火力發電廠變壓器故障分析及處理方案研究

劉剛

（國電安順發電有限公司，貴州 安順 531000）

在電力系統的高速發展過程中，火力發電廠變壓器的故障問題一直受到廣泛關注，一線的技術研究者始終在努力探究各種解決方案，進一步減少變壓器故障，推動火力發電廠的發展。在電力系統運行過程中，火力發電廠的主要變壓器必須處于安全穩定的運行狀態，一旦在運行過程中出現問題，就會給電廠的生產以及系統的穩定帶來極大的影響。本文主要對火力發電廠變壓器在使用過程中所產生的主要故障進行深入分析，并結合實際應用情況來制定合理的解決方案。

1 變壓器滲漏油故障分析及處理方案

（1）變壓器滲漏油故障分析。漏油是火力發電廠油變壓器出現故障的主要形式之一，漏油問題的嚴重性在于一旦出現漏油雖不會導致電變壓器停止工作，但會為重大安全事故埋下隱患。因為變壓器的結構特點決定了其內部存在著各式各樣的密封情況，一旦密封不嚴就會造成滲漏油，一般情況下出現這類故障的主要原因有以下幾種：①變壓器內部密封膠墊質量不合格；②密封膠墊長期未更換出現老化和龜裂；③工作人員未定期對密封膠墊進行檢查緊固；④放油閥門存在質量問題，放油閥關閉不夠嚴密；⑤油箱焊接工作不到位，存在焊接質量問題，如焊接沙眼或裂紋；⑥變壓器循環油泵問題、變壓器制造工藝不先進、密封膠墊受力不均衡等。

（2）變壓器滲漏油故障處理方案。為避免、解決滲漏油故障，需要制定檢修方案，進行定期巡視、排查，一旦發現問題需及時處理，避免影響變壓器的正常使用。通常采取如下方案：①及時準確找出故障發生的主要原因，精準的判斷出滲漏油的正確位置，對滲漏點進行嚴格的處理；②針對油箱的密封不嚴所造成的變壓器滲漏，在日常巡檢排查過程中及時檢查油箱各密封部位的密封情況，出現問題及時進行解決，油箱的焊接點出現漏油時需要將變壓器停運、放油，清理油垢進行補焊；③針對焊接點在油箱底部出現漏油的情況，盡量采取帶油補焊的方式進行處理，且在進行補焊時盡可能采取氣焊，減少焊接時間，控制焊接溫度；④在變壓器拆裝過程中要小心謹慎，避免給變壓器帶來不可挽回的損壞。

2 變壓器出口短路故障分析及處理方案

（1）變壓器出口短路分析。出口短路故障是火力發電廠變壓器常見的主要問題之一。在進行變壓器短路故障的檢測分析中，需要注意在變壓器一、二次繞組中所產生的比較強大的短路電流，其數值往往會到其額定電流的十幾倍，甚至是幾十倍，這是變壓器出口出現短路時所產生的突出現象。強電流產生的高溫會降低變壓器的繞組絕緣強度，嚴重時還會造成繞組絕緣擊穿，其危害性十分大，即使短路電流值較小也會對變壓器的絕緣體造成致命傷害，以至影響變壓器的恢復運行，嚴重時甚至導致變壓器報廢，給企業帶來無法彌補的損失。

（2）變壓器出口短路故障處理方案。對故障處理過程進行全方位的分析研究，需要做好設備出現故障后的及時應對措施，更需要做好故障出現前的防范工作。例如在進行安裝的過程中，一定要結合當前的工作環境、安裝天氣條件，制定合理的安裝方案，確保安裝質量；盡可能避免其受到污濁空氣和灰塵的影響，最為重要的是需要在安裝之前對變壓器各部分絕緣情況進行檢查，發現問題及時消除；正常投運后，應通過年度電氣實驗和絕緣油取樣化驗的檢測方式來對火力發電廠大型油變壓器可能存在問題進行排查。常規的試驗有以下2種。

①絕緣試驗。主要排查電氣設備所存在的絕緣缺陷。該類缺陷一種是在設備制造的過程中未發現、潛伏的缺陷；一種是在安裝投運后，運行階段受外界作用逐漸發展起來的缺陷。外界作用主要有工作電壓、大氣過電壓、潮濕、機械力、熱作用、化學作用等，這些都是影響電氣設備安全運行的主要原因。隱蔽性絕緣缺陷，可分為兩大類：一類是集中性缺陷，如絕緣子瓷質出現開裂，發電機絕緣局部嚴重磨損或擠壓破裂，電纜絕緣中存在氣泡，設備絕緣受到機械損傷等；另一類為分布性缺陷，即電氣設備的整體絕緣性能下降，如電機、瓷瓶及套管等絕緣材料受環境的影響整體出現老化、受潮等。若絕緣內部存在固有缺陷，將嚴重降低設備原有的絕緣水平，因此需要借助常規的試驗方法，及時查出設備的隱藏性缺陷并予以消除。

②特性試驗。絕緣試驗以外的其他實驗都叫特性試驗。主要內容是對變壓器其它特性進行測試，如變壓器和互感器的變比試驗、極性試驗、線圈的直流電阻測量等，主要目的是根據試驗結果的分析來查找缺陷。但每種試驗在應用過程中都存在局限性，因此需要結合試驗結果、出廠數據和歷史數據進行縱向比較，與同類型設備的試驗數據進行橫向對比，通過專業化分析來準確判斷設備存在的缺陷，為檢修提供可靠依據。

3 變壓器鐵芯多點接地故障分析及處理方案

（1）變壓器鐵芯多點接地故障分析。變壓器鐵芯發生多點接地故障的原因難以通過檢測確定，接地故障出現的原因和方式很不確定，甚至有時會時斷、時續地出現接地故障。由于多點接地導致鐵芯出現環流大，因此該故障發生時多數都會出現運行中鐵芯過熱的現象，同時變壓器油溫會迅速上升到300～700°左右，高溫會導致變壓器油的油質下降，瓦斯氣體繼電器動作。在進行變壓器鐵芯接地故障分析時，可通過對變壓器油的氣相色譜分析來判斷出現異常的主要原因，同時運用電流表測量鐵芯接地所產生的電流值，若接地電流值出現明顯上升則需要停運變壓器進行檢查，解開變壓器鐵芯正常接地點，采用兆歐表搖測鐵芯絕緣，如果鐵芯絕緣阻值出現明顯下降或為零，就證明是變壓器鐵芯出現了多點直接、間接接地狀況。

（2）變壓器鐵芯多點接地故障處理方案。可采用電流沖擊法，對接地點進行擊穿放電，主要目的是將接地雜物擊穿熔掉。如果對地絕緣值顯示為正常標準，先對變壓器的油箱進行放油，再進行詳細的吊罩或吊芯檢查，以此來判斷其接地出現的實際狀況，再結合現場實際情況對變壓器鐵芯接地故障進行處理。

4 變壓器噴油爆炸故障分析及處理方案

（1）變壓器噴油爆炸故障分析。導致變壓器噴油爆炸故障的原因一般是其內部發生了短路故障。類似于繞線匝間短路、相間短路以及對地短路等會導致此類故障發生；變壓器進水也會導致絕緣下降引發短路。噴油爆炸故障還有可能是斷線所產生的電弧引起的。因為線組接頭焊接不良、運行狀態下引線連接松脫等問題，在電流沖擊下斷點處產生的高溫電弧使油氣化，促使內部壓力迅速增高所致。

（2）變壓器噴油爆炸故障處理方案。根據上述引發的噴油故障原因，平時須做好變壓器的防潮，按規程做好變壓器預防性試驗，及時查出相間、匝間絕緣隱患，并制定合理的處理方案予以消除；同時大氣過電壓也會對變壓器內部絕緣產生巨大的破壞作用，做好防雷也是減少變壓器內部短路情況發生的重要措施。

5 結語

變壓器是電力系統中的重要設備，其運行的穩定性會直接影響到整電力系統的平穩性。因此相關技術管理人員必須高度重視變壓器的運行情況，采用先進的檢測技術及方法，及時查出故障類型以及產生的主要原因，制定出合理的處理方案，安排專業人員進行檢修，確保變壓器始終處于良好的運行狀態，進而促進電力系統發展。