變電站變壓器的檢修與維護研究

肖幸祿

（江西東津發電有限責任公司，江西 九江332400）

變壓器的主要作用是控制電壓和電流，以確保電力網絡可以安全平穩地運行。因此，對變壓器進行必要的檢修和日常維護，是關系著國家電力網絡能否順利運轉的重要工作。對變電站中的變壓器進行研究，了解其運行原理，明確對變壓器常見故障的有效應對方法，對于電力網絡的安全運行有十分重要的作用。

1 變壓器的主要結構與工作原理

1.1 變壓器的主要結構。組成變電站的變壓器的主要結構為主體裝置、油料、調壓裝置與內置鐵芯，以及對變壓器起到保護作用的一些裝置和配件。在這些配件當中，最重要也是最核心的部分，是內置鐵芯，以及與內置鐵芯相匹配的必不可少的繞線圈組。

1.2 變壓器主要部件的工作原理。硅鋼片是變壓器的內置鐵芯的基本構成材料，其自身對于電磁具有比較強的傳導性能[1]。硅鋼片按照一定的方式進行空間上的排列，并且通過自身材質對電磁的強烈傳導性能，組成一個閉合的回路。銅線或者鋁線是繞線圈組的主要構成材料。與內置鐵芯相匹配的繞線圈組分為高壓側繞組和低壓側繞組兩種類型，是構成材料依據固定的纏繞規則，通過規律模式的纏繞實現其作用的。

2 變壓器的常見故障

2.1 變壓器過熱。變壓器過熱故障問題通常可以劃分為三種情況。第一種情況是變壓器低溫過熱，具體表現為：變壓器機身溫度≤300℃。第二種情況是變壓器中溫過熱，具體表現為：300℃≤變壓器機身溫度≤700℃。第三種情況是變壓器高溫過熱，具體表現為：變壓器機身溫度≤700℃。變壓器出現過熱的故障會嚴重影響變壓器的正常使用和運行，甚至引起重大安全事故，所以必須對其進行及時檢修，排查問題。

2.2 變壓器差動保護誤動。變壓器差動保護誤會，就是指變壓器在未出現相關問題的情況下，出現了差動速斷保護或者是發生了比率差動保護信號的情況。變壓器的差動保護，原本是為了在變壓器發生區內故障，且問題比較嚴重時，使各個斷路器迅速跳開，將發生故障的故障點實施與其他部分的及時切除，以避免造成大面積的電路損傷[2]。但是，如果變壓器差動保護裝置發生了誤動，就會干擾和妨礙變壓器的正常運行。

2.3 變壓器滲油。在油箱的平面上，存在著接縫，這個位置有時候會發生漏油現象。還有油箱的拐角處，以及加強筋的部分，也容易出現漏油。

2.4 光纖流通不暢。在處理與傳感器相關的操作時，應該小心謹慎，避免使傳感器遭受太大壓力，否則就可能會導致光纖探頭裂開，內部材料膨脹外漏，從而造成光纖流通不順暢的問題。光纖流通不暢，光纖連接器就無法正常使用，信號的接受質量就會降低。

3 變壓器的故障檢修

3.1 變壓器過熱故障的檢修。變壓器之所以會出現過熱的故障，一般是因為變壓器在很長時間內都維持著高負荷的運行，這種高負荷的運行會導致變壓器部件中的絕緣部分老化過程變得更加迅速，絕緣材料的性能下降，機身的溫度就會發生迅速增高的情況，并且減緩變壓器的運行速度，使變壓器運轉變慢，而且容易發生安全事故[3]。遇到變壓器過熱的故障問題，首先應該排查的是變壓器分接開關的使用狀態，看看分接開關的接觸是否良好。如果分接開關接觸良好，并未發生問題，就應該進行內置鐵芯的檢查。要保證內置鐵芯具備充足的電磁傳導能力，避免接觸點過多，還要避免內置鐵芯的配套線圈組出現漏磁的問題發生。

在進行變壓器過熱故障的檢修時，可以利用變壓器機身溫度變化的外在表現，在變壓器機身呈現溫度激增時，使用紅外測溫的檢測方法對變壓器進行檢測。利用紅外測溫，可以確定變壓器溫度激增的具體溫度數據，并將溫度數據以視頻的形式實施信號傳導。然后工作人員通過查看視頻，找到發生故障的具體方位，對過熱故障進行嚴重性評估，制定解決方案。如果是油浸變壓器套管的接面發生了溫度激增，那么在進行檢修時，先要找到溫度升高的具體部分，從油浸變壓器套管的屬性特點，和具體的溫度數據，決定應對措施，修復損壞的部分。在油浸變壓器套管外側，有一個對其起保護作用的裝置，在對破損點實施修復和補救之前，先要拆除這個保護裝置，可以使用輪齒咬合法實施修復或者處理，但是需要注意的是，在進行補救時，需要添加一個墊片，在套管和保護裝置中間作為隔離，保護其在檢修過程中不會遭受損傷。在解決了變壓器過熱的故障后，還需要將套管外邊的保護裝置進行再度安裝，繼續其保護作用。

3.2 變壓器差動保護誤動故障的檢修。發生變壓器差動保護誤動故障的原因一般有兩種：一種原因可能是差動保護裝置的定值整定發生了錯誤，另一種原因可能是勵磁涌流造成了誤動。對于前者，在檢修過程中應該先對出口硬壓板進行一一的試調，并核對最新定值單。如果經檢測定值沒有問題，就必須對出口壓板的對地端進行徹底的檢測，確定問題。假如誤動是由勵磁涌流引起的，則需要檢查故障錄波裝置，分析其波形，然后根據具體情況進行技術處理。

3.3 變壓器滲油故障的檢修。如果油箱拐角、平面接縫等部分出現內應力問題，就會發生漏油。變壓器漏油故障出現以后，需要對設備進行一一檢查，排查出漏油點。有時低壓側引線的長度改變了，但是受到母線的拉伸，膠珠所承受的來自螺紋的壓力就會增加，導致漏油點出現。因此，要注意控制低壓側引線的長度。在安裝膠墊時，必須控制膠墊的質量，否則如果膠墊存在質量問題，密封性不符合標準，就會出現升高座部位的漏油問題。

3.4 光纖流通不暢故障的檢修。發生光纖流通不暢的故障以后，先要檢查光纖的探頭是否完好，如果出現破損，更換探頭即可使數據傳輸回到正常狀態。有時候因為磨損、自身損害式變形甚至是粉塵原因，也會造成光纖傳感器出現故障，因此在日常操作中，應該避免使傳感器出現外力的損傷，并且進行必要的除塵工作，避免因為粉塵堆積影響光纖的運行。在進行清潔時，可以使用濃度99%的酒精材料實施清理操作，也可以使用光學紙巾。光纖的除灰工作是細微但是十分重要的工作，做好灰塵的日常清除，可以使光纖受到的外力干擾減小，從而保證其傳輸數據的速度，使變壓器光纖可以正常運作。

4 變壓器的維護

4.1 常規性質的維護。除了在變壓器出現故障時，對出現的故障進行有針對性的檢修之外，還需要對變壓器進行必要的維護工作。變壓器的維護工作氛圍常規性質的維護和預防性質的維護。變壓器的常規維護就是在日常工作中，檢查變壓器各部分設備和配件的使用狀態，查看是否出現了問題。一旦發現了問題，就要對該問題進行及時的解決，以免引起大的故障，影響變壓器的正常使用。漏油、差動保護裝置誤動以及變壓器過熱故障都是常見的問題，也是需要維護人員在常規維護時需要注意的問題。此外，在進行維護和監測時，還應該注意變壓器的油位、油質和運行時的響動是否都保持在正常狀態。日常維護中需要檢查的另一方面是查看外觀，保持變壓器的清潔，接線點完好，防爆管無損傷，以及變壓器的暈在實踐和運載符合都符合標準。如果需要對變壓器實施人工干預，不能進行直接操作，而是必須先進行遠程自主調壓操控，保證檢修維護人員的操作安全。在進行變壓器的常規檢測與維護時，應該時時關注電壓表和電流表，掌握電壓和電流的變化情況。在進行變換操作時，要一個一個地完成，避免同時交叉操作。在對分接開關進行調整以后，必須對調壓操作的數值進行詳細記錄，且每一次的分接變換操作之后，都要將相應數據記錄在冊，以備后續查驗，或者在故障發生時作為數據依據，好解決相應的問題。

4.2 預防性質的維護。除了要對變壓器進行常規性質的維護，還要對變壓器進行預防性的維護，也就是說，不能等到變壓器出現問題了才進行維護，而是要進行定期的檢查。除了要保證在對變壓器進行設計和安裝時，就保證變壓器內部的設備和配件的質量符合標準，還要注意這些部分的日常損耗，定期進行必要的零部件更換。日常的必然損害是造成變壓器故障的原因之一，除了損耗之外，還有一些意外情況造成的變壓器損害也要注意。例如，自然天氣變化也會對變壓器造成損害，比如暴雨或泥石流造成的硬件損傷，尤其是雷電天氣造成的雷擊問題，是自然因素中對變壓器影響最大的原因。因此，一定要做好防雷工作，保證變壓器可以正常運行。

在當今的經濟發展環境中，電力是國家經濟建設活動的最重要能源之一，肩負著支撐大部分經濟活動運轉的能源支持重任。作為變電站的重要部分和核心部分，變壓器的運行狀態決定了變電站的發電工作能否順利進行，因此也關系著電力能源的正常輸出與使用，必須做好變壓器的檢修與維護。