電力變壓器故障分析與技術改進

喻桂林 國網重慶市電力公司市區供電分公司

一、變壓器運行時發出異常聲響

（一）故障分析

變壓器在正常運行時的聲音不會出現高低起伏，運行聲音應是均勻連續的。若變壓器運行聲音忽高忽低或突然變長，或是有節奏地出現某種特定聲音，或是伴隨有其他聲響等，這都說明變壓器出現了故障。這些聲音的不同，對應的故障也不同。

（二）預防措施

（1）變壓器運行過程中聲音明顯增大，但比較均勻，這一般是負荷過大引起的異響。通過測負荷或觸摸變壓器外殼溫度即可判定，查明過負荷原因后，減掉超過允許范圍的負荷即可。

（2）匝間短路會使變壓器油局部沸騰并發出異響，變壓器二次空載電壓將出現嚴重不平衡，油溫也將升高，擰開油枕注油孔，會嗅到焦味。這種故障很難自行修復，應將變壓器停止運行送廠檢修。

（3）變壓器內部鐵心或夾件松動引起的運行異響，經測試，若變壓器負荷電流、溫度正常及二次空載電壓基本平衡，則可加強監視繼續運行。如聲音不斷增大，則應考慮解體吊芯檢修。

二、變頻器故障類型及主要改進方法

（一）電氣傳感器故障原因及分析

根據變壓器故障的不同，變壓器故障主要分為電路故障、磁路故障和機械故障。然而，在實際誤差分析過程中，往往根據出錯的部位對變壓器的故障類型進行分類，如隔離缺陷、分接開關故障等。此外，在實際操作中經常會出現漏電和保護系統不正確的情況。同時，電力變壓器通常處于過載狀態，嚴重影響電力變換器的功能和壽命，使得變壓器在以后的運行中的穩定性得不到保證。

（二）針對不同問題制定不同的解決方案

綜合誤差診斷方法耗時較長，程序復雜，在實際應用中所占比例不高。這一過程需要技術人員花費大量時間進行技術建模，而且準備周期太長，因此這種方法不能在短時間內檢測變壓器，電力變壓器不能在短時間內重新啟動。如果采用通用的故障診斷方法，一般采用備用功率傳感器代替，以保證變壓器系統的正常運行，然后對故障電力變壓器進行診斷和維修。

（三）提高員工的綜合素質

人工智能診斷技術故障診斷準確率高、速度快、可靠性好，極大地拓展了變壓器故障診斷的發展方向。一些技術人員不了解預防性試驗的積極意義，片面認為交流應力試驗不利于變壓器的絕緣，不利于傳感器的穩定運行。分析變壓器油的色譜和微量水，測量直流電流電阻等，以便及時識別變壓器的潛在問題。這種預防性試驗在許多實際操作中都有應用，證明了其有效性，如通過分析變壓器油的色譜圖，即變壓器油的氣體成分，技術人員可以很好分析故障。電力企業必須按季度進行定期預防性試驗，為變壓器安全運行創造良好條件，技術人員應每季度進行一次預防性試驗。

（四）建立每個傳感器的故障和維護文件

隨著能源需求的不斷提高，能源系統往往處于高負荷狀態。技術人員要根據實際情況，充分考慮電力變壓器工作條件，制定科學合理的檢修計劃，盡可能提高變壓器工作效率。科學技術的飛速發展，信息技術、智能技術和數字技術被能源供應商廣泛應用。電力企業可以選擇安裝智能監控系統，提高變壓器故障診斷和有條件檢修的效率，降低發生短路和隔離問題的可能性。技術人員很難實現全面、高質量的護理。利用監測系統檢測功能大大提高了故障診斷的及時性和準確性，提高了設備維護性，同時還必須與廠家加強技術點的溝通，及時將與用電相關的異常問題反饋給廠家，找到科學合理的維修方案，保證變壓器良好運行。

三、高壓測試技術簡析

（一）對絕緣耐壓性能的測試

絕緣耐壓性能測試具有破壞性的特點，是指在不同電壓情況之下所能夠承受的最高程度的電壓，測試結果可能性只能分為公差、擊穿這兩個部分。該測試準確度高，但破壞性大，開展大量的實驗，將會危害到設備。如直流耐壓測試，這種方法應用最普遍，能夠對線路接頭故障進行準確的判斷，對短路、開路問題進行準確的確定，這對電路系統具有很重要的檢測作用。

（二）對變壓器的測試

測試變壓器是對高壓電源進行測試的一種電源，可進行設計使高壓測試要求得以滿足，借助對操作的研究來改進存在的問題。為使測試成功，應對測試變壓器系數仔細檢查，充分發揮變壓器的作用，在對小型電容器進行試驗時測試變壓器會被使用得到。

（三）對電流極性的測試

當繞組極性發生改變時電阻器水含量會發生改變，在正電極極性發生改變時在電阻器當中的水分減少，循環形式的電流會降低，能耗增加。在負極極性發生改變時電阻器當中的水含量會增加，在電阻器流經的電流也會隨之增加，消耗能量會隨之減少。當電流極性發生不同變化時，電源變壓器高壓測試結果是不同的。為了使變壓器在電流損耗值上的結果得以提高，需要對功耗如何受到電流極性的影響這個問題進行詳細分析。

四、結語

變壓器常見故障不止以上三種，還有一些其他故障，如變壓器油顏色異常、鐵心接地等。總體上故障的原因可歸納為以下四種：一是因變壓器制造質量問題而出現的故障，如密封膠條問題；二是在后續的維護檢修過程中沒有確定好最高的故障風險點，使得漏檢或者查看頻率較低，小毛病積攢成故障；三是安裝的變壓器和設計的變壓器不匹配，對變壓器性能造成損害，進而出現故障；四是維修養護規程制定得不夠合理，在實際工作中不能合理安排巡查工作，如巡查頻率不合理、巡視地點不合理、人員不匹配等。本文對相關故障進行分析，以求解決部分問題。