淺析電力變壓器的故障原因及維護(hù)管理

王英楠（天津市碩泓電磁線有限公司 天津 300000）

引言

電力變壓器指的是電力系統(tǒng)一次回路中供輸、配、供電用的變壓器，它是供配電系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電壓變換，滿足不同電壓等級(jí)電能輸送的電氣設(shè)備。電力設(shè)備的安全運(yùn)行是保障企業(yè)安全生產(chǎn)的第一道防御系統(tǒng)，而變壓器則是這道防御系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備。目前企業(yè)使用變壓器的繞組材質(zhì)有鋁繞組和銅繞組兩種，兩種繞組中銅繞組又被得到廣泛的應(yīng)用。變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種工作異常，究其原因不外乎是受變壓器內(nèi)、外部兩方面因素的影響，工作異常嚴(yán)重時(shí)除導(dǎo)致自身的損壞外，還可能會(huì)影響整個(gè)供配電系統(tǒng)，造成電力供應(yīng)中斷，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 故障產(chǎn)生的原因

1.1 制造的缺陷

例如設(shè)計(jì)缺陷、材料缺陷以及加工缺陷等導(dǎo)致的運(yùn)行故障。

1.2 管理維護(hù)不到位

管理制度不完善、日常維護(hù)不到位以及設(shè)備檢修不徹底等導(dǎo)致的運(yùn)行故障。

1.3 設(shè)備老化

一般來說變壓器都是處于長期運(yùn)行的狀態(tài)，因此受到環(huán)境、材料等多種交變因素的影響，會(huì)產(chǎn)生疲勞的變化，雖然這一過程有可能比較緩慢慢，但在突發(fā)異常時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致運(yùn)行故障。

2 故障淺析

2.1 短路故障淺析

變壓器短路有三種情況：

（1）內(nèi)部引線或繞組層間、匝間、股間、對(duì)地短路

（2）變壓器出口短路。

（3）及相與相之間發(fā)生的短路。

短路故障突發(fā)時(shí)，一是可能產(chǎn)生通過為額定值數(shù)十倍的短路電流，使變壓器內(nèi)部產(chǎn)生很大的熱量，造成變壓器嚴(yán)重發(fā)熱損壞。二是超出變壓器短路電流承受能力時(shí)，形成變壓器擊穿損壞。對(duì)于油浸變壓器，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致變壓器爆炸，升級(jí)為嚴(yán)重的設(shè)備事故。

2.2 放電故障淺析

變壓器的放電按照放電的能量密度的大小，分為局部放電、火花放電。

局部放電的現(xiàn)象：

（1）設(shè)備內(nèi)部因制造形成的氣隙引起的局部放電現(xiàn)象。

（2）由于設(shè)計(jì)或制造的缺陷，造成區(qū)域電場過于集中，局部絕緣擊穿或延固體表面放電的現(xiàn)象。

（3）金屬接地部件間、導(dǎo)電體之間連接不實(shí)產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象。

變壓器火花放電：最常見的是懸浮電位和油中雜質(zhì)引起的火花放電。一般來說，雖然火花放電不會(huì)很快引起絕緣擊穿，但可通過油色普分析發(fā)現(xiàn)異常，輕瓦斯動(dòng)作或局部放電量增加等，因此出現(xiàn)上述現(xiàn)象時(shí)應(yīng)引起一定的注意。

2.3 絕緣損壞故障

絕緣損壞可分為：絕緣損傷、介損超標(biāo)。

絕緣材料組成了變壓器的絕緣系統(tǒng)，它是變壓器正常工作和運(yùn)行的基本保障，絕緣材料(即油紙或樹脂等)的壽命長短直接影響著變壓器的使用壽命，一般情況下，大多數(shù)變壓器的損壞都是因?yàn)榻^緣系統(tǒng)損壞造成的。

絕緣材料的性能和質(zhì)量是變壓器能否長期、安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。

3 變壓器的維護(hù)

電力變壓器是企業(yè)主要的動(dòng)力設(shè)備之一，其平穩(wěn)、正常的運(yùn)行對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)起著非常重要的作用。因此必需確保變壓器的安全、可靠、合理的運(yùn)行，而日常維護(hù)工作就是保障安全運(yùn)行的重要和關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

變壓器的基本維護(hù)如下：

3.1 日常維護(hù)

變壓器維護(hù)包括：（1）防止變壓器過載運(yùn)行。（2）防止超溫。（3）保證絕緣油質(zhì)量。（4）若變壓器油劣化則應(yīng)對(duì)變壓器油進(jìn)行處理或干燥。（5）在油面顯示過低時(shí)則應(yīng)檢查是否有滲漏及增加油量。（6）對(duì)絕緣受潮要進(jìn)行干燥處理。（7）變壓器檢修時(shí)，要保護(hù)好線圈或絕緣套管，如有擦破損傷，應(yīng)及時(shí)處理。（8）保證各接觸點(diǎn)接觸良好。（9）防止電擊。（10）短路保護(hù)要可靠。（11）保持良好的接地。

3.2 巡視檢查

有值班人員的變電站，值班人員要隨時(shí)監(jiān)視控制盤上的儀表指示，嚴(yán)格按照規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行抄表。及時(shí)掌握變壓器的運(yùn)行情況、記錄超額定電流運(yùn)行的時(shí)間和倍數(shù)，加強(qiáng)監(jiān)視。配電變壓器在運(yùn)行峰值期間，應(yīng)測量三相電流，并保持基本平衡。

3.2.1 日常巡視內(nèi)容

①引線接頭接觸是否良好，電纜和母線有無發(fā)熱變色、冒煙等現(xiàn)象。變壓器套管有無裂紋、破損及放電痕跡等異常。②變壓器運(yùn)行有無不正常的振動(dòng)、放電等異常響聲。③檢查潛油泵、循環(huán)水泵、散熱器、冷油器等是否完好。④檢查瓦斯繼電器、壓力釋放器、防爆膜等是否完好。⑤檢查油色、油位和油溫是否正常。⑥變壓器周圍要干凈、整潔，無雜物。⑦消防設(shè)施應(yīng)良好可靠。

3.2.2 定期檢查內(nèi)容

①各種標(biāo)志是否齊全明顯。②各接地部位是否完好。③各種保護(hù)裝置是否齊全、良好、有效。④各鉛封是否完好。⑤有載調(diào)壓裝置的動(dòng)作情況是否正常。⑥各種溫度計(jì)和溫控裝置應(yīng)在檢定周期內(nèi)，超溫信號(hào)要正確可靠。⑦強(qiáng)制循環(huán)冷卻的冷卻裝置要進(jìn)行自動(dòng)切換試驗(yàn)。⑧外殼、螺栓及箱沿有無異常發(fā)熱現(xiàn)象。⑨消防設(shè)施完好并在檢定周期內(nèi)。⑩室內(nèi)變壓器的通風(fēng)設(shè)施要完好、到位。

結(jié)語

電力是企業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿Α６儔浩饔质请娏Φ暮诵脑O(shè)備。變壓器在電力系統(tǒng)中用量很大，一旦變壓器發(fā)生故障，將造成大面積停電和經(jīng)濟(jì)損失。

作為管理人員不僅要有系統(tǒng)的理論知識(shí)來應(yīng)變電力變壓器運(yùn)行中可能存在的問題，更要從思想認(rèn)識(shí)的高度做好電力變壓器的相關(guān)運(yùn)行維護(hù)工作，重視安全生產(chǎn)。只有這樣才能防患于未然，才能確保電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。