生，因此做好放電處理工作，防止外界因素對變壓器的影響。一些生產廠家由于沒有意識到這些問題，導致設備在出廠時就受到了灰塵的影響，在后續使用的過程中，導致設備運行出現故障，對生產發展造成了較大的經濟損失[5]。因此，在生產制造的過程中，廠商應當明確這些問題，同時做好防范措施，在進行生產制造的過程中，必須建立防塵廠房。

3.4.2 絕緣件集中加工

對于絕緣件的生產而言，在進行生產的過程中，相較于對于灰塵的嚴格控制有過之而無不及。如果絕緣件受到粉塵的影響，那么必然會產生問題。因此，在生產設備的過程中，必須嚴格把控絕緣件的集中加工處理工作。

3.5 嚴格控制硅鋼片的加工毛利

在生產變壓器的過程當中，變壓器內部的鐵芯片由于存在各種各樣的毛刺，因此會影響到變壓器的生產運行。如果存在毛刺就會形成鐵片內部的短路現象，有時會形成內部環流。如果內部鐵片較多，那么就會產生更大的空間損耗。此外，如果貼芯片在運行的過程中，受到外界因素的影響，掉落在內部空間中那么就會產生放電效應。因此，必須嚴格控制加工過程中產生的毛刺，防止在運行過程中受到毛刺的影響造成各種各樣的損失。

3.6 引線采用冷壓端子

為了減少放電現象的產生，可以使用采引線冷壓端子形式實現對于局部放電的控制。在清理焊接部分時，要清理干凈焊接所產生的雜質，所以在焊接邊緣區域應當使用能夠浸水的石棉繩。通過這些物質能夠有效地隔絕水分對變壓器可能會造成的影響。在清理的過程中，可能會帶來相應的水分，如果水分與變壓器結合，就會造成不利影響。因此，可以通過事先放入石棉繩，減少水分可能會對變壓器產生的影響。

3.7 工藝改進

在變壓器生產的過程中，對于端部出線結構變壓器黨政的高壓線圈中的端部出現結構電壓需要保持一致，但是針對不同電壓等級的變壓器真空注油真空度而言，需要按照電壓類型做好真空度的確定，不同電壓等級下的變壓器產品真空度要求以及注油時間見表2。

表2 真空度與注油時間

在變壓器真空注油的過程中，要按照注油要求以及真空處理時間。注油環節首先排除氣泡，倘若存在氣泡時則放慢注油速度或是暫停注油，速度控制在6000L/h左右，油溫控制在45～55℃。對于大型電壓等級（550kV）則要控制注油真空度，使其控制133Pa以內。

完成真空注油以后，按照從上到下的方式開啟放氣塞充分放氣，同時連接系統管路。需要注意的是在濾油環節，應當控制出口油溫（45～55℃），同時觀察其流動狀態是否均勻。最后在對循環后變壓器油工藝指標進行全面檢測，包含含氣量、介質損耗因數、擊穿電壓、含水量等參數。在變壓器真空注油和熱循環處理后，能控制變壓器油內氣泡，可以保證變壓器的油和絕緣件首先充分接觸，實現良好浸油，可以避免變壓器局部放電情況。

4 結語

總體而言，電力變壓器屬于系統性的一種結構，一旦出現故障問題就會導致電壓器的運轉能力下降，會影響到電力系統的安全穩定性。因此，在電力變壓器故障處理階段，要了解電力變壓器故障發生的主要原因，然后根據原因尋找出科學有效的處理技術，才能夠提高變壓器的運行能力。