變壓器檢修技術(shù)及其在電力電氣維修中的應(yīng)用

陳晶煒，柴 燕，熊雁波，劉 剛

（成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，四川成都 610092）

0 引言

在對(duì)電力電氣工程維修的過(guò)程中，變壓器檢修是較為重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容。變壓器的運(yùn)行狀態(tài)與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)系較為緊密，然而變壓器往往由于各方面因素的影響，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)一些故障以至于整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)受到一定影響。因此需要對(duì)變壓器展開定期的檢修，以確?？焖俑咝У靥幚碜儔浩鞯南嚓P(guān)故障。同時(shí)還應(yīng)針對(duì)變壓器存在的問(wèn)題制定科學(xué)合理的處理方案，以保持相關(guān)設(shè)備的工作穩(wěn)定性。

1 變壓器的工作原理及作用

對(duì)變壓器進(jìn)行的檢修工作主要以變壓器的工作原理為依據(jù)，通過(guò)對(duì)其內(nèi)部構(gòu)造的有效了解，促進(jìn)檢修工作的發(fā)展。

變壓器主要是利用電磁感應(yīng)運(yùn)力實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)轉(zhuǎn)的。通常變壓器的結(jié)構(gòu)是相互隔離的狀態(tài)，兩組繞組上的一個(gè)共同核心上具有一個(gè)線圈，同時(shí)通過(guò)一個(gè)磁路耦合從而完成相互之間的接觸。當(dāng)二次繞組擁有了一定的電動(dòng)勢(shì)，就能結(jié)合負(fù)載有效調(diào)整電壓大小，使電能有效地傳輸?shù)较鄳?yīng)的電氣設(shè)備內(nèi)部。

現(xiàn)階段電力資源已經(jīng)發(fā)展成為人們生產(chǎn)生活中所需要的重要能源。電力資源在電廠完成傳送以后，還需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)距離的運(yùn)輸，來(lái)滿足不同區(qū)域?qū)δ茉吹男枨?。如果傳輸過(guò)程中傳輸功率保持恒定不變，電力資源的電壓與電流會(huì)呈現(xiàn)反比的關(guān)系。所以，如果電壓超過(guò)了傳輸功率，則傳輸功率會(huì)相應(yīng)地變小。因?yàn)閭鬏斁€阻抗的穩(wěn)定性，線路的具體損耗與電流的平方呈現(xiàn)正比關(guān)系。因此通過(guò)有效措施提高對(duì)輸電電壓能在一定程度上降低線路在傳輸電力資源的具體耗損，而降低電壓將會(huì)造成線路的耗損相應(yīng)增加。但是，對(duì)電壓的提高屬于現(xiàn)階段發(fā)電設(shè)備需要面臨相對(duì)較大的技術(shù)層面的難題，發(fā)電設(shè)備的電壓傳輸是假設(shè)發(fā)電機(jī)電壓的上升是在變壓器輔助的情況下實(shí)現(xiàn)增加的。并且變壓器在具體運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)將高壓調(diào)整成為適合配電一同的具體電壓，從而向廣大用戶提供電力資源。變壓器在運(yùn)行過(guò)程中能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)于變壓器的數(shù)量需求相對(duì)較大，并且對(duì)于變壓器安全性方面的要求也較高。但是在實(shí)際運(yùn)行中，變壓器通常會(huì)受各種因素的影響出現(xiàn)各種故障，甚至影響發(fā)電設(shè)備的輸出功率、使部分變壓器無(wú)法保持良好的工作狀態(tài)。這將在很大程度上影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 現(xiàn)階段電力電氣工程中變壓器檢修工作存在的問(wèn)題

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)的電力電氣技術(shù)得到了較大發(fā)展與進(jìn)步，但是在變壓器的檢修過(guò)程中依然存在一些問(wèn)題。首先是在檢修管理工作上，由于受傳統(tǒng)管理理論的影響，在對(duì)變壓器的檢修管理過(guò)程中未能實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器狀態(tài)的有效檢修，電力系統(tǒng)的檢修工作主要放在設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)方面。其次，參與檢修工作的人員素質(zhì)無(wú)法滿足工作需求，部分檢修人員專業(yè)水平相對(duì)低、無(wú)法及時(shí)高效地做好檢修工作，所掌握的檢修知識(shí)、檢修技能有一定的滯后性、未及時(shí)更新，并且在檢修過(guò)程中未能有效交流與溝通相關(guān)信息，甚至不能順利地進(jìn)行變壓器的檢修工作。另外，他們對(duì)變壓器檢修的相關(guān)策略研究得不夠充分、對(duì)于先進(jìn)檢修技術(shù)了解較少，以至于不能有效利用先進(jìn)的檢修技術(shù)，這一方面無(wú)法有效控制檢修成本，另一方面也嚴(yán)重制約了變壓器檢修工作的發(fā)展。

3 變壓器故障分類以及維修措施

針對(duì)變壓器日常運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種故障，本文主要通過(guò)若干個(gè)方面展開故障原因分析，并提出了相應(yīng)的處理方案。并且變壓器在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)定期進(jìn)行技術(shù)維護(hù)，以盡可能避免相關(guān)故障的發(fā)生。

3.1 常見故障類型

（1）鐵芯失效。鐵芯是變壓器內(nèi)部較為重要的組成部分，對(duì)變壓器整體的運(yùn)行狀態(tài)有直接影響。如果鐵芯發(fā)生接地故障的幾個(gè)區(qū)域在變壓器內(nèi)出現(xiàn)了一定的交通流，將會(huì)造成變壓器局部過(guò)熱的情況，使變壓器受到一定損壞，如果未能及時(shí)找到相應(yīng)的原因并消除，一個(gè)電流互感器的內(nèi)部循環(huán)將會(huì)發(fā)生短路，以至于整個(gè)變壓器面連著被燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榛迨У墓收陷^多，隨著鐵芯的壓降，各個(gè)方面均會(huì)出現(xiàn)一定程度的異常，短路損耗在部分區(qū)域因?yàn)榘l(fā)熱而出現(xiàn)上升等。

（2）保護(hù)氣體故障。變壓器的保護(hù)氣體主要指的是瓦斯，其出現(xiàn)故障的主要原因是，燃料處理器內(nèi)部的空氣未被及時(shí)有效的排放，造成油溫一直上升的狀態(tài)。變壓器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，溫度的持續(xù)上升會(huì)導(dǎo)致氣體展開一定的保護(hù)行為，并且在變壓器發(fā)生短路的時(shí)候，因?yàn)樽儔浩鲀?nèi)部問(wèn)題從而有大量的氣體產(chǎn)生，也會(huì)使得保護(hù)氣體出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作。

（3）缺少繞組。缺少繞組也被稱為繞組故障，如短路線圈、電路斷離、電路匝過(guò)熱、繞組絕緣材料老化等。出現(xiàn)該故障的主要原因是：①受短路故障的影響，絕緣或扭曲繞組的絕緣材料有一定損壞、在檢修過(guò)程中局部又出現(xiàn)損壞；②繞組的絕緣材料出現(xiàn)老化，導(dǎo)致出現(xiàn)局部放電的情況以至于引發(fā)變壓器短路。

（4）自動(dòng)跳閘。在運(yùn)行過(guò)程中變壓器出現(xiàn)自動(dòng)跳閘的原因有很多，如斷路器跳閘引起的人為誤差、保護(hù)裝置故障的觸發(fā)、系統(tǒng)內(nèi)部缺陷的觸發(fā)等。變壓器在運(yùn)行過(guò)程中一旦觸發(fā)自動(dòng)跳閘設(shè)備，將直接影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。處理該類故障時(shí)，應(yīng)給予充分重視并采取有效的措施及時(shí)處理，使變壓器及時(shí)恢復(fù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

3.2 故障的維修

（1）鐵芯故障。變壓器在運(yùn)行過(guò)程中，若電爐或其他類型的金屬物體接地到多點(diǎn)時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障。在具體檢修過(guò)程中，采用油色譜展開有效分析，從而進(jìn)行對(duì)殼體底部是否存在斷的銅絲或金屬過(guò)熱造成的銅絲斷裂的判斷。并應(yīng)對(duì)鐵芯接地電流進(jìn)行定期測(cè)量。如果鐵芯漏磁相對(duì)較大以及密封性不達(dá)標(biāo)，可以將線性電阻器還有外部接地電流進(jìn)行有效連接，同時(shí)還要及時(shí)更換鐵芯、焊接，從而進(jìn)行故障的有效處理。

（2）保護(hù)氣體故障。變壓器的主要保護(hù)措施是氣體保護(hù)，如果變壓器在運(yùn)行過(guò)程中氣體保護(hù)出現(xiàn)異常則表明變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)了輕微缺陷，如空氣或二次回路故障等。在此過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)展開對(duì)變壓器的有效檢修，如果檢查未發(fā)現(xiàn)異常，則應(yīng)對(duì)內(nèi)部的氣體展開采樣分析處理。重氣體主要是用于保護(hù)以及觸發(fā)器內(nèi)，如果該方面現(xiàn)實(shí)異常則說(shuō)明變壓器內(nèi)部的所出現(xiàn)的故障相對(duì)較為嚴(yán)重，石油分解相對(duì)較多的氣體在運(yùn)行過(guò)程中同樣會(huì)對(duì)變壓器的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定影響。在此種情況下應(yīng)檢查變壓器外部備用設(shè)備，尤其是焊接接頭的變形情況、石油及天然氣的防爆門墊子、易燃材料以及氣體與變壓器的包裝等。

（3）繞組故障。在檢修變壓器的過(guò)程中，如果檢測(cè)到繞組線圈之間出現(xiàn)短路故障，就應(yīng)及時(shí)測(cè)量真空耗損和繞組電阻，并應(yīng)根據(jù)油的色譜展開有效分析，進(jìn)而對(duì)短路展開較為全面的分析。在確定故障位置的階段，需要吊裝及檢驗(yàn)變壓器。如果不能確定具體故障位置，則可以在線圈上加15%左右的額定電壓，來(lái)明確故障的具體位置。如果出現(xiàn)短路，則需要測(cè)量電阻的比值，同時(shí)還應(yīng)與正常電阻進(jìn)行科學(xué)對(duì)比，從而進(jìn)一步了解線圈短路的具體損壞程度。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，有效帶動(dòng)了我國(guó)電力電氣領(lǐng)域的快速發(fā)展，人們對(duì)于電力資源的依賴程度也在不斷增加，因此對(duì)電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性的要求也較高。現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)及時(shí)研究并及時(shí)處理電力電氣變壓器檢修工作中的問(wèn)題，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。