探討10kV變壓器狀態檢修及其故障

秦慶榮

（桂林市銀都電力建設開發有限公司 廣西桂林 541000）

探討10kV變壓器狀態檢修及其故障

秦慶榮

（桂林市銀都電力建設開發有限公司 廣西桂林 541000）

隨著社會的發展和科學技術的進步，電網布設的規模越來越大，布設形式和用電設備也越來越復雜。而變壓器運行的質量又直接關系到電網供電的效率，因此本文就當前應用最為廣泛的10kV變壓器的檢修及維護的相關問題進行詳細的探討。

10kV；變壓器；狀態檢修；故障；完善

1 引言

在用電需求不斷增加的情況下，電網中所應用的設備在長期強大負荷作用下容易出現故障，致使其應用性降低，相應的電網運行效果受到嚴重影響。對10kV變壓器進行狀態維修則可以在很大程度上避免故障的出現。

2 10kV變壓器故障問題

因為我國用戶用電需求不斷增加，這使得電網需要運輸更多的電能。此種情況下，電網負荷加大，容易造成變壓器的一些故障問題。變壓器的故障分為外部故障和內部故障兩種，細分下又有不同的故障原因，此處列舉主要有：

2.1 接地故障

變壓器長期時間處于過載運行狀態，相應的變壓器中的一些部件就會加劇老化，如線圈、線路等。一旦線圈或其他部位老化，將會導致變壓器的絕緣性能降低，進而出現短路或接地故障等情況發生。其中，接地故障是發生頻率很高的一種故障。在我國電網設置中，變壓器都是采用接地保護的方式來保護整個電路運行，但在變壓器長期過載運行的情況下，三相負荷容易出現不平衡，相應的零線上會產生電流，當電流值超標，就會引發變壓器接地故障情況發生。

2.2 變壓器瓦斯保護故障

瓦斯保護是變壓器使用最為普遍的主保護，它又可以分為輕瓦斯保護和重瓦斯保護。瓦斯保護在工作過程中也會出現一些故障，當變壓器內部的保護回路出現故障（比如變壓器內部進入水分或者是內部元件未牢固固定）時，輕瓦斯保護就會發出報警信號，提醒對變壓器進行故障排除維修，此時需要在瓦斯繼電器處收集瓦斯氣樣，送至試驗單位對氣體成分進行分析，確定具體的故障，采取相應措施及時排除。與輕瓦斯針對變壓器出現的輕微故障報警不同，重瓦斯保護一般只有在變壓器內部出現嚴重故障時才會發出報警信號，重瓦斯保護會導致變壓器油在段時間內分解出現大量氣體，所以在重瓦斯發出報警信號出現大量氣體分解時，應立即轉用備用變壓器，對故障變壓器進行檢修——首先對故障變壓器的外殼進行檢查，查看是否有損壞，然后檢查故障變壓器的變形焊接處是否出現了裂紋，最后，對產生的氣體進行取樣送檢分析，如果經過詳細的氣體成分檢測分析后，發現不是變壓器內部發生故障，就可能是變壓器外側的斷路器出現故障而跳閘引起重瓦斯發出報警信號，這時候應該及時檢查外部保護裝置，排除故障。

2.3 變壓器內部故障

變壓器的內部故障是指發生在變壓器內部的故障，導致這種故障的原因是多種多樣的，比如說變壓器繞組間短路以及繞組線圈匝間短路，變壓器在制作過程中制作流程不合理，制作工藝不合格，繞組無法被緊密的壓制在一起導致變壓器在工作過程中會出現繞組變形從而使得絕緣出現損壞，另外變壓器絕緣油與空氣接觸時間過長會使油出現酸化現象使得絕緣效果降低，變壓器絕緣油內如果混入水分則會導致絕緣油出現劣化，還有絕緣套管發生破裂等。

2.4 繞組故障

變壓器繞組故障有各種各樣的方面，包括變壓器繞組接地、繞組的匝間短路、繞組斷線以及繞組出頭接頭開焊等，導致這些故障發生的原因也是多種多樣的，比如說變壓器在運行過程中有雜物落入繞組里面，就會使得變壓器繞組溫度升高以致絕緣出現老化或者是損壞，遺留下缺陷。

2.5 變壓器鐵芯故障

引起變壓器的鐵芯故障的原因主要有變壓器鐵輪的夾緊螺桿或者是鐵芯柱的穿心螺桿的絕緣損壞，當10kV變壓器的鐵芯受這些影響發生故障時，會導致變壓器的鐵片和螺桿短路，由此使得鐵片和螺桿之間產生環流，環流會產生大量的熱，最終致使鐵芯中的疊片絕緣介質融化，疊片絕緣介質損壞，惡劣化。如果能夠判定在變壓器的運行過程中鐵芯已經發生額故障，則需要及時的排除確定的故障，確保電網的安全運行。在進行故障原因排除前應該先測量變壓器各項繞組之間的電阻，如果各項繞組間的直流電阻阻值相差懸殊則說明是變壓器繞組之間的故障，則需要對繞組進行維護修理。如果不是繞組測試正常，應該繼續對變壓器鐵芯的外觀進行觀察，然后測量鐵芯的絕緣電阻，如果損壞非常嚴重就必須對鐵芯進行更換。

3 10kV變壓器狀態檢修

10kV變壓器狀態檢修是指一種以設備監測、診斷、評估提供的狀態信息為依據的預防性檢修檢修。這是一種具有綜合技術性的行為，包括了輸變電設備的所有技術和管理，還有為保持或恢復到它能執行所要求的功能狀態所需的監督管理。變壓器的狀態檢修是在基于一種科學合理的分析方式的基礎之上，綜合了各種檢測分析設備的狀態，并且以評估結果為依據最終得出檢修策略的綜合性檢修方式。這種檢修方式不但能夠節約成本，延長變壓器的年檢周期，而且提高了變壓器運行的可靠性。

3.1 檢修策略分析

對變壓器狀態進行分析時，要借鑒和利用周期性檢修多年來積累的經驗，認真查看變壓器歷次檢修、試驗、缺陷記錄和運行信息、在線信息等，從變壓器狀態記錄的總體狀態到每個部件的記錄，從故障原因到排除方案，從部件相互之間的影響到不同故障造成的后果，對記錄進行深入而全面的分析。通過對變壓器的宏觀分析了解變壓器的總體情況，把握變壓器的基本信息，掌握同型號變壓器之間的一些共有問題，熟悉變壓器的各方面性能。通過對各部件，對單個變壓器的微觀分析，了解同類變壓器在不同電網條件下的特別問題，掌握具體情況的不同應對。通過對同類變壓器的橫向和縱向對比，來評估某個具體變壓器的健康狀態。對變壓器可以從絕緣性能、導電性能和機械性能三方面去評判該變壓器的狀態，掌握這幾個方面的性能指標，我們基本可以把握變電變壓器健康狀況的發展趨勢。

3.2 綜合帶電檢測技術

綜合帶電檢測是在綜合各種帶電檢測后的最新技術，在曾經的帶電檢測技術中各種檢測技術各有優缺點。以局部放電為例：局部放電是指在電場作用下，導體間絕緣部分區域被擊穿（沒有貫穿施加電壓的導體之間）的電氣放電現象。局部放電時會產生電磁波、超聲波、光、熱和化學效應，根據局放產生的這些現象，局部放電帶電檢測的方法主要由以下幾種：DGA方法、HFCT方法、超聲方法、UHF方法。超聲波帶電檢測、超高頻帶電檢測以及檢測（油色譜）各有優缺點，隨著技術人員在應用過程中逐漸掌握熟練的技術，積累了豐富的經驗，電網公司將超聲波帶電檢測、超高頻帶電檢測以及檢測綜合應用，綜合它們的優點，優勢互補，既不受設備機械振動等環境影響、定位快速的特性，又具備了超聲的抗電氣干擾能力強、定位準確的優點。綜合帶電檢測可以定位到厘米級，可以進行精確定相分析。使其對變壓器缺陷的定位、故障的判斷和分析，能夠起到很好的效果。變壓器狀態評價技術目前主要依賴變壓器的運行中暴露的缺陷、定期的油色譜化驗、帶電檢測項目、在線監測技術、停電預試及故障停運的特殊試驗。其中隨著帶電檢測裝備、在線監測裝置的發展，其精度及可靠性越來越高，己經成為變壓器狀態評價中不可或缺的評價手段。圖1為在線監測的基本過程。

圖1 在線監測的基本過程圖

3.3 狀態檢修的應用

例如：針對絕緣類故障，應當是利用狀態檢修計劃對變壓器進行實時監測，明確變壓器運行狀態時的溫度、周圍環境濕度以及絕緣油應用情況。參照所得到的監測結果，對變壓器運行狀態下溫度、環境濕度、絕緣油質量進行分析和思考，確定變壓器內部溫度是否過高、周圍環境是否比較潮濕、絕緣油質量不達標。如若其中一項或多項不符合標準，需要根據標準要求，采用適合的檢修方法來對變壓器進行檢修，從而保證變壓器運行時內部溫度適中、周圍環境良好、絕緣油質量達標，相應的變壓器運行時絕緣故障發生的可能性將大大降低，為變壓器長期高效運行創造條件。

3.4 變壓器的維護作業

在對變壓器進行故障排除、維護使用的時候，要盡量在不通電的情況下進行，以防止出現安全事故，在實在無法避免帶電作業的時候，必須采取足夠的安全防護措施，最大程度保護作業人員的安全，防止安全事故的發生。對于帶電作業必須采取以下防護措施：保證作業人數不少于兩個人，確保作業人員有人監護；作業人員作業時必須使用醒目的標示牌標示，安全遮攔設施和警告牌也必須具備。

4 結束語

綜上所述，變壓器運行的質量直接關系到電網供電的效率，從而影響到人們正常的工作和學習。變壓器運行中非常容易受到這樣或那樣因素的影響，致使變壓器運行效果不佳。但實施變壓器狀態檢修技術，則可以有效的控制變壓器，使變壓器長時間保持正常的運行狀態，為安全、穩定、科學的輸送電能創造條件。所以檢修與維護作為保證變壓器質量的根本途徑，值得我們從各個方面對變壓器的檢修與維護做更加深入的分析和研究，以更好保證變壓器的運行質量，滿足人們生活中的用電需求。

[1]黃斌.10kV變壓器狀態檢修及故障分析[J].科技創業家，2013，05：125.

[2]饒同澤.淺析 10kV 變壓器狀態檢修與故障[J].通訊世界，2014，14：69～70.

[3]李樹梁.10kV變壓器狀態檢修與故障分析[J].中國新技術新產品，2014，13：62～63.

[4]馮海虹.變電設備狀態檢修的策略及應用研究[D].華南理工大學，2010.

TM407

A

1004-7344（2016）14-0043-02

2016-3-25

秦慶榮（1969-），男，助理工程師，大專，主要從事電力高壓試驗，電力工程管理工作。