變壓器的運行維護和故障處理

馬桂英，曹長芹

（國家電網大慶供電公司變電運維室，黑龍江 大慶 163458）

電力變壓器是電力系統的重要組成部分，在電力系統的運行過程中發揮著重要作用。由于變壓器的設計制造工藝、技術以及變壓器運行維護水平等方面的原因，在電力系統運行過程中，經常發生變壓器故障。因此，在電力系統運行過程中，采取有效措施，防止變壓器發生故障，加強對變壓器的維護，對確保變壓器及電力系統的安全穩定運行有著重要意義。

1 變壓器故障分類

第一，由于工藝、制造不良造成的出線端松動或無支撐、墊塊松動、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不足以及油箱中留有異物。

第二，造成變壓器故障的首要因素是線路涌流。合閘過電壓、電壓峰值、線路故障以及其他輸配方面的異常現象都稱為線路涌流。事實表明，線路涌流在變壓器故障中占有很大比例。因此，在保護或保障變壓器運行方面，要重點關注線路涌流故障。

第三，雷擊也是造成變壓器運行故障的重要原因。

第四，我國變壓器的平均壽命僅有7～8年，低于預期的35～40年的平均壽命，造成變壓器使用壽命縮短的原因主要是絕緣老化問題。

第五，過載故障，包括由于過負荷導致的變壓器故障，長期處于超過銘牌功率工作狀態下的變壓器。發電廠或用電部門持續緩慢提升負荷，容易導致過負荷，從而使得變壓器超負荷運行。超負荷運行使得運行溫度過高，導致絕緣材料老化。絕緣材料老化，會導致強度降低，這樣外部故障的沖擊力就會造成絕緣材料破損，從而發生故障。

第六，受潮也是造成變壓器運行故障的重要原因。比如，洪水、管道滲漏、水分侵入油箱以及絕緣材料中存在水分等因素都會造成受潮，導致變壓器運行故障。

2 變壓器運行中常見故障分析

第一，匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等造成的繞組故障。

a.在塑造或者檢修時，由于絕緣材料受到損害，形成缺陷。b.變壓器運行過程中，由于散熱不良，或者長期過載運行、繞組內雜物落入等造成溫度過高，形成絕緣老化。c.由于變壓器制造過程中，制造工藝不良、壓制不緊、機械強度不夠等因素造成的繞組變形，影響變壓器運行，導致絕緣材料損壞。d.由于絕緣油內混入水分，導致絕緣劣化，或由于大面積與空氣接觸，致使絕緣油酸價過高，導致絕緣水平下降，暴露在空氣中的部分繞組未能及時處理。

由于以上種種原因，變壓器在運行過程中一旦發生絕緣擊穿現象，就會造成繞組短路或者接地故障。變壓器過熱導致油溫升高，電源側電流略增大，各直相電流電阻不平衡，絕緣油中出現吱吱聲，這是匝間短路故障現象的表現。匝間短路對變壓器運行影響很大，輕微時，能夠引起瓦斯保護動作；嚴重時，除了引起瓦斯保護動作，還會引起差動保護和電源側過流保護動作。出現匝間短路時，要及時進行處理，處理不及時可能會引起更為嚴重的單相接地或者相間短路等變壓器運行故障。

第二，炸毀、閃絡和漏油等套管故障。套管故障形成的原因有：密封不良，造成絕緣受潮；吸入水分未及時處理或者呼吸器配置不當等。

第三，分接開關故障，主要表現在表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或者接頭放電。造成分接開關故障的原因有：連接螺絲松動；帶負荷調整裝置不良或調整不當；分接頭的絕緣材料絕緣不良；由于接頭焊錫不滿，導致接觸不良；絕緣油大面積接觸空氣，致使絕緣油酸價過高，腐蝕分接開關接觸面。

第四，鐵心故障。造成鐵心故障的原因有：穿心螺桿或者加緊螺桿的絕緣材料損壞，導致環流現象，引起局部發熱；鐵心迭片局部短路，產生渦流，導致絕緣層損壞，絕緣油劣化。

第五，瓦斯保護故障。變壓器運行的主要保護即瓦斯保護。輕瓦斯保護主要表現在信號方面，重瓦斯保護會引起跳閘。變壓器運行過程中引起瓦斯保護動作的原因有：變壓器的內部存在空氣或者有輕微故障會導致輕瓦斯保護動作；變壓器內部發生嚴重故障，或者分解出大量氣體，會引起重瓦斯保護動作，導致跳閘。

3 巡視變壓器運行狀態

為了解或監控變壓器的運行狀態，應定期對變壓器的運行情況進行檢查，以便及時發現變壓器的異常運行，實時處理，保證變壓器安全穩定運行。

變壓器運行狀態的巡視主要有以下內容：

第一，檢查變壓器上層油溫的溫度，是否在正常值范圍。由于不同變壓器之間負荷大小、冷卻調節以及運行季節的不同，變壓器運行過程中上層油的溫度是不同的，應根據變壓器的臨界允許值進行判斷。如果油溫急增或急降，應進一步檢查冷卻裝置的運行狀態，并判斷油循環是否被破壞，綜合判斷變壓器是否存在內部故障。

第二，變壓器外表絕緣件表面是否清潔、有無破損等不正常現象。

第三，變壓器油枕有無滲漏現象、油位是否正常，變壓器運行的聲音有無異常等。

第四，變壓器防爆管是否完好，導電排栓頭有無熔化現象，變壓器冷卻系統運行是否正常。

4 變壓器的日常維護

變壓器的日常維護工作主要有以下內容：

第一，檢查并清潔變壓器及相關部件；檢查冷卻系統，處理變壓器的滲漏情況。

第二，檢查分解開關，保證電氣連接緊固可靠，同時檢查避雷器接地的可靠性。

第三，檢查儲油柜中隔膜或者膠囊有無破裂或積水現象，并及時進行滲漏處理。

5 結語

變壓器的運行故障嚴重危害了電網系統的運行安全，而變壓器的日常維護又影響著變壓器的運行安全與穩定。因此加強變壓器運行的日常巡視與維護，保證變壓器的運行安全，是保證電網穩定運行的重要前提。