淺談電力變壓器的日常維護及故障處理

王小賓

摘 要：電力變壓器是運用電磁感應原理，將某一電壓等級的交流電壓變換成同一頻率另一交流電壓等級的設備。電力變壓器在生產、輸送、用電等方面起到至關重要的作用，在電力系統中處于核心地位。發電廠發出的電能為了減少線損和電壓損失，需要通過升壓變壓器將電壓升高，以便經濟合理、遠距離輸送電能。而高壓電能送到用電地區后不能直接應用，還需要通過降壓變壓器降壓后送入千家萬戶。如果發生電力變壓器故障，會導致電力系統的中斷、電網瓦解、甚至人身傷害等一系列事故，對用戶、企業、國家造成重大損失。本文對油浸式電力變壓器的運行維護及故障處理問題進行了探討。

關鍵詞：電力變壓器；日常維護；故障處理

Abstract：Power transformer is a device that uses the electromagnetic induction principle to change the AC voltage at a certain voltage level to the same frequency and the other AC voltage level. Power transformer plays an important role in the production， transportation and power consumption. It plays a key role in the power system. In order to reduce the line loss and the voltage loss， a power transformer is needed to raise the voltage through the step-up transformer so as to transmit the electric energy reasonably and in a long distance. The high voltage power can not be directly applied to the power supply area， but also needs to be sent into the millions of households after the step-down transformer step-down. If the power transformer fault occurs， it will lead to a series of accidents， such as interruption of power system， collapse of power grid and even personal injury， which will cause great losses to users， enterprises and the state. In this paper， the operation， maintenance and troubleshooting of oil-immersed power transformers are discussed.

Key words：power transformer；daily maintenance；troubleshooting

在現代社會中，電力系統的作用愈發明顯，而作為電力系統核心的變壓器則更加重要，這就要求發電廠、變電站要各家注重對變壓器的運行維護及快速的故障處理，盡最大可能杜絕停電或減少停電時間，以確保電力系統的安全穩定運行。

1 電力變壓器的日常維護

1.1 電力變壓器的日常運行維護

電力變壓器的運行維護是指發電廠、變電站的運維人員應定期對所管轄的電力變壓器按規定時間進行巡視檢查，準確掌握運行情況，第一時間發現電力變壓器的隱患，并立即消除，確保安全穩定供電。具體檢查內容包括：

（1）電力變壓器引出線無散股、斷股痕跡，接頭無變色、過熱現象；

（2）無異音、油枕油位在正常范圍內，無滲油現象，；

（3）各部油溫正常，就地與遠方溫度顯示器顯示一致；

（4）本體瓦斯繼電器與有載調壓瓦斯繼電器內充滿油，油呈透明狀，無氣泡，引出線連接牢固，無銹蝕現象；

（5）壓力釋放閥無動作，指示桿無凸起；

（6）各側及中性點絕緣套管無破損、放電痕跡，相序牌牢固，油位顯示正常；

（7）有載調壓機構無滲油，箱門嚴密，無銹蝕，就地檔位與遠方檔位顯示一致；

（8）電力變壓器鐵芯及外殼的接地扁鐵無銹蝕、斷裂，油漆無脫落；

（9）呼吸器內硅膠變粉色部分未超過總體硅膠的1/3，油杯無裂紋，杯內油量超過呼吸器連接管口；

（10）冷卻系統正常運行，到設定溫度時自動啟停；

（11）鵝卵石池內清潔、無油跡，變壓器基礎無下沉。

1.2 電力變壓器的特殊運行維護

電力變壓器新安裝或大修后、事故跳閘后、特殊天氣及過負荷運行時，還應對其進行特殊檢查，具體內容包括：

（1）對于新安裝或大修后的電力變壓器，在剛投運后的72小時之內，應對其每小時進行一次全面檢查；

（2）發生事故跳閘后，應對電力變壓器引出線接頭處進行全面檢查；

（3）大風天氣，采取措施防止異物刮至引線之上，檢查引線擺動幅度是否過大；濃霧毛雨天氣，檢查套管瓷質部分有無放電、閃絡形跡；雷雨天氣，查看變壓器的避雷計數器動作情況，套管瓷質部分有無放電、閃絡痕跡；大雪天氣，檢查變壓器上積雪情況，并通過積觀察接頭積雪融化程度來判斷過熱情況；

（4）過負荷運行時，應檢查冷卻系統是否按規定正常投入，本體及有載調壓油位變化情況，上層及繞組油溫變化是否正常；

（5）天氣驟冷，檢查變壓器油位是否正常，引出線是否過緊。

1.3 電力變壓器的預防維護

為了使電力變壓器發生故障的概率降到最低，正常運行時運維人員應嚴格遵守變壓器運行中的有關規定，做好預防性的維護措施，防止運行中變壓器故障的發生，這就是電力變壓器的預防維護。具體預防維護方法是：

（1）油浸式電力變壓器日常運行時上層油溫應控制在85℃以內，并嚴禁超過95℃；

（2）電力變壓器的二次側帶額定電流運行的前提是變壓器的一次電壓不得超過銘牌規定額定電壓的5%；

（3）電力變壓器運行時的負荷如果大于額定負荷的70%，或者上層油溫超過55℃時，則需開啟冷卻系統才能運行；

（4）當電力變壓器出現三相電流不平衡情況時，應監視電流偏差最大相，且中性線電流不允許超過額定電流的25%；

（5）檢查電力變壓器各保護柜、測控柜的繼電保護及自動裝置投退情況是否正常，是否符合調度及現場運行要求；

（6）嚴格按照電氣“五防”要求進行操作，防止因誤操作造成危害變壓器安全的事故發生；

（7）在正常或事故情況下允許電力變壓器短時間過負荷運行，但不允許在全天滿負荷運行狀態下出現過負荷情況。

2 電力變壓器的故障處理

電力變壓器發生故障后，需要運維人員及時進行處理，最大限度的降低停電時間及損失。由于電力變壓器結構較為復雜，附件較多，所以故障類型也就多種多樣，處理方法也會有所不同。有時即使故障相同，由于發生的情況不同，也要用不同的方法處理，不能盲目采取措施。以下是根據筆者的自身經驗，對常見的電力變壓器故障進行簡單分析總結。

2.1 瓦斯保護方面故障

電力變壓器的瓦斯保護為非電量保護的重要組成部分，反映電力變壓器內部發生故障的情況，內部故障較輕時，則輕瓦斯保護動作于信號，而故障較嚴重時，則重瓦斯保護動作于跳閘，瓦斯保護是電力變壓器的主保護之一。輕瓦斯保護動作原因一般為：進行充油、補油或濾油時，由于操作不當使空氣進入電力變壓器內部；變壓器由于滲漏油或氣溫驟降使油枕油位在輕瓦斯繼電器浮筒以下；發生穿越性短路。輕瓦斯保護動作后，應檢查變壓器本體油溫、油位、聲音等是否有異常，并立即對瓦斯繼電器內的氣體進行收集檢測，如為不可燃氣體，則變壓器在排出氣體后，可繼續運行。如電力變壓器內部發生較嚴重的故障或嚴重漏油，則會導致重瓦斯保護動作，應對變壓器本體進行全面檢查：壓力釋放閥是否動作，防爆管是否破裂，油溫、油位、聲音等是否有異常，測量繞組絕緣阻值是否滿足要求。并采集瓦斯繼電器內的氣體進行分析，如是可燃氣體，則電力變壓器內部發生了嚴重故障，應立即聯系專業人員處理。處理后，對變壓器進行全面試驗，排除故障前，禁止變壓器再次運行。

2.2 繞組方面故障

繞組匝間短路、相間短路、單相接地等故障為電力變壓器繞組運行時的常見故障，主要是因為長期過負荷、外部短路、絕緣老化、繞組受潮、制造工藝不符合要求等因素引起的。繞組故障發生后，主保護差動保護或瓦斯保護可能會動作，導致變壓器跳閘。發電廠、變電站的運維人員應立即對變壓器本體引出線、絕緣套管等進行重點檢查。如無異常，再對繞組的絕緣電阻及直流電阻進行測量，確定故障相及故障點。迅速聯系變壓器廠家人員及專業工程師，確定故障原因。故障完全排除后，才可重新投入運行。

2.3 套管方面故障

電力變壓器套管方面最常見的故障為閃絡故障，而發生閃絡故障最常見的原因為套管表面臟污、受潮，致使套管瓷質部分發熱，甚至損壞，嚴重影響絕緣電阻，而且泄漏電流增加，發生閃絡故障。故障發生后，應對變壓器套管進行全面檢查，檢查有無放電痕跡及裂紋，并徹底清掃，聯系專業單位進行鹽密測量試驗。定期檢修時，運維人員也要對變壓器套管進行預防性的清掃維護工作。

2.4 本體滲漏油

大多數電力變壓器都會出現本體滲漏油現象，雖然輕微滲油不會對變壓器運行造成影響，但卻會為事故埋下禍根。密封墊老化、密封點開焊是導致變壓器滲漏油的兩種主要原因。本身質量問題、長時間過負荷及自然老化導致了密封墊的老化龜裂。針對以上原因，切實可行的處理方法為更換密封圈以及開焊點補焊。如入孔法蘭處滲漏油，在緊固螺栓的同時，還需向法蘭縫隙處注入密封膠。

2.5 鐵芯多點接地

為了避免變壓器內部放電的發生，電力變壓器正常運行時要求鐵芯有且只有一點接地。但是如果有多點接地，鐵芯上的環流會使鐵芯產生大量的熱，有燒壞變壓器的可能。造成鐵芯多點接地的原因主要有兩種：一是金屬異物造成接地；二是由于鐵芯上的金屬殘留物堆積或金屬毛刺引起接地。日常運行時，應每月進行一次變壓器鐵芯接地電流測試，這樣可以及時發現接地隱患。如有異常，可進行油色譜試驗進行確認。如確認鐵芯確實接地，運維人員應立即處理，防止事故擴大。如果是由于金屬異物造成，則應進行吊罩檢查。如果是因為鐵芯上的金屬殘留物堆積或金屬毛刺造成的，一般建議采用電容放電法。具體原理為：電容器在短時間內可以產生的巨大電流，鐵芯上的金屬殘留物可以瞬間被其燒斷或熔化，電流產生的巨大電動力也可以使金屬殘留物從鐵芯上脫落。

2.6 油位異常

電力變壓器油位異常是指在正常負荷及冷卻條件下，其油枕油位在短時間內產生較大波動。防爆管、油位管、呼吸器堵塞，以及變壓器缺油為油位異常的常見故障原因。處理此故障時，應首先確定油位異常原因，然后再采取相應措施。如因滲漏油引起，則按本體滲漏油故障處理。

3 結語

隨著時代和社會的發展，電力系統對于人們的生產生活變得愈加重要，人們對電力系統的要求也變得越來越高，而作為電力系統核心的電力變壓器更是承擔著舉足輕重的作用。所以就需要發電廠、變電站的運維人員加強對電力變壓器的日常維護工作，并提高個人素質與技術水平，保證電力變壓器及電力系統的安全、穩定、持續運行，為祖國的生產建設做出自己應有的貢獻。

參考文獻：

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