電力變壓器常見故障及日常維護

胡海燕

一、引言

變壓器是利用電磁感應(yīng)原理使交流電壓等發(fā)生變化的設(shè)備，在電力系統(tǒng)輸配電過程中的電力變壓器主要作用為：變換相位、變化阻抗、變化電流、變換電壓、穩(wěn)定電壓等，為供電設(shè)備可靠運行提供保證，其在電力系統(tǒng)中的核心地位毋庸置疑。若電力變壓器產(chǎn)生故障造成停電事故，會嚴重影響生產(chǎn)生活甚至國民經(jīng)濟的重大損失。分析電力變壓器故障產(chǎn)生的原因，總結(jié)針對性處理措施，使其為供電系統(tǒng)提供穩(wěn)定高效安全的工作環(huán)境，很有現(xiàn)實意義。

二、電力變壓器常見故障原因及處理

1、變壓器油質(zhì)劣化

變壓器油因為長期應(yīng)用而不替換，可能浸入潮氣甚至雨水，加之由于負荷波動造成溫升變化很大，很容易使油質(zhì)劣化。油質(zhì)劣化極易造成變壓器絕緣性能下降，進而引起變壓器出現(xiàn)系列故障。若是新接入使用的變壓器，其油色會顯淡黃，隨著使用時間加長，油色一般會變成淡紅色。若出現(xiàn)顏色加深甚至變黑，就要注意檢查外殼與繞組、繞組與繞組之間是否發(fā)生電擊穿。可以采用取樣化驗的辦法判斷，如油質(zhì)指標(biāo)合格可繼續(xù)應(yīng)用，如指標(biāo)下降則對變壓器油采取過濾或再生脫潮處理，甚至換油直至達到合格要求。

2、變壓器油面太低或太高

變壓器正常工作時，油面應(yīng)位于油位計的1/4到1/3之間。如果變壓器的油面過低至變壓器上蓋以下，極有可能造成瓦斯保護動作誤判，個別時候變壓器線圈或引線會暴露出油面，有絕緣擊穿隱患。如油面過高，不可避免會出現(xiàn)溢出。溫度太低、長期滲油漏油并得不到及時補油是油面太低的根本原因。變壓器冷卻裝置的運行情況、負荷波動及環(huán)境溫度濕度等因素均會造成變壓器油面升高降低。切記充油數(shù)量要結(jié)合工作地點的氣溫變化情況選擇合適的油面高度。如油溫變化很大，但油位計油位卻基本不變，此時給值班人員帶來假象，要檢查呼吸管、油標(biāo)管、防爆管氣孔等處是否堵塞。所以值班人員要經(jīng)常認真巡視油位變化，針對性的補油或放油。

3、變壓器油溫突然升高

變壓器油溫陡升的可能原因是：內(nèi)部緊固件松動、冷卻裝置異常、過負荷運轉(zhuǎn)及局部絕緣放電發(fā)熱。一般情況下，變壓器最上層油溫不超過85℃，若變壓器未裝溫度計，可用外附溫度計檢測外殼溫度使之保持在80℃以下即可。若油溫持續(xù)不下降，要對冷卻裝置詳細檢查，同時檢查電壓器是否過載，避免連續(xù)過載運行造成發(fā)熱。

4、內(nèi)部異響

變壓器正常運行時的電磁交流聲是比較均勻穩(wěn)定的，若發(fā)生異響，則說明變壓器運行不正常了。發(fā)生異響的可能原因：過負荷運行內(nèi)部就會有沉悶的聲音；內(nèi)部零部件松動會產(chǎn)生不均勻的強烈噪聲；內(nèi)部硅鋼片松動，會因磁滯現(xiàn)象產(chǎn)生振動和噪聲；電壓過高，鐵芯和外殼出現(xiàn)較高的感應(yīng)電壓也會發(fā)出噪聲；局部絕緣損壞擊穿或接觸不良，會放電出現(xiàn)異常聲音；除此之外。短路、接地、諧波等出現(xiàn)較大起動電流的場合，也會造成異常聲音。

5、自動跳閘

發(fā)現(xiàn)自動跳閘要先檢查外部查明原因，若能確定是外部故障或是不當(dāng)操作造成，可省略內(nèi)部檢查，排除外部故障后可直接送電。若是差動保護動作，則要對所保護的設(shè)備徹底全面檢修。內(nèi)部故障會形成火災(zāi)甚至爆炸事故，必須仔細檢查。通常著火原因可能有：外殼裂紋高溫油溢出、套管壞損閃絡(luò)、溢油在頂蓋上燃燒。出現(xiàn)以上情況，就會自身保護跳閘（斷路器斷開）。若斷路器沒有動作，應(yīng)立刻手動切斷，及時采用正確方法撲滅火情。

6、瓦斯保護

瓦斯繼電器是電力變壓器內(nèi)部主要保護設(shè)備，其中，輕瓦斯用作信號，重瓦斯用作跳閘。瓦斯繼電器可靠靈敏。變壓器大部分故障都能發(fā)揮作用。瓦斯保護動作一般有以下幾種情形：

（1）濾油或加油可能帶進去空氣，導(dǎo)致油溫增高，激發(fā)瓦斯繼電器保護動作。

（2）穿透性內(nèi)部故障或短路均會產(chǎn)生氣體，使瓦斯保護動作產(chǎn)生；若檢查中未發(fā)現(xiàn)異常，則要及時收集瓦斯繼電器生成的氣體，并作必要化驗分析。如果氣體不燃燒、無色無味，則可判斷為是空氣進入，沒有大礙，及時排出瓦斯繼電器中的氣體就行了。若判斷為可燃性氣體，就說明內(nèi)部產(chǎn)生故障。此時，要即使關(guān)閉電源，作出必要的分析，查明故障原因。

（3）內(nèi)部產(chǎn)生了嚴重故障導(dǎo)致瓦斯保護動作。

（4）保護二次回路產(chǎn)生故障導(dǎo)致瓦斯保護動作。

（5）新檢修或大修的變壓器，變壓器油中的潮氣快速分離造成瓦斯保護動作。

（6）變壓器油面陡降引起瓦斯保護動作。

7、繞組故障

常見繞組故障有：斷線、開焊、匝間短路、繞組接地、相間短路等，其主要原因歸納為以下幾點：

（1）生產(chǎn)變壓器過程中工藝把關(guān)不嚴和檢修以后，絕緣破壞，先天不足。

（2）長期過負荷或散熱不佳，溫升過高，絕緣老化。

（3）模具工藝限制、緊固不緊，沒法承受短路形成的外力，使繞組變形。

（4）潮氣浸入線圈，導(dǎo)致絕緣性能變差，造成局部過熱現(xiàn)象。

（5）變壓器油中浸入潮氣劣化，與空氣接觸面積加大，酸價過高；油位太低使繞組暴露在空氣里；均會形成絕緣能力下降出現(xiàn)接地故障或短路事故。匝間短路使各相直流電阻值不再平衡，發(fā)熱不均勻，就可能會發(fā)生冒泡的聲音。

8、鐵心接地

為避免產(chǎn)生渦流發(fā)熱現(xiàn)象，變壓器鐵芯是不能有兩點以上的接地的。可采用以下辦法消除多點接地現(xiàn)象：拆除接地線，在外殼與鐵芯之間加以短時直流大電流沖擊3～5次，一般可以靠高溫?zé)拥攸c，效果還是很好的；安裝之后務(wù)必將箱蓋上定位銷翻轉(zhuǎn)避免多點接地；注意檢查鐵軛與夾件墊腳絕緣墊板是否損壞或脫落，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)及時更換；發(fā)現(xiàn)鐵芯與翹起的疊片距離太近，則需要調(diào)整其之間的間距使其符合安全間隙要求；清除油中金屬顆粒、雜質(zhì)、異物、油泥、水分，有必要的話干燥處理變壓器油。

9、接頭過熱

高低壓接頭是變壓器與電網(wǎng)連接的必經(jīng)之路，若連接不良必將引起過熱甚至熔斷，嚴重影響電網(wǎng)正常運行。所以，接頭過熱現(xiàn)象盡量避免，一旦發(fā)現(xiàn)要盡快解決。

普通連接時的平面接頭對接面應(yīng)加工成平面，剔除其雜質(zhì)并均勻涂抹導(dǎo)電膏，確保接觸電阻最小。銅鋁連接時，不能直接將鋁導(dǎo)體與銅端子連接。原因是鋁與銅之間浸入潮氣和鹽分，會發(fā)生電解反應(yīng)使鋁與銅都可能被腐蝕，以致接觸電阻加大發(fā)熱加劇。所以，應(yīng)采用特殊過渡觸頭。油浸式套管過熱時，可以在將軍帽與定位套之間墊一個薄墊片，墊片與定位套厚度、大小均一致，確保裝配好之后接觸良好減小發(fā)熱量。

三、電力變壓器日常維護

1、日常維護內(nèi)容

要堅持實時監(jiān)測運轉(zhuǎn)狀況，尤其是過負荷運轉(zhuǎn)，更要增加監(jiān)測頻次。用儀器儀表定期監(jiān)測電流、電壓、油溫、壓力等參數(shù)，并檢查外部各部分是否異常。日常維護內(nèi)容有：保持絕緣子、磁套管清潔防止閃絡(luò)故障產(chǎn)生；要確保冷卻裝置進出油管之間的蝶閥翻轉(zhuǎn)正常，散熱器流暢通風(fēng)，入口潔凈無雜質(zhì)；冷卻風(fēng)扇、循環(huán)油泵有否異響及振動，分路電源開關(guān)開合是否靈敏，干燥器有無滲油；分接開關(guān)也不可忽視，其緊固性、靈活性、接觸良好性都要定期檢查；對變壓器的高低壓線圈、鐵芯、套管、避雷裝置的接地電阻要定期監(jiān)測，要低于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)（4Ω）；變壓器室內(nèi)，要有符合規(guī)定的消防設(shè)備。

2、出現(xiàn)異常時的維護

工作人員可以對變壓器的外觀、聲音、油面、溫度、氣味等外表現(xiàn)象初步判別故障類型。由于，變壓器內(nèi)部出現(xiàn)事故不一定是單一原因，可能有多重因素綜合表象，甚至?xí)蓴_檢修人員。所以，解決問題時，需要結(jié)合樣品油品分析、電氣試驗數(shù)據(jù)及設(shè)備運轉(zhuǎn)檢修記錄等方面綜合處理，既節(jié)約時間，也避免誤判。

四、結(jié)語

保障變壓器安全運行是供電系統(tǒng)正常工作的必備條件，電力變壓器的故障分析及處理是電力運行人員的基礎(chǔ)性工作。電力變壓器的日常維護既有技術(shù)性要求，又有耐心、細致、簡單、重復(fù)的日常巡查內(nèi)容。提高檢測、維修技術(shù)水平固然重要，對加強工作責(zé)任心、敬業(yè)愛崗教育也不容忽視。