變壓器運行中的異常現(xiàn)象與故障處理

王孝增+吳蘊春

摘 要：電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要設備，且用途十分廣泛，不論是電力系統(tǒng)中的配電、升壓等工作都離不開電力變壓器的支持。隨著我國經(jīng)濟快速增長，社會不斷進步，人們在日常生活及工業(yè)生產(chǎn)中對電力需求更大，對于電力運行的安全與穩(wěn)定提出了更高的要求，我國的電網(wǎng)規(guī)模也在不斷擴大，電壓等級升高，電力系統(tǒng)發(fā)生了重大變化，而電力變壓器作為電力系統(tǒng)中重要的設備，為電力運行發(fā)揮著直接的影響，電力變壓器的運行環(huán)境與電力系統(tǒng)的運行安全有著緊密的聯(lián)系。因此需要加強電力變壓器的日常管理工作，為了保障變壓器運行的安全與穩(wěn)定，不僅需要對變壓器進行日常巡視及定期維護保養(yǎng)工作，還要通過現(xiàn)代科技對變壓器故障問題進行預防，檢測及診斷，在故障發(fā)生時能對故障進行立即維修，確保電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。

關鍵詞：變壓器 異常現(xiàn)象 故障處理

1、變壓器異常運行的種類

1.1聲音異常

（1）電網(wǎng)過電壓。發(fā)生單相接地或產(chǎn)生諧振電壓時，將產(chǎn)生粗細不均的“尖響噪聲”。此時可依據(jù)電壓表的數(shù)值變化，判斷系統(tǒng)運行狀況。電力系統(tǒng)中有過磁保護時可能動作。

（2）如果變壓器出現(xiàn)沉悶的電磁“嗡嗡“不斷增大，往往是因為過負荷導致。

（3）如果是變壓器油出現(xiàn)雜音，聲音比平時大或有其他明顯雜音，可能為貼片緊固件或綁扎有松動，或張力變化，或硅鋼片振動增大所致。

（4）若變壓器聲音中夾雜有摩擦聲或連續(xù)的有規(guī)律的撞擊聲則可能是來自外部某一部件（如冷卻附件、風扇等）不平衡引起的振動。

（5）若變壓器伴隨有水沸騰聲，且油壓升高，則應判斷為變壓器調壓開關因接觸不良引起嚴重過熱繞組發(fā)生短路故障，或繞組發(fā)生短路故障，此時必須立即停用檢查處理。

（6）變壓器油若發(fā)出爆裂聲。是變壓器表面或內部或絕緣被擊穿。此時必須立即將變壓器停用，檢查處理。

1.2油溫明顯異常

（1）由于內部故障導致溫度異常。內部故障如線圈對尾屏樹枝狀放電、繞組匝間短路、潛油泵油流產(chǎn)生帶點效應饒懷線圈，鐵芯多點接地使渦流增大而過熱等。露磁通與軟件、油箱形成回路而發(fā)熱也會引起變壓器溫度異常。有的三相繞組變壓器是星形結線方式下發(fā)生諧波電流及磁通，發(fā)生零序不平衡電流等。若這些情況發(fā)生，一般會伴隨差動保護或瓦斯保護動作。故障嚴重時，還可能使壓力釋放閥或防爆管噴油，這時變壓器也必須停用檢查。

（2）出現(xiàn)假油位。其原因有：a.全密封油枕未按全封閉方式加油，在膠袋與油面之間有空氣（存在氣壓），造成假油位。b.檢查呼吸器是否堵塞，導致所指示的油枕不能正常呼吸。c.查看防爆管通氣孔是否堵塞。d.油位過低油位過低或看不見油位，應視為油位不正常。當?shù)偷揭欢ǔ潭葧r或造成輕瓦斯動作。嚴重缺油時，會使油箱內絕緣暴露受潮，降低絕緣性能，影響散熱，甚至引起絕緣事故。油位過低，一般有如下原因：變壓器嚴重漏油；設計制造不當，油枕容量與變壓器油箱容量配合不當（一般油枕容量為變壓器油量的8%-10%）。一旦氣溫過低，在低負荷時油位下降過低，則不能滿足運行要求。

1.3氣味和外觀異常

變壓器出現(xiàn)許多故障同時出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，因而導致一些有關部件的顏色發(fā)生變化或產(chǎn)生特殊氣體。

（1）接線處過熱引起異常，比如引線頭線鼻子滑牙或套管接線端部分松動。接觸面由于氧化嚴重導致過熱，使顏色變暗。也可用紅外線測溫儀測量或溫蠟片顯示的顏色進行判斷。溫度過高時還有會產(chǎn)生刺鼻的焦臭味。

（2）絕緣子、套管嚴重損傷或污穢，發(fā)生閃絡時會散發(fā)出特殊的臭氧味。

（3）若出現(xiàn)變壓器呼吸器硅膠變色，原因通常有以下幾點：a.選用呼吸器容量較小導致變色過快是常見現(xiàn)象，需更換較大容量的呼吸器。b.呼吸器安裝不規(guī)范。如膠墊質量差、螺絲緊固不到位、密封不嚴等原因導致受潮。c.連續(xù)陰雨天氣導致空氣濕度相對較大，變壓器吸濕量大而變色過快。

1.4滲、漏油

（1）大部分是由于膠墊密封不嚴造成滲漏。要求膠墊應保持壓縮三分之二時仍有一定的彈性，若膠墊失去彈性或膠墊質量差、安裝位置不對稱也會造成墊膠不密封。

（2）變壓器材質或加工工藝差。如油箱外表、油箱底盤大法蘭等焊接處，因有的法蘭材質差、加工粗糙、或焊接工藝達不到要求都可造成變壓器滲、漏油。

2、防范措施

2.1優(yōu)化產(chǎn)品設計結構，加強全過程監(jiān)造管理

加強變壓器設計、選型、訂貨、驗收及投運的全過程管理。完善試驗與監(jiān)造檢測過程，對220kV及以上電壓等級的變壓器應赴廠監(jiān)造和驗收。

2.2加強變壓器繞組變形和局部放電檢測

對66kV及以上電壓等級變壓器投產(chǎn)前應用頻響法測試繞組變形，或做低電壓短路阻抗測試，并保留原始記錄。

2.3加強空載損耗和負載損耗試驗的檢測

由于制造變壓器的主要材料硅鋼片和銅價格較高，為防止個別變壓器制造廠家偷工減料，避免對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行帶來負面影響，必須加強對配電變壓器的空載損耗和負載損耗試驗的檢測。

2.4加強老舊變壓器的絕緣監(jiān)督工作

對運行超過20年的變壓器要加強技術監(jiān)督，特別是油色譜監(jiān)督工作，結合電網(wǎng)改造應盡快更新淘汰老舊變壓器。

2.5加強氣體繼電器和溫控器的校驗

對新上氣體繼電器和溫控器要按照交接標準進行試驗，運行后還要進行定期校驗工作，當發(fā)現(xiàn)問題后應查明原因并及時排除。在可采取的防范措施方面還有加強對套管將軍帽密封、末屏小套管檢查，加強紅外線監(jiān)測工作等。

3、電力變壓器的狀態(tài)維修

電力變壓器的狀態(tài)維修主要是針對傳統(tǒng)電氣設備在檢查中存在的弊端而提出的新的檢修理念，變壓器維修主要包括故障維修、計劃維修與狀態(tài)維修三種模式。其中，故障維修是在變壓器早期維修的一種方式，一般是在故障發(fā)生后采用維修的方法；計劃維修是先對變壓器進行預防性試驗，對變壓器進行定期檢修的方式，盡量消除變壓器的故障隱患。但對電力變壓器的計劃檢修很有可能會使變壓器故障發(fā)生的幾率增加，也會因為過度檢修對變壓器使用壽命產(chǎn)生影響，從而引發(fā)重大經(jīng)濟損失。狀態(tài)維修是基于對變壓器的在線監(jiān)測技術，根據(jù)變壓器的檢修狀態(tài)、運行歷史情況等，以及對監(jiān)測數(shù)據(jù)及其趨勢進行分析，從而對變壓器故障及使用壽命進行預測和診斷，實現(xiàn)對變壓器檢修工作的優(yōu)化配置。

變壓器在線監(jiān)測可以及時的診斷出變壓器在運行過程中所存在的潛在故障，避免突發(fā)故障而造成停電故障。隨著信息技術與傳感技術的發(fā)展，變壓器的在線監(jiān)測水平也在不斷提高，對于電力變壓器的維修工作已經(jīng)從狀態(tài)維修過度，對變壓器的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，減少變壓器故障發(fā)生的幾率，確保變壓器的運行穩(wěn)定與運行安全。

4、結語

我們可以從變壓器的聲音方面、溫度變化、油位的位置等來對變壓器進行判斷，發(fā)現(xiàn)其存在的問題，通過研究，我們知道，一般變壓器出現(xiàn)問題，都不是又一個因素導致的，很多時候是幾種因素共同作用的結果，而且，有時候還容易出現(xiàn)一些假象，使得我們對于變壓器故障問題難以進行正確的判斷，導致出現(xiàn)錯誤的判斷，因此，只有分析出最為準確的原因后，才能更好地保證變壓器的順利運轉。

參考文獻

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