干式變壓器的維護與管理

邵 安，洪顯文，徐 俊，李 爽，宋偉男

（中國郵政儲蓄銀行股份有限公司，安徽 合肥 230000）

0 引 言

變壓器負責電壓性能的轉換，從而滿足設備對電壓的要求。它主要包括鐵芯和繞組兩部分。同一鐵芯通常繞有兩個或兩個以上繞組，繞組與繞組之間通過交變磁場相互關聯。值班人員應定期巡視檢查運行中的變壓器，嚴格監視運行參數，掌握變壓器的運行狀況，按規程進行維護保養，發現問題及時診斷或解決，使變壓器在安全可靠的情況下運行。

1 變壓器的維護

變壓器運行維護包括日常維護、預防維護以及故障維修3個方面，目的是保障變壓器處于良好的運行狀態，有效避免和解決各種故障，提高供電質量。維護內容主要包括：防止變壓器在運行過程中過載；防止變壓器的絕緣部分出現老化或損壞；防止變壓器遭遇雷電襲擊；保障變壓器工作性能良好；保證變壓器短路保護功能完善；防止變壓器在溫度異常的情況下運行。為了有效提高變壓器的運行性能，延長其使用壽命，必須圍繞上述維護內容選擇科學的維護方法。

1.1 變壓器的日常維護

日常維護是指日常必須對變壓器及其附屬設施的巡視檢查，主要內容如下。

1.1.1 看

變壓器室環境是否良好，如門、窗、照明、環境溫度、環境濕度、水浸、煙感、通風以及雜物等；觀察變壓器可見部位的外觀變化，判斷是否有異常現象，如變色、變形、位移、破裂、松動、打火、冒煙、斷股斷線以及閃絡痕跡等；觀察現場監視儀表是否有告警，功率、電壓、電流等參數一旦超出范圍會及時預警；查看對變壓器溫升實時監測的溫控裝置是否正常。

1.1.2 聽

變壓器正常運行聲音為均勻持續的嗡嗡聲。若嗡嗡聲變得沉重且增大，但聲音仍是連續的，則表明變壓器過載，這時可通過開啟冷卻風扇、變壓器室門以及房間排風扇等冷卻措施，增強冷卻效果，同時適當調整負荷。若聲音尖銳，說明可能是市電電壓過高，可通過供電局側降壓、調節高壓分接開關等方式解決電壓高問題。若有噼啪放電聲，很可能是內部或外部的局部放電所致，需停運變壓器，消除故障后再投入使用。若發生不均勻的振動聲，可能是某些零部件（如墊塊、緊固螺絲等）發生松動，可安排停電進行處理。

1.1.3 聞

變壓器及其附屬設施的絕緣材料（電纜護套、環氧樹脂、玻璃纖維等）一旦過熱，會在周圍空氣產生異味。

1.1.4 觸

變壓器過度發熱和異常振蕩可通過接觸來感知。

1.2 變壓器的預防維護

變壓器預防維護主要是在故障發生前，針對變壓器可能發生的故障及時采取必要的預防措施，防止故障對變壓器的運行狀態造成影響?？梢?，對變壓器采取適當的預防維護措施能夠有效排除故障或隱患。

變壓器預防維護內容主要包括以下內容：

（1）確保變壓器防雷措施完善，防止雷擊損壞變壓器；

（2）變壓器運行過程中做好容量預警管理，防止變壓器超負荷運行；

（3）嚴密管控變壓器溫度，一旦溫升異常，需及時干預，采取相應的冷卻措施；

（4）按規定定期對變壓器進行預防性試驗[1]，具體如表1所示。

表1 預防性試驗的相關內容

（5）定期更新變壓器設備故障應急操作規程并組織應急演練，確保設備供電不間斷。

1.3 變壓器故障維修

故障維修是針對性解決或消滅變壓器本身的弊病，從源頭上徹底消除變壓器隱患，對變壓器性能提升起直接作用。常見的變壓器故障主要有電磁干擾故障、短路故障以及雷擊故障3種。

1.3.1 電磁干擾故障維修

防電磁干擾的最好方法是可靠接地。變壓器運行過程中，由于內部繞組纏繞相對復雜，容易產生電磁干擾問題，造成變壓器故障時有發生。因此，日常維護中需對變壓器做好電磁防護，盡量避免發生此類故障。若一旦發生此類故障，需及時采取應急措施，確保后端設備穩定運行后，根據現場實際情況定位故障，并及時進行故障維修。

1.3.2 短路故障維修

短路故障對變壓器的危害相當大。為了防止變壓器因短路故障而受損，必須采取一系列針對性的短路防護措施，有效保護變壓器運行安全。短路故障過程中，短路電流的巨大沖擊可能使變壓器受損，所以變壓器的短路耐受能力是一項非常重要的參數指標。變壓器絕緣包括主絕緣（對地絕緣和相間絕緣）和縱絕緣（層間絕緣和匝間絕緣）兩種。絕緣性能下降是導致變壓器短路故障最可能的因素，而環境濕度大和絕緣老化是導致絕緣性能下降的主要因素。變壓器運行維護過程中，一方面應通過控制環境濕度和保障絕緣性能等手段盡量減少短路故障發生概率，減少變壓器受沖擊的次數；另一方面一旦發生短路故障，應及時采取應急措施，并根據故障現象定位故障位置準確找到故障點并及時進行修復。

1.3.3 雷擊故障維修

若較大的瞬間高雷電電壓沖擊變壓器，部分部件或設備絕緣部分可能會被擊穿，從而導致產生變壓器雷擊故障。因此，必須做好防雷相關預防措施。一方面通過安裝防雷設備來旁路雷電流，另一方面將變壓器可靠接地，將高雷擊電流導入地網，確保變壓器本身不受高壓雷電的破壞。一旦發生雷擊故障，需及時采取應急措施，根據故障現象定位故障位置，準確找到故障點及時進行修復。

2 變壓器的管理

以精細化管理為引領，降低變壓器運行故障率，有效保障變壓器安全、穩定、可靠運行。

2.1 制度管理

定期更新變壓器相關維護管理制度，包括但不限于變壓器室出入管理規定、安全制度以及安全操作制度等。只有按規范制度執行，才能有效保障變壓器運行安全。

2.2 流程管理

定期刷新標準操作流程規范（SOP）、運維保養流程規范（MOP）以及應急處理流程規范（EOP）等變壓器相關流程，通過標準化流程明確角色分工，有效把握流程執行的關鍵控制點，同時確保工作穩定發展，不因個人原因（如休假、離職）導致工作中斷或出現錯誤。

2.3 容量管理

以動環監控系統為依托，通過容量預警機制，使變壓器的負載容量比處于安全可控的高效區，提升變壓器效率的同時，進一步保障變壓器的運行安全。

2.4 溫升管理

干式變壓器采用空氣冷卻，其散熱靠對流、熱傳導以及輻射實現，加之空氣散熱相對能力差，對鐵心溫升和繞組散熱溫升影響明顯，造成干式變壓器散熱方面具有復雜性。它的溫升除了與鐵芯損耗和繞組損耗之和有關外，還和輻射表面的面積有關。氣流流經變壓器會降低變壓器的溫度，而降低程度與氣流速度有關。所以，氣流組織合理、通暢是保證變壓器溫升不超標的有效途徑。因此，需針對不同的變壓器設置合理的溫升管控機制。一是定期核查變壓器運行環境的氣流組織情況；二是通過監控平臺或現場巡視方式監視變壓器溫度，并對不同變壓器設定合理的溫度告警和動作門限；三是對變壓器的溫升建立合理的預警上報及應急處理機制。不同的溫度門限按不同的預警機制進行上報并做響應應急處理，確保變壓器溫升處于允許范圍[2]。

2.5 退網管理

變壓器達到使用年限后，可根據實際情況提出更新計劃。為充分發揮設備投資的效益，對于已超過有效使用年限的變壓器，經評估性能能夠達到在網要求并滿足運行質量具有使用價值的，可適度延長其使用年限，但需加強維保服務管理。同時，延期使用的變壓器需嚴格按規定進行檢測評估。

3 結 論

變壓器為非智能設備，運行狀態難以準確監測。為了在實際運行過程中充分發揮變壓器的作用，科學合理的維護和管理至關重要。需將日常維護、預防維護以及故障維修充分結合起來，才能對變壓器形成有效保護，同時結合維護工作中的經驗和教訓，真正做好變壓器的維護與管理，保障變壓器安全、穩定與可靠運行。