電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理

韋明源

【摘 要】電力變壓器發生故障，不僅會大大提升電力事故率，還會對人們的正常工作、生活產生巨大的影響，給相關產業鏈的健康穩定發展帶來巨大威脅。故此，做好電力變壓器故障診斷和日常檢修工作尤為重要，需要深入探索與研究。

【關鍵詞】電力工程；變壓器檢修；故障診斷；處理措施

引言

電力變壓器是電網的核心部件，發生故障會影響整個電力系統的正常運行，電力變壓器運行過程中的故障通常表現為溫升異常、油位異常、振動與響聲異常、外觀與氣味異常等，而引起故障的原因則是絕緣材料老化、絕緣油油質劣化、過電壓等問題，所以應加強變壓器的檢修與維護工作，在變壓器發生故障時采取正確的措施進行處理，保證電力系統的安全穩定運行。

1電力變壓器的重要性

電力變壓器的正常運行，決定了整個電網運輸工作的好壞，它是相關電力輸送企業在發展過程當中非常重要的一項電氣設備，電力變壓器，不僅控制著我們生活中必要的用電設備，還在整個電網系統的安全問題，產生了巨大影響，所以相關的專業技術人員要對電力變壓器有足夠的重視。在實際生產操作中電力變壓器非常容易受到環境中一些細節問題的影響，實際運營中一些微小的參數的改變，都會對電力變壓器的正常運行產生巨大影響，所以相關的專業技術人員一定要重視電力變壓器的維護工作，對于出現問題的一些電力變壓器，一定要用合理的操作來維修和維護其正常的運行，這樣才能合理地保證日常人們生活的正常電力輸送，才能保證我們生活中用電的最大安全。

2電力變壓器的故障類型

2.1短路故障

電力系統運行過程中，如果電力變壓器的溫度過高，極易造成短路故障。絕緣過熱故障與繞組變形故障是短路故障中最為常見的兩種情況。絕緣過熱故障是因為電力系統中出現了極高的電流，產生了極高的熱量。電力變壓器受到高溫影響，發生短路故障。繞組變形故障是短路電流對繼電保護裝置產生了沖擊，影響了機電保護裝置的正常動作。如果沖擊的短路電流較小，電力變壓器的繞組變形情況不會很明顯，但仍會帶來巨大的經濟損失。

2.2絕緣故障

絕緣故障會嚴重影響電力變壓器的安全穩定運行和電力企業的健康穩定發展，引發絕緣故障的原因大致如下：少量的金屬雜質摻雜在變壓器內部；變壓器油道較小且絕緣較薄；變壓器的絕緣成型件被導電質污染，電力變壓器設備各相間的絕緣裕度不符合實際運轉要求；變壓器油道設計不合理。

2.3自動跳閘故障

電力變壓器正常使用過程中出現自動跳閘故障，主要是因為人為操作與變壓器內部破壞。要想有效解決電力變壓器自動跳閘故障問題，必須安排專業人員進行故障排查，制定科學合理的檢修策略，避免電力變壓器出現爆炸情況。

2.4油質問題

電力變壓器出廠時都會涂抹絕緣油，以保證電力變壓器原件的正常使用。投入使用后，在內部、外部因素的共同影響下，電力變壓器或多或少都會出現油質問題，造成電力變壓器故障。這主要是由于制造、安裝、檢驗變壓器的過程中，技術監督不到位，管理不嚴格，導致變壓器油質出現老化、劣化問題。

3電力變壓器檢修工作中的故障診斷與處理

3.1繞組變形檢測

當變壓器遭受短路電流沖擊時，會因強大電動力作用導致繞組變形，嚴重時將直接造成突發性損壞事故。繞組發生局部變形也不可忽視，即使沒有立即損壞，也有可能留下嚴重的故障隱患，如：絕緣間距發生變化，固體絕緣被損傷導致局部放電，當過電壓作用時可能發生匝間、層間擊穿，導致突發性絕緣事故，甚至在正常運行電壓下，因局部放電的長期作用發生絕緣擊穿；還會使繞組機械性能下降，抗短路能力降低等。故如何判斷變壓器繞組完好尤為重要。變壓器在遭受短路電流沖擊后，常用油中溶解氣體分析、繞組直流電阻、短路阻抗，繞組的頻率響應分析、空載電流和損耗等法來診斷繞組有無變形，確定繞組發生嚴重變形后，應對變壓器進行吊芯或吊罩檢查后處理。

3.2絕緣電阻檢測

測量繞組連同套管的絕緣電阻及吸收比或極化指數能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部分表面受潮或臟污、以及貫串性的集中缺陷，同時可以為耐壓試驗的可行性作參考，測量結果應換算至同一溫度下進行比較，要綜合判斷，相互比較，在安裝時絕緣電阻不應低于出廠試驗時絕緣電阻測量值的70%。鐵芯、夾件、穿芯螺絲等部件絕緣結構簡單，絕緣介質單一，測量這些部件的絕緣電阻能更有效地檢出相應部件絕緣缺陷。35kV及以上變壓器，應測吸收比。吸收比與出廠值相比應無明顯差別，在常溫下應不小于1.3；吸收比偏低時可以測量極化指數，不應低于1.5。絕緣電阻大于10000MΩ時，吸收比不應低于1.1或極化指數不低于1.3。

3.3直流電阻測試

測量繞組直流電阻是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一方法。它能判斷出分接開關各分接位置接觸是否良好、指示是否正確；引出線有無斷裂；繞組引出線與導電桿接觸情況；多股導線并繞的繞組是否有斷股情況；變壓器繞組接頭焊接不良，變壓器繞組匝間、層間短路等。測量變壓器直流電阻時電流選擇要恰當，測量中不得切換無勵磁分接開關，避免電弧導致油質裂化甚至損壞變壓器。1600kV·A及以下容量的三相變壓器，各相測得值的相互差值應小于平均值的4%，線間測得值的相互差值應小于平均值的2%；1600kV·A以上三相變壓器，各相測得值的相互差值應小于平均值的2%，線間測得值的相互差值應小于平均值的1%；變壓器的直流電阻與同溫下出廠值比較，相應變化不應大于2%；如電阻相間差在出廠時超過規定，廠家已說明了這種偏差的原因，則與以前相同部位測得值比較，其變化不應大于2%。

3.4介質損耗因數試驗

當懷疑變壓器整體受潮，油劣化，繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷時可用測試變壓器介質損耗因數的方法進行檢測。對電容較小的設備測介質損耗因數tgδ能有效地發現局部集中性和整體分布性缺陷，但對電容量較大的設備，只能發現絕緣的整體分布性缺陷。tgδ測量結果受表面泄漏、試驗接線、溫度及外界條件影響，應采取措施減小和消除。測量結果應換算到同一溫度時的數值進行比較，20℃時500kV不大于0.6%，110～220kV不大于0.8%，35kV不大于1.5%。

3.5變壓比及接線組別測試

變壓器變比試驗可以檢查出變壓器繞組匝數比是否正確，檢測分接開關的位置、接線是否正確，測試匝間是否短路，判斷變壓器并列運行的可行性，所有分接頭的電壓比與廠家銘牌參數比較應無顯著差別，且應符合電壓比的規律；電壓等級在220kV及以上電力變壓器，其電壓比在額定分接頭位置時允許偏差為±0.5%。電壓在35kV以下，電壓比小于3的變壓器電壓比允許偏差為士1%；其他所有變壓器額定分接下電壓比允許偏差為士0.5%；其他分接的電壓比應在變壓器阻抗電壓值的1∕10以內，但不得超過±1%。當需判斷變壓器能否并列運行時，測量其接線組別相同是其項目之一，若參加并列的變壓器接線組別不一致，將出現不能允許的環流。因此，變壓器在出廠、交接和大修后都要測量繞組的接線組別。

結束語

本文通過對電力變壓器進行簡要的相關概述，對電力變壓器應用過程當中，可能出現的一些問題進行了總結，針對這些問題，提出了一些檢修與維護過程當中需要注意的問題，重點還是相關技術人員平時的維護工作，希望能夠在一定程度上使電力變壓器的運行更加的合理和順暢，使整個電力系統能夠更加平穩的運行。

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（作者單位：南寧交通資產管理有限責任公司）