水電廠變壓器故障原因及處理方法研究

張鵬國

（國網新源控股有限公司豐滿發電廠，吉林 吉林 132108）

變壓器是水電廠的重要設備，在電壓的轉變以及電流的運輸過程中有著不可取代的地位。如果變壓器發生故障，會導致水輪發電機組停機事故，甚至會引發火災等一系列安全事故。所以，加強變壓器的故障原因分析以及處理方法的研究，對水電廠安全生產意義重大。

1 變壓器的運行檢查項目

值班人員應經常監視變壓器儀表的指示，及時掌握變壓器的運行狀況。監控系統數據庫應至少每個小時存儲一次運行記錄。變壓器的日常巡回檢查，每24小時至少進行一次；每周五在尖峰負荷時進行一次夜間巡視（熄燈檢查），主要檢查各部有無火花放電、電暈及過熱現象。

1.1 變壓器的一般檢查項目

變壓器的油溫和溫度計應正常，儲油柜的油位應與溫度相對應，各部位無滲油、漏油；套管油位應正常，套管外部無破損裂紋、無嚴重油污、無放電痕跡及其它異常現象；變壓器聲音是否正常；各冷卻器手感溫度應相近，風扇運轉正常；吸濕器完好，吸附劑干燥；引線接頭、電纜、母線應無發熱跡象；壓力釋放閥應完好無損；瓦斯繼電器內無氣；各控制箱和端子箱應關嚴，無受潮；干式變壓器的外部表面應無積污。

1.2 變壓器的特殊檢查項目

在下列情況下對變壓器進行特殊巡回檢查，增加巡視檢查次數:新設備或經過檢修、改造的變壓器在投運72小時內；有嚴重缺陷時；氣候突變（如大風、大霧、大雪、冰雹、寒潮、沙塵暴等天氣）時；雷雨季節，特別是雷雨后；高溫季節、高峰負荷期間；變壓器急救負載運行時；每次短路故障后，應進行變壓器外部檢查。

2 變壓器常見故障的分析處理

2.1 變壓器油溫突增

水電廠變壓器油溫突增，主要原因是:內部緊固螺絲接頭松動、冷卻裝置運行不正常、變壓器過負荷運行以及內部短路閃絡放電等。在正常的情況下，變壓器上層油溫必須要在85℃以下。變壓器油溫升高警報時，應檢查三相負載是否平衡，檢查變壓器周圍空氣溫度，檢查變壓器油位是否過低，檢查散熱器與本體溫度有無顯著差別，判斷散熱器是否堵塞或閥門未開；檢查變壓器冷卻風扇運行是否正常。若溫度升高的原因是由于冷卻風扇故障所至，應將變壓器停運處理；若不能立即停運處理，應盡可能的降低變壓器的負載，使變壓器的溫度恢復到正常值以內。

2.2 內部聲音異常

變壓器如果運行正常，其中產生的電磁聲的頻率會很穩定，而如果變壓器的運行出現問題，在變壓器中就會偶爾產生不規律的聲音，表現出異常現象。主要原因是:變壓器進行過載運行，變壓器中的零件產生松動時，變壓器的鐵芯最外層硅鋼片未夾緊，變壓器頂蓋的螺絲產生松動，變壓器的內部電壓如果太高或者出現短路和接地時，都會發出異常的聲音，值班人員根據具體情況加以處理。

2.3 油位過高或過低

變壓器正常運行時，油位應保持在油位計的1/3到1/4之間。變壓器的油位過低，則可能導致瓦斯保護及誤動作，甚至造成絕緣擊穿。若是油位過高，則容易產生溢油。長期漏油、溫度過低、滲油檢修變壓器放油之后沒有進行及時補油等就是產生油位過低的主要原因。如果出現油位過低，就要查明其原因并實施相應措施，而如果出現油位過高，就需要放油，讓變壓器能夠安全穩定地運行。

2.4 變壓器油質變壞

變壓器中的油，由于長時間使用而沒有更換，其中漏進了雨水和浸入了一些潮氣，再加上其中的油溫經常過熱，這就容易造成油質的變壞。而油質變壞則導致變壓器的絕緣性能受到了很大的影響，這種情況就非常容易引起變壓器的故障產生。如果發現油色開始變黑，為了防止外殼與繞組之間或線圈繞組間發生電流擊穿，就要立刻進行取樣化驗。

2.5 自動跳閘故障

在變壓器的運行過程中，突然出現自動跳閘時，要進行外部檢查，查明跳閘原因。如果在檢查后確定是因為操作人員的操作原因或者是因為外部故障造成的，就可越過內部檢查環節，進行直接投入送電。如果是發生了差動保護動作，就要對保護范圍中的設備進行全面、徹底檢查。

2.6 瓦斯保護故障

瓦斯保護是變壓器內部故障的主要保護元件，其中輕瓦斯作用于信號，而重瓦斯則作用于跳閘。瓦斯保護的動作靈敏可靠，因此能有效監視變壓器內部大部分故障。引起瓦斯保護動作的原因:在變壓器進行加油或濾油時，帶入變壓器內部的空氣沒有及時排出，導致油溫在變壓器運行時升高，并逐漸排出內部空氣，從而引發瓦斯保護動作。變壓器發生短路或內部故障產生氣體，都會讓瓦斯保護動作出現。要立刻關閉變壓器的電源，并進行電氣測試，找出產生事故的原因。

2.7 繞組故障

繞組故障中主要包括相間短路、繞組接地、頭開焊、接斷線、匝間短路等。引發這些故障的主要原因:變壓器在制造和后期進行檢修時，造成了絕緣局部損壞。變壓器在運行中因散熱不良或長期過載，溫度長期過高，使絕緣產生老化。變壓器的制造工藝不良，壓制不緊，機械強度無法承受短路沖擊，讓繞組變形，絕緣損壞。變壓器的繞組受潮，導致絕緣膨脹堵塞油道，致使局部過熱。

3 變壓器事故處理原則

3.1 發現變壓器有下列情況之一如未自動跳閘，應立即停電:變壓器外殼破裂大量漏油；安全釋放閥動作，向外噴油、噴煙或噴火；套管閃絡、炸裂或端頭熔斷；因漏油使貯油器油面降至油位計的最低極限；變壓器著火。

3.2 發現變壓器有下列情況之一者也應立即停電，但有條件時，應盡可能先轉移負荷:變壓器聲音特別異常且明顯增大，內部有間歇的噼啪聲或敲擊聲；因漏油使貯油器油面降至油位計的指示下限；套管有破損和放電現象；輕瓦斯保護頻繁警報，且氣體可燃；變壓器附近的設備發生爆炸、著火等情況，對該變壓器構成嚴重威脅時；發生危及變壓器安全的其它情況。

3.3 發現變壓器有下列情況允許聯系處理:內部音調異常或響聲性質特別；安全釋放閥動作，但未噴油；絕緣套管裂紋，并有閃絡放電痕跡；變壓器漏油或上蓋掉落雜物，影響安全運行；油色變化顯著，油化驗不合格；輕瓦斯保護發出報警信號。

結語

綜上所述，運行人員要加強變壓器的檢查質量，根據變壓器的具體情況準確地判斷變壓器的故障類型，及時處理，確保水電廠變壓器的安全運行。

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