配電變壓器故障類型及狀態檢修技術

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摘要：現階段，我國的經濟發展的十分的迅速，電力工程的發展也有了很大的提高。在電網運行過程中，變壓器運行狀態是 否良好對電網運行的穩定性和安全性有比較大的影響。文章首先對配電變壓器運行過程中常見的故障類型進行了分析，然后 對變壓器狀態檢修技術進行了探討，降低了事故發生率，保證了變壓器的安全運行。

關鍵詞：配電變壓器；故障類型；狀態檢修技術

中圖分類號：TM41 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0212-01

引言

當前，供電企業主要的管理方式是事后維修以及定期檢修，這

具有合理性，但該模式缺乏對設備實際情況的考慮。同時因為過大 的檢查工作量，在檢修人員缺乏、電網規模又比較大時也存在很多 問題。

1 變壓器常見故障類型及其原因

1.1 磁路故障

一般變壓器磁路出現的故障有以下幾種原因：（1）穿芯螺栓的 組成部件絕緣管被其他物體擊穿、位移、破碎或不夠長，會造成鐵 芯娃鋼片短路，繼而產生局部渦流；一旦兩個以上的穿心螺栓發生 這樣的狀況，就會產生短路膽，并產生嚴重的發熱情況，整個鐵芯 都可能被燒毀。過熱的狀況也可能將絕緣的線段燒毀，使相鄰的線 路短路；（2）鐵芯娃鋼片發生損壞、老化，也會產生循環渦流，在 這種情況下會過熱，威脅繞組以及鐵芯的安全；（3）當位于鐵芯上 的鐵輒連接方式是對接時，一旦鐵輒與鐵芯柱之間的連接出現裂縫，

就會有渦流產生而導致過熱；（4）位于鐵芯內部的接地片太長，容 易與鐵芯硅鋼發生銜接，導致局部短路，局部溫度過高，嚴重時會 將接地的銅片熔斷，產生放電；（5）在變壓器發生壓板丁的移動或 絕緣體的破損時，金屬開口會因為另一側壓板釘而閉合，造成短路 環流，引起嚴重的過熱。

1.2 絕緣系統的故障損壞

對于發生故障的絕緣體，其絕緣部分發生損壞的原因、形式也

是很復雜的，一般有下列幾種形式：（1）變壓器絕緣部件破損的重 要因素之一就是絕緣受潮。；（2）當變壓器長時間處于負荷過長的時 間時，因為缺少對絕緣系統的保護。容易引起絕緣油的老化。變壓 器的絕緣系統會加速老化。同時線上會附有油泥，容易引起電氣的 擊穿；（3）因為變壓器的結構密封不好而引起滲漏油；（4）受到振 動頻率、周圍溫度、材料性質的影響，造成滲漏油。

1.3 繞組故障損壞

造成繞組破壞的原因是多樣化的，而且各種因素之間是互相影

響的通常情況下的故障原因如下：（1）目前的大型變壓器采用的是 糾結式或繞組式。這種結構有較多的接頭，一旦在糾結線段間接觸 不良，會引起局部溫度過高，導致絕緣系統受到損害，引起阻間出 現故障；（2）當變壓器的外部短路遭到破壞時，尤其是在近區出口 發生短路沖擊時，某一段繞組或多條繞組可能出現錯位。雖然這種 繞組立即發生擊穿的概率不大，但變壓器在運行時，會產生電磁力， 導致鐵芯螺栓發生松動，或由于變壓器受到反復的沖擊，使位于相 鄰錯位匣間的絕緣體被擊穿，引起繞組的錯位，產生變形破損；（3） 用絕緣塾塊進行隔離的線段，構成了一個整體的變壓繞組，加入變 壓繞組的裕度不足，會削弱絕緣墊的彈性，使整個繞組的完整性遭 到破壞。在變壓器帶負荷的時間段，因為電磁力引起了嚴重的震動， 造成繞組的導線發生錯位，嚴重時引起電阻間的短路；（4）在電應 力或電磁力的沖擊之下，變壓器會受到一定程度的負荷波動，也是 極容易導致繞組破損的；（5）持續的變壓器過負荷容易引起變壓器 的溫度升高，導致絕緣體變脆，絕緣體最終會發生脫落、短路，損 壞；（6）變壓器的電壓發生改變時，一旦外部的分接與內部不一致， 就會造成分解錯位。在操作時，如果分接調整不合理，會引起繞組 的破壞。

2 狀態檢修的概念和優點

為了滿足客戶的要求，保證用電的安全性，進行停電檢修也越

來越難。根據監測到的變壓器的狀態來對變壓器的狀態進行檢修， 同時對出現異常的變壓器進行維修。在變壓器發生故障前，對變壓 器進行狀態檢查和恰當的維修，提高準確性。進行狀態檢修有以下 3 個優點：（1）合理安排維修工作，減少檢修不夠或檢修過度的情況，保持檢修的合理性；（2）避免出現盲目檢修的狀況，減少了變 壓器進行檢修會給用戶造成的影響，延長了變壓器的使用年限；（3） 變壓器在使用狀態中出現的問題能夠及時發現，檢查并處理絕緣缺 陷。變壓器的狀態檢修的步驟如下：狀態檢修信息收集→設備狀態 評價→設備風險評估→設備風險評估→檢查策略→是否需要檢修 （否則運行，是則進行下一步）→檢修計劃→檢修實施→檢修績效 評估。

3 狀態檢修技術在變壓器管理中的應用

3.1 基礎管理工作

基礎工作是進行狀態檢修的管理。運行人員要做好對于變壓器 設備運用狀況的記錄，包括技術資料、相關會議記錄、實驗數據、 出廠報告等。同時也要記錄安裝報告、銘牌闡述、巡檢記錄、運行 資料等，還要掌握包括診斷性實驗報告、技術改造資料、檢修資料、 反措實施等，對同一型號的有家族缺陷的設備要進行整理記錄。

3.2 變壓器信息

收集變壓器狀態檢修的相關信息，如下：（1）變壓器運行狀況。

包括變壓器中低壓附近的短路電流的情況、短路的次數、變壓器的 負荷數據、變壓器的溫度變化、溫度過高的情況、油色譜、接地線 的腐蝕情況等；（2）對于變壓器的情況進行巡視。巡視內容包括變 壓器的油位、是否漏油、油溫情況，變壓器在使用過程中的噪聲、 變壓器的震動狀況、是否表面產生腐蝕、以及呼吸器的情況等。（3） 記錄變壓器的實驗階段的數據。數據記錄包括變壓器的直流電的測 試、繞組電容量、短路繞組、油中水分、極化指數、鐵芯絕緣電阻 等。對上述數據進行分析；（4）變壓器運行狀況。變壓器的絕緣管 的情況、是否發生放電等；（5）記錄變壓器套管的實驗階段數據。 數據記錄包括絕緣管的電阻、紅外的溫度測量、油中含有的水分的 含量等；（6）冷卻系統的使用狀況；（7）裝有載調壓分接開關的變 壓器的使用情況；（8）非電量保護的變壓器的保護狀況。

3.3 開展變壓器狀態評價與狀態檢修

通過紅外測溫、智能檢查等手段對變壓器的運行狀況進行檢查，

將設備的變化情況用曲線進行表示，同時對設備的運行狀況進行評 析，再通過加權平均的計算方法來檢測設備的運行。對于變壓器的 運行狀態，有正常、注意、異常和重大異常 4 種情況。正常狀況指 的是變壓器處于穩定狀態，數據符合相關要求；注意狀態指的是變 壓器處于不穩定狀態，多個指標均不在標準范圍之內；異常狀態指 的是變壓器出現指標的異常，雖然變壓器可繼續工作，但能發現其 已脫離正常軌道；重大異常指的是變壓器只能維持較差的運行狀態，

運行時間短，需立即停止變壓器的運行。在狀態評估中發現問題時， 對于不涉及停電的進行檢修并消缺；變壓器在出現本體停電的情況 時，根據計劃工作進行有組織的消缺；發現重大缺失時，監視其發 展趨勢，發現問題立即處理，進行停電安排。

結語

綜上所述，在配電站變壓器運行管理過程中，利用狀態檢修技

術可實時對變壓器的運行狀態進行分析和評測，降低設備檢修工作 量，提升管理效率，降低配電變壓器檢修成本，取得良好的經濟效 益和社會效益。

參考文獻

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