配電變壓器故障類型及狀態檢修技術分析

趙寶善

摘要：電力系統的運用直接關系到社會經濟建設和人們日常生活的各個方面，在電力系統應用中配電變壓器的運行狀況直接影響到電力系統的安全穩定性。本文以配電變壓器的常見故障問題展開分析，探討變壓器狀態檢修技術的發展和應用。

關鍵詞：配電變壓器;故障類型;狀態檢修

1電力變壓器常見的內部故障

1.1磁路故障

一般變壓器磁路出現的故障有以下幾種原因：（1）穿芯螺栓的組成部件絕緣管被其他物體擊穿、位移、破碎或不夠長，會造成鐵芯娃鋼片短路，繼而產生局部渦流;一旦兩個以上的穿心螺栓發生這樣的狀況，就會產生短路膽，并產生嚴重的發熱情況，整個鐵芯都可能被燒毀。過熱的狀況也可能將絕緣的線段燒毀，使相鄰的線路短路;（2）鐵芯娃鋼片發生損壞、老化，也會產生循環渦流，在這種情況下會過熱，威脅繞組以及鐵芯的安全;（3）當位于鐵芯上的鐵輒連接方式是對接時，一旦鐵輒與鐵芯柱之間的連接出現裂縫，就會有渦流產生而導致過熱;（4）位于鐵芯內部的接地片太長，容易與鐵芯硅鋼發生銜接，導致局部短路，局部溫度過高，嚴重時會將接地的銅片熔斷，產生放電;（5）在變壓器發生壓板丁的移動或絕緣體的破損時，金屬開口會因為另一側壓板釘而閉合，造成短路環流，引起嚴重的過熱。

1.2絕緣系統的故障損壞

對于發生故障的絕緣體，其絕緣部分發生損壞的原因、形式也是很復雜的，一般有下列幾種形式：（1）變壓器絕緣部件破損的重要因素之一就是絕緣受潮。;（2）當變壓器長時間處于負荷過長的時間時，因為缺少對絕緣系統的保護。容易引起絕緣油的老化。變壓器的絕緣系統會加速老化。同時線上會附有油泥，容易引起電氣的擊穿;（3）因為變壓器的結構密封不好而引起滲漏油;（4）受到振動頻率、周圍溫度、材料性質的影響，造成滲漏油。

1.3過熱故障

由于變壓器在運行過程中，繞組會產生能量損耗，這些損耗產生的熱量會使得變壓器的絕緣油等區域出現明顯的溫度提升。但是溫度提升如果超過規定的范圍，那么就需要考慮是否會因為溫度太高導致過熱故障。一般情況下，過熱性故障發生的部位是在分接開關、載流導線系統等，如果因為接觸不良或是焊接過程中出現問題，都會導致短路，產生額外電流。過熱故障雖然在發生程度上不如放電性故障，但需要注意的一點在于，由于熱點會導致固體絕緣區域出現裂化，并逐步形成電弧性熱點，也是電力變壓器出現損壞的主要原因，如果溫度不斷提升，大面積絕緣材料會出現碳化情況，產生一氧化碳和二氧化碳，甚至出現永久性的損壞。而通過對過熱故障的分析，其具體包括導體故障和接觸不良。

2電力變壓器維護的具體措施

2.1防電磁干擾與短路

電壓器的內部元件與連接需要謹慎的維護，當內部結構發生問題時，電磁干擾就會相應的產生。這個原理能夠用法拉第的電磁感應原理來證明，當電線纏繞成圈時會發射比較大的磁場，對周圍元件的運行產生干擾，對此可以應用絕緣保護來避免干擾。但是使用絕緣保護的前提條件是已經對電路進行檢測，可以總結結論為電磁干擾是故障發生的主要原因。絕緣保護的最佳代表方法是讓電線接地。這樣能夠快速有效的解決電磁干擾問題，而且能夠節約成本。當上述方法不能有效的防止電磁干擾時，就要對短路問題進行集中處理。短路會嚴重的損害電路，甚至減少電力元件設備的使用壽命。短路會對變壓器造成影響，造成電力變壓器瞬間承壓過大，燒毀元件和設備。如果變壓器出現繞組現象，就有很大幾率電路短路。

2.2防止自然雷擊對變壓器造成影響

上文提到過事先防止惡劣的雷擊天氣對電力變壓器造成損害，其原因是電力變壓器的設計導致它不能很好的抵抗惡劣天氣。電力變壓器的大部分應對能力來源于絕緣保護和變壓器接地，如果絕緣部分老化破壞，電力變壓器的狀態會受到惡劣的影響，如果變壓器沒有接地，或者絕緣不良，電荷就容易泄露，引發安全事故。

3狀態檢修技術在變壓器管理中的應用

3.1基礎管理工作

基礎工作是進行狀態檢修的管理。運行人員要做好對于變壓器設備運用狀況的記錄，包括技術資料、相關會議記錄、實驗數據、出廠報告等。

3.2變壓器信息收集變壓器狀態檢修的相關信息

（1）變壓器運行狀況。包括變壓器中低壓附近的短路電流的情況、短路的次數、變壓器的負荷數據、變壓器的溫度變化、溫度過高的情況、油色譜、接地線的腐蝕情況等;（2）對于變壓器的情況進行巡視。巡視內容包括變壓器的油位、是否漏油、油溫情況，變壓器在使用過程中的噪聲、變壓器的震動狀況、是否表面產生腐蝕、以及呼吸器的情況等。（3）記錄變壓器的實驗階段的數據。數據記錄包括變壓器的直流電的測試、繞組電容量、短路繞組、油中水分、極化指數、鐵芯絕緣電阻等。

3.3開展變壓器狀態評價與狀態檢修

通過紅外測溫、智能檢查等手段對變壓器的運行狀況進行檢查，將設備的變化情況用曲線進行表示，同時對設備的運行狀況進行評析，再通過加權平均的計算方法來檢測設備的運行。對于變壓器的運行狀態，有正常、注意、異常和重大異常4種情況。正常狀況指的是變壓器處于穩定狀態，數據符合相關要求;注意狀態指的是變壓器處于不穩定狀態，多個指標均不在標準范圍之內;異常狀態指的是變壓器出現指標的異常，雖然變壓器可繼續工作，但能發現其已脫離正常軌道;重大異常指的是變壓器只能維持較差的運行狀態，運行時間短，需立即停止變壓器的運行。在狀態評估中發現問題時，對于不涉及停電的進行檢修并消缺;變壓器在出現本體停電的情況時，根據計劃工作進行有組織的消缺;發現重大缺失時，監視其發展趨勢，發現問題立即處理，進行停電安排。

結束語

綜上所述，在配電站變壓器運行管理過程中，利用狀態檢修技術可實時對變壓器的運行狀態進行分析和評測，降低設備檢修工作量，提升管理效率，降低配電變壓器檢修成本，取得良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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