電力變壓器常見故障原因分析及處理

袁有敏

（湖北省恩施永揚(yáng)水利工程建設(shè)有限責(zé)任公司，湖北 恩施445000）

0 引言

電力是人們生活中必不可少的能源，其在目前的社會生活中起到了無可替代的作用。但是由于發(fā)電廠一般距離用電區(qū)域較遠(yuǎn)，在傳輸過程中必定要產(chǎn)生電力損耗，從而浪費(fèi)大量的電力，所以就不得不考慮電力傳輸過程中的電力損耗。減少電力損耗，就要提高電壓，此時就要使用專門的電力設(shè)備——電力變壓器，它可以將電壓升到一定數(shù)值后輸送出去。電力變壓器在能量傳輸和轉(zhuǎn)換過程中起著重要作用，是電網(wǎng)中最重要的電力設(shè)備。因此，研究電力變壓器的常見故障及診斷技術(shù)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 變壓器油故障原因及處理

1.1 變壓器滲油

1.1.1 變壓器質(zhì)量問題造成滲油

變壓器滲油可能是因其制造過程中的問題所致。變壓器在制造過程中可能因焊接、鑄造質(zhì)量不合格產(chǎn)生砂眼、氣孔、虛焊、脫焊等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致滲油、漏油。解決這類問題就要在變壓器生產(chǎn)時加強(qiáng)每個環(huán)節(jié)的檢查驗(yàn)收工作，爭取從源頭避免缺陷。對于已經(jīng)生產(chǎn)出來有滲油問題的變壓器可以采用如下方式處理：（1）因鑄造原因產(chǎn)生的砂眼、氣孔和焊縫、焊點(diǎn)處出現(xiàn)虛焊、脫焊、裂紋等造成的變壓器表面裂紋漏油，如果漏油點(diǎn)比較小，可以直接對漏油點(diǎn)進(jìn)行焊接；漏油點(diǎn)較大時，要先用石棉繩或者金屬材料進(jìn)行填充，在漏點(diǎn)周圍進(jìn)行堆焊，然后再采用小焊條大電流快速引弧補(bǔ)焊。（2）對于變壓器拐角或者加強(qiáng)筋連接處的滲油或者第二次補(bǔ)焊后仍然滲油的，可以用鐵板在兩面連接處將鐵板裁成紡錘狀再進(jìn)行焊接。

1.1.2 密封不嚴(yán)造成漏油

變壓器漏油大多數(shù)情況下發(fā)生在密封墊處，主要是因?yàn)榻M裝變壓器時使用密封墊耐油性能較差，在變壓器工作時，變壓器油溫度升高，密封墊在高溫下老化程度加快造成漏油。因此，在購買應(yīng)用于變壓器的密封墊時應(yīng)選擇耐高溫、耐油性、抗老化能力強(qiáng)的密封墊，比如氟橡膠和丁腈橡膠等。另外，密封膠墊壓緊面上有異物，或者接觸面粗糙、偏斜等都會造成漏油現(xiàn)象。對于這種情況，在進(jìn)行密封墊檢修時，如果發(fā)現(xiàn)壓緊面有異物，應(yīng)該將異物取出再壓緊。如果壓緊面有粗糙或者偏斜，應(yīng)用工具打磨平整或者用速效堵漏密封膠將凹處填平，也可以采用有密封槽或有限位圓鋼、方鋼結(jié)構(gòu)的合適的質(zhì)量合格的密封墊。

1.2 變壓器油溫異常

變壓器正常工作時，上層變壓器油的溫度不得超過85℃。一般油溫異常都是由于上層油的溫度超過了85℃。油溫過高的原因有變壓器內(nèi)置冷卻裝置不正常運(yùn)轉(zhuǎn)、變壓器內(nèi)部緊固螺絲接頭松動、內(nèi)部電路發(fā)生短路放電生熱、變壓器超負(fù)荷運(yùn)行等，應(yīng)針對油溫過高的不同原因采取不同的辦法。首先檢查內(nèi)部冷卻裝置是否正常工作，檢查變壓器是否超負(fù)荷運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，應(yīng)立即減輕變壓器負(fù)擔(dān)；如果變壓器減壓后上層油溫依然很高，就要離間切斷電源線，細(xì)致查找故障原因。

2 變壓器瓦斯保護(hù)故障原因及處理

變壓器的瓦斯保護(hù)行為是變壓器內(nèi)部即將出現(xiàn)事故的一種前兆，或者說變壓器的瓦斯保護(hù)動作本身就是變壓器內(nèi)部的一種事故。變壓器的主保護(hù)就是瓦斯保護(hù)，瓦斯保護(hù)分為輕瓦斯保護(hù)和重瓦斯保護(hù)。發(fā)生輕瓦斯保護(hù)后發(fā)出信號，發(fā)生重瓦斯保護(hù)后直接跳閘。變壓器內(nèi)部有輕微故障或者存有空氣，變壓器二次回路故障等都可以引起瓦斯保護(hù)。出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動作，檢修人員應(yīng)立刻檢查，如果發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部有故障應(yīng)立即排除，如果沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，就要馬上收集瓦斯繼電器中的氣體，對氣體進(jìn)行分析試驗(yàn)。如果收集的氣體是無色無味的不可燃?xì)怏w，那么可以斷定變壓器內(nèi)部進(jìn)入了空氣，這時故障檢修人員只要排除瓦斯繼電器中的氣體就行了。如果收集的氣體可燃，說明變壓器內(nèi)部已經(jīng)發(fā)生故障，應(yīng)立即停止變壓器的工作，并由故障檢修人員進(jìn)行電氣試驗(yàn)，分析研究變壓器內(nèi)部故障并排除。

瓦斯動作主要是因?yàn)樽儔浩鲀?nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，變壓器油分解產(chǎn)生了大量氣體或者是內(nèi)部發(fā)生二次回路故障等。發(fā)生重瓦斯保護(hù)動作跳閘后，要先將備用變壓器投入使用，停止主變壓器工作。對解除下來的變壓器由故障檢修人員進(jìn)行故障檢查。檢查的內(nèi)容主要有油枕防爆門是否完整、表面焊接縫是否裂開、變壓器油位是否正常、變壓器外殼是否發(fā)生變形、收集的內(nèi)部氣體是否可燃等。在對上述所有問題進(jìn)行檢修后，找出故障，并將其排除，最后確保正常后即可投入使用。

3 變壓器短路故障原因及處理

變壓器短路也是變壓器的主要故障之一，短路原因和類型主要有變壓器出口短路、變壓器內(nèi)部引線短路、繞線組間對地或相間短路。最常見的短路是單相線圈的線匝之間、層間的短路。發(fā)生短路故障后，如果短路電流很大，那么單相線圈就會嚴(yán)重變形，從而故障會越來越大。引起這種故障的主要原因是制作線圈繞組時，導(dǎo)線表面存在毛刺或者尖棱，也可能是導(dǎo)線絕緣扭傷或者接頭焊接不良。此外，變壓器未經(jīng)干燥處理，投入使用時受潮也會引發(fā)短路故障。

變壓器對地短路故障主要是因?yàn)樽儔浩鏖L期在超負(fù)荷狀態(tài)下工作，絕緣老化，變壓器油開始變質(zhì)，內(nèi)部絕緣逐步損壞從而使局部放電逐步加大，導(dǎo)致了熱穩(wěn)定失衡或者局部被電擊擊穿。

引起單相線圈匝間短路的原因有很多，主要有：大氣過電壓或者操作過電壓，使單向線圈繞組匝間或相間絕緣部分被電擊擊穿發(fā)生短路；線圈間纏繞松散，線匝間絕緣負(fù)載經(jīng)歷激烈變化時，絕緣紙可能破損，從而造成匝間短路；變壓器內(nèi)部油面太低或者內(nèi)部散熱受到限制，導(dǎo)致線圈繞組溫度過高損壞了線圈的絕緣皮從而造成整個線圈短路。防范匝間故障的主要辦法：重視變壓器線圈繞組的設(shè)計(jì)，注意線圈制造的軸向壓緊工藝；對線圈繞組進(jìn)行短路試驗(yàn)。為了保護(hù)變壓器不受短路危害，最好在變壓器內(nèi)部設(shè)計(jì)可靠的短路保護(hù)系統(tǒng)，發(fā)生短路時自動保護(hù)變壓器不受損害，差動保護(hù)和變壓器的重瓦斯保護(hù)動作都能起到相應(yīng)的作用。

4 變壓器自動跳閘故障及處理

當(dāng)變壓器各側(cè)斷路器自動跳閘后，要抓緊時間將跳閘斷路器的控制開關(guān)扳至跳閘后的位置，然后在系統(tǒng)中迅速接入備用變壓器，并根據(jù)負(fù)載調(diào)整運(yùn)作方式，根據(jù)實(shí)際情況還可以調(diào)整負(fù)載，通過備用變壓器確保系統(tǒng)運(yùn)行，同時由故障檢修人員在外部尋找故障原因。如果是由于工作人員操作失誤所致，而非內(nèi)部故障，則可以跳過檢查環(huán)節(jié)，直接送電；如果是因?yàn)橹赝咚贡Ｗo(hù)動作或者差動保護(hù)，就需要對變壓器內(nèi)部進(jìn)行詳細(xì)檢查。

5 結(jié)語

綜上所述，變壓器故障種類較多，并且變壓器投入使用的時間、具體使用情況、工作環(huán)境不同，故障情況也不同。變壓器故障的排除要具體情況具體分析，了解故障變壓器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，利用各種診斷檢測技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)并排除。同時對檢修過程中的電網(wǎng)工作進(jìn)行有效管理，力求將因電力變壓器故障引起的損失降到最小，以此來保證電力變壓器的使用效率和可靠性。

［1］任樹彬.淺談變壓器故障的分析處理及預(yù)防措施［J］.科技致富向?qū)В?013（12）

［2］李興源，魏巍，王渝紅，等.堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展技術(shù)的研究［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009（17）

［3］Perfecto Marino，F(xiàn)rancisco Poza，Manuel Ubeira，et al.電力變壓器模型和數(shù)據(jù)采集一體化系統(tǒng)［J］.電力電子，2005（2）

［4］王有元，廖瑞金，孫才新，等.變壓器油中溶解氣體濃度灰色預(yù)測模型的改進(jìn)［J］.高電壓技術(shù)，2003（4）

［5］張勇，張艷麗，馮澤濤.模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電力變壓器故障診斷中的應(yīng)用［J］.科技信息：科學(xué)教研，2007（24）

［6］李小軍，金正洪，師旭，等.變壓器類設(shè)備油氣分析、故障診斷技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用實(shí)例［J］.變壓器，2011（2）