電力變壓器故障診斷與狀態檢修方法

馬云剛

摘要：目前，我國的基礎建設的發展迅速，傳統的電力變壓器結構簡單、運行可靠、經濟性好，在長期運行實踐中發揮了重要的作用。但是，隨著分布式電源的大量接入以及智能電網相關技術的應用推廣，給傳統電力變壓器的應用方面帶來挑戰。由于電力電子變壓器（PET）在電能質量調節和諧波抑制等方面具有一定優勢，PET的研究得到了大量關注。由于目前對PET的研究多是在配電網的場景中，文中也主要討論配電網PET相關技術。PET又稱固態變壓器（SST），具有以下優點：（1）體積小、質量輕。與傳統的電力變壓器相比，PET傳輸電能所需鐵心材料更少，減少了鐵、銅等有色金屬的用量。（2）供電穩定性高。PET運行時副邊電壓幅值不隨負載的變化而變化，其輸出提供更加穩定的電能。（3）供電質量有保證。PET在變壓、隔離、傳輸電能的同時可以消除網側電壓波動、電壓波形失真等影響，可以保證原邊電壓電流和副邊電壓為正弦波。（4）方便交直流電氣設備的接入。PET變流環節提供方便的交直流接口，既可以滿足傳統交流元件的并網，又可以適應光伏發電、風力發電和電動汽車等交直流可控元件的接入。

關鍵詞：電力變壓器;故障診斷;狀態檢修方法

引言

闡述變壓器運行操作、異常故障檢查、巡視方式，變壓器異常故障處理的措施，包括主變差動保護動作的處理、勵磁變壓的故障處理，從而確保電網安全穩定運行。

1變壓器的類型

（1） 相位數：單相變壓器：適用于單相負荷和三相變壓器組。三相變壓器：用于三相系統的電壓升降。（2）：變壓器油中浸泡冷卻方式：利用油作為冷卻介質、風冷由浸油，油浸在水中，強制循環冷卻等。干式變壓器：通過空氣對流自然冷卻或通過風扇增加冷卻。（3）根據線圈的形狀。雙繞組變壓器：用于將兩級電壓連接到電氣系統中。三圈變壓器：它們通常用于電力系統的區域變電站，并連接到三個電壓級別。開關變壓器：用于連接不同電壓下的電力系統，也可作為普通的過電壓或低壓變壓器。

2變壓器故障檢測與診斷方法

2.1油浸變壓器的外觀檢查

（1）漏油。當看到變壓器表面出現黑色液體或發光的時候，應該考慮變壓器是否出現漏油情況，通常情況下變壓器都裝有油位計，可以從油位計的數值上判斷是否出現漏油。（2）通過人體感官去查看變壓器的溫度。（3）呼吸器的吸濕劑嚴重變色。變壓器吸濕劑嚴重變色多數是因為受潮、墊圈損壞、呼吸器破損、倒油太多等。變壓器中送用的吸濕劑多為活性氧化鋁（Al2O2）類物質，當吸收一定量的濕氣（23%左右）之后會從原本的藍色變為粉色，當出現此類情況時需要進行再生處理。

2.2機械類檢測裝置

2.2.1瓦斯氣體繼電器

瓦斯氣體繼電器多適用于帶油枕的變壓器，主要是因為以下兩點：該材料屬于中絕緣材料、觸點供輕，較適用于報警使用，當變壓器內的材料發生故障而產生熱分解時，產生的氣體會進入繼電器的氣室，當氣體積攢到一定數量時會觸動瓦斯點而產生動作;對觸點用于重故障，該情況多因變壓器內部的絕緣擊穿、斷線等原因引起的，致使變壓器內壓力增大，油急速流向油枕時繼電器重瓦斯觸點動作。

2.2.2防爆裝置

變壓器內部防爆裝置多用于氣壓升高時，當變壓器內部郵箱向外釋放壓力時用于保護郵箱和散熱器的裝置。

2.3電氣類檢測裝置

（1）差動繼電器。該繼電器是通過在變壓器的一次側和二次側安裝了電流互感器，在電流互感器的基礎上通過變壓器匝數和短路事故所出現的電流差值進行工作，因此，差動繼電器開始工作時，一般是變壓器匝間短路出現了故障。（2）過電流繼電器。該設備屬于繼電器保護設備，一般在出現短路或超負荷的情況下進行工作。當過流繼電器開始工作時，如果不是變壓器外部出現短路或負荷，就要查看是否是變壓器內部出現短路問題。

2.4利用儀器儀表檢測

當變壓器發生故障時，首先檢測變壓器內部的噴油程度與位置，然后結合變壓器的負電情況和電力系統的現狀等采取措施保護繼電器動作狀態。變壓器內油中的含氣情況、絕緣情況、絕緣油情況等的分析都需要使用專業的儀器儀表進行檢查診斷，再根據檢測信息作出故障判斷。

2.5變壓器的異常故障處理

輕瓦斯保護動作處理。檢查瓦斯繼電器內是否有氣體，確定保護是否動作。通知檢修人員取瓦斯氣體和油樣進行分析;若由空氣引起的故障，放出空氣后可繼續運行。如產生有色可燃性氣體或油色變化過甚或輕瓦斯頻繁動作，應及時報告、聯系潮州調控停用該變壓器。申請停電檢查，如調度不同意停電，按其命令執行，但應及時匯報分管領導。重瓦斯保護動作的處理。重瓦斯保護動作，變壓器各側開關跳開，變壓器退出運行。拉開變壓器一次、二次側隔離開關，收集瓦斯繼電器的氣體進行鑒別并做出如下處理決定：若氣體是無色、無嗅和不可燃的，則將氣體排出后，重新將變壓器投入運行。若氣體是白色、有強烈臭味，但不可燃的氣體，則說明絕緣材料損傷，將氣體排出后，可暫時投入運行。若氣體是淡黃色、帶強烈氣味，說明了變壓器內部發生故障，則應取油樣化驗其閃點;若其閃點較前次低于5℃以上時，應停運變壓器，并聯系檢修人員。主變差動保護動作的處理。進行差動保護范圍內一次設備的外部檢查（變壓器、機組及母線）及內部（套管、母線電纜頭等）有無明顯故障，若未發現明顯故障，則檢查變壓器油溫是否正常，瓦斯繼電器內有無氣體，壓力釋放閥是否動作，有無噴油和噴煙等現象。查明是否由于繼電器誤動作引起。將已跳閘的變壓器斷路器的控制開關把手，切至跳閘后位置。若變壓器合閘時正常，只是在帶負荷時差動保護動作，而儀表又無異常指示，則認定是差動保護回路故障。

結語

電力是人們賴以生存和發展的重要資源，其與人們生活息息相關。變壓器作為電力系統的重要輸變電設備，在我國社會經濟發展起到了關鍵性的作用。目前來說，由于電力變壓器易于受自身材質、使用頻繁等因素的影響，從而導致故障時有發生，直接影響到電力系統的正常運行。因此，為了提升電力企業的整體效益，確保人們的用量安全，應做好變壓器的運行維護及異常故障處理措施，以確保電力系統正常運行，推動我國電力行業的健康可持續發展。

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