500kV變壓器故障類型和故障原因探索

袁月 王曉宇

摘要：在電力系統(tǒng)中，500kV變壓器作為常見電氣設(shè)備，是故障發(fā)生幾率最高的設(shè)備之一，而變壓器運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系著電網(wǎng)安全。對此，保障500kV變壓器穩(wěn)定運(yùn)行，對電力企業(yè)運(yùn)營具有重要作用。本文探討了500kV變壓器常見故障，并對故障原因深入探索，以期對今后的工作有所裨益。

關(guān)鍵詞：500kV變壓器;故障類型;故障原因;電力企業(yè)

我國作為電力生產(chǎn)和使用大國，電力是我國使用最為廣泛的能源，電力穩(wěn)定運(yùn)行對于保障人民生活和保障企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)具有重要意義。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，變壓器能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)系著電力企業(yè)的供電穩(wěn)定性，若變壓器故障頻繁發(fā)生，將直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行效果，電能輸送質(zhì)量與效率難以保障，影響了客戶生產(chǎn)生活。500kV變壓器作為電力系統(tǒng)常用變壓器，若出現(xiàn)故障，將直接影響電網(wǎng)運(yùn)行可靠性，影響客戶滿意度，阻礙電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。并且，當(dāng)變壓器故障發(fā)生，復(fù)雜性較強(qiáng)，需要較長時(shí)間修復(fù)。對此，及時(shí)檢測500kV變壓器，了解其運(yùn)行狀況，提前發(fā)現(xiàn)故障并快速排查，將故障扼殺在萌芽期，對電力系統(tǒng)可靠性提升具有重要作用。本文對500kV變壓器故障展開探討。

1500kV變壓器故障類型和故障原因

1.1滲油漏油故障

在500kV變壓器運(yùn)行時(shí)，滲漏油故障較為常見，而該類故障引發(fā)因素較多，某些因素明顯，能夠快速處理，而某些因素較為隱蔽，難以查找。如：焊縫處出現(xiàn)滲漏油故障，大都是因?yàn)楹附舆^程存在脫焊、虛焊，焊縫存在砂眼等。若密封件出現(xiàn)滲漏油，大多是因密封接頭處理不當(dāng)，安裝不嚴(yán)密等。若螺栓或者管子螺紋出現(xiàn)滲漏油故障，大多是因出廠加工不精細(xì)，密封不良等原因?qū)е隆τ谶@些故障，首先應(yīng)檢查配電變壓器，確定故障具體位置后，依照部位差異選擇適宜處理方式。若配電變壓器出現(xiàn)螺絲松動(dòng)，直接利用工具將螺絲擰緊即可。若變壓器油變質(zhì)，可凈化或者更換油，以此解決故障。

1.2分接開關(guān)故障

500kV變壓器在運(yùn)行中，若油箱發(fā)出吱吱放電聲，電流表擺動(dòng)，瓦斯保護(hù)發(fā)出信號，油絕緣下降，大多是由分接開關(guān)故障導(dǎo)致。通常，分接開關(guān)故障造成原因多是：其一，分接開關(guān)的觸頭若出現(xiàn)彈簧壓力欠缺、滾輪壓力均勻性不達(dá)標(biāo)，觸頭接觸面積不足，或者因鍍層機(jī)械強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致鍍層嚴(yán)重磨損，都會(huì)引發(fā)分接開關(guān)故障，甚至導(dǎo)致開關(guān)燒毀。其二，分接開關(guān)的接頭若出現(xiàn)接觸不良，或者無法承受短路電流沖擊，也會(huì)發(fā)生故障。其三，在分接開關(guān)切換時(shí)，若分頭位置的切換出現(xiàn)錯(cuò)誤，也會(huì)導(dǎo)致開關(guān)燒毀。其四，若絕緣性能下降，絕緣臨近距離不達(dá)標(biāo)，在過電壓下，導(dǎo)致開關(guān)短路。對此，技術(shù)人員應(yīng)依照故障原因及時(shí)判斷故障位置，解決問題，保障變壓器穩(wěn)定運(yùn)用。如：若分接開關(guān)接觸不良，應(yīng)及時(shí)檢查絕緣板，必要情況下，絕緣板可直接拆除，重新焊接。

1.3噪聲故障

在500kV變壓器處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，若變壓器發(fā)出嗡嗡聲，且聲音輕微均勻，征明變壓器運(yùn)行良好。若聲響出現(xiàn)變化，表示變壓器可能出現(xiàn)故障。對此，在對500kV變壓器維護(hù)檢修時(shí)，可通過聽聲音檢查是否故障。在故障原因探查時(shí)，通過絕緣拉桿，將一端固定于500kV變壓器，由另一端聽變壓器聲音，判斷是否有雜音，如：若檢修人員聽到噼啪聲響，表示變壓器運(yùn)行中產(chǎn)生鐵芯故障。若噪聲沉重，聲音偏大，表示500kV變壓器的負(fù)荷電流較大。若噪聲的聲調(diào)較高且伴隨尖銳聲響，表示鐵芯過飽和，電源電壓較高。如此，工作人員可依靠多年經(jīng)驗(yàn)，通過噪聲聲響判斷故障，及時(shí)確定故障所在地，有效解決故障。

1.4繞組故障

500kV變壓器產(chǎn)生繞組故障，產(chǎn)生原因多與鐵芯故障產(chǎn)生因素相同。繞組在長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下、絕緣老化、出口短路、線圈處于潮濕環(huán)境等，都可能致使繞組故障。繞組故障外在表現(xiàn)主要有：過熱、短路與斷路。繞組短路，大多是因在500kV變壓器裝設(shè)與檢修過程中，周圍環(huán)境濕度較高，干燥不徹底，絕緣受潮，絕緣性能降低，一旦絕緣被擊穿，變壓器內(nèi)部將局部放電，繞組產(chǎn)生故障。繞組斷路，主要是因500kV變壓器內(nèi)繞組焊接不良，繞組質(zhì)量下降，導(dǎo)致繞組故障。另外，繞組短路和過熱，也會(huì)產(chǎn)生斷路。

1.5500kV變壓器油溫不斷升高故障

通常來講，電力系統(tǒng)所用絕緣體都選擇耐熱性強(qiáng)、抗老化功能佳的材料，絕緣體至少能承擔(dān)105℃的高溫壓力。而在變壓器運(yùn)行中，上層油溫不可超出95℃，強(qiáng)油循環(huán)風(fēng)冷卻裝置中，主變壓器的上層油溫不可超出85℃。然而，當(dāng)500kV變壓器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，鐵芯發(fā)熱致使油溫升高，渦流致使鐵芯長期過熱，最終導(dǎo)致鐵芯內(nèi)絕緣體在長時(shí)間運(yùn)行中損壞，油溫逐漸升高，油劣質(zhì)化速度加快。而在500kV變壓器電壓轉(zhuǎn)換過程中，電力負(fù)荷極易超出運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，致使電壓器損壞。此時(shí)，變壓器內(nèi)冷卻裝置也呈現(xiàn)出不良狀態(tài)。詳細(xì)檢查故障原因發(fā)現(xiàn)，變壓器線路裝置繞組存在局部短路，內(nèi)部線路接點(diǎn)故障，致使電阻接觸面逐漸擴(kuò)大，在二次線路也發(fā)現(xiàn)電阻短路。可見，上述多種因素都會(huì)導(dǎo)致油溫升高。

2500kV變壓器故障的預(yù)防措施

2.1加強(qiáng)變壓器的日常監(jiān)測

為保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，在500kV變壓器日常運(yùn)行中，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù)，做好設(shè)備清潔工作，因?yàn)椋糇儔浩鞯谋砻娉恋泶罅炕覊m，電流泄漏量增大，為變壓器帶來一定影響。同時(shí)，對變壓器內(nèi)的油變化實(shí)施檢測，油色譜分析，同時(shí)通過觀測油位、油溫，掌握油的實(shí)際情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，工作人員能夠及時(shí)解決，降低滲漏油故障發(fā)生。同時(shí)，每兩年間，對500kV變壓器進(jìn)行油耐壓測試，若測試不達(dá)標(biāo)，應(yīng)及時(shí)對油凈化處理或者直接更換，避免油被污染，影響變壓器差動(dòng)保護(hù)。另外，不僅要對變壓器的運(yùn)行巡視，還要做好設(shè)備與組件的檢查工作，觀察外觀、聽聲音，若出現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)檢查是否存在故障。如此，全方位降低故障發(fā)生，保障500kV變壓器正常運(yùn)行，為電力系統(tǒng)提供充足支持。

2.2做好變壓器的濕度檢測

由上文可知，在500kV變壓器運(yùn)行階段，若周圍濕度較高，而變壓器密封性不嚴(yán)，極易導(dǎo)致絕緣受潮，引發(fā)變壓器故障。對此，若變壓器裝設(shè)在濕度較高的區(qū)域，應(yīng)選擇高密封性變壓器。在變壓器裝設(shè)中，大都是廠家專業(yè)人員直接安裝并調(diào)試，安裝質(zhì)量可以保障，但是，在油箱注油時(shí)，需要工作人員進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格依照程序?qū)τ拖渥⒂停婵仗幚恚舭l(fā)現(xiàn)不合格配件，應(yīng)及時(shí)更換，以此保證變壓器密封性，避免空氣水分進(jìn)入500kV變壓器內(nèi)部，降低繞組故障發(fā)生。

2.3積極引進(jìn)新技術(shù)

其一，振動(dòng)分析技術(shù)，該技術(shù)能夠通過振動(dòng)信號對500kV變壓器檢測分析，獲得變壓器故障時(shí)的振動(dòng)信號，為故障確定提供參考依據(jù)。其二，紅外線熱像檢測技術(shù)，能夠通過接受變壓器產(chǎn)生的紅外線，放大處理，轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蜃R(shí)別的圖像，依照熱量分布情況，判斷變壓器故障因素。

3結(jié)語

總而言之，在我國電力網(wǎng)中，500kV輸電線路已經(jīng)成為整個(gè)骨干網(wǎng)絡(luò)，500kV變壓器作為電力網(wǎng)絡(luò)重要設(shè)備，變壓器的正常運(yùn)行直接影響著整個(gè)電力網(wǎng)的可靠性。然而，在500kV變壓器實(shí)際運(yùn)行中，受到各種因素影響，變壓器常出現(xiàn)各種故障，如：滲漏油故障、繞組故障等。對此，加強(qiáng)變壓器的日常監(jiān)測，做好變壓器的濕度檢測，積極引進(jìn)新技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并解決，提高變壓器的可靠性，為電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)支持。

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