110kv 變壓器常見故障分析與防范措施

時海霞

（國家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)供電中心，陜西 榆林 719000）

引言

電力變壓器作為電力系統(tǒng)中舉足輕重的調(diào)壓設(shè)備，對其進(jìn)行定期、及時的運行分析，并對已發(fā)現(xiàn)的隱患進(jìn)行跟蹤、處理和預(yù)判，是保證電力變壓器運行穩(wěn)定性的重要手段之一。而電力變壓器的預(yù)防性試驗是發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部隱患，評估其性能的最重要方法，也是對其運行分析最重要的參考指標(biāo)。因此，深入了解電力變壓器預(yù)防性試驗的特點，工具和技術(shù)要點，并能使用科學(xué)的試驗方法和流程，是保證試驗結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的前提，也是分析變壓器性能的最重要參考指標(biāo)，這也是本文分析的重點。

一、變壓器狀態(tài)檢修和在線監(jiān)測技術(shù)分析

（一）局部放電檢測

局部放電技術(shù)是利用變壓器電介質(zhì)被擊穿產(chǎn)生的。局部放電問題會導(dǎo)致絕緣裝置例如油、紙等受損甚至被擊穿。這時絕緣放電的增長速率和放電水平的遞增會使變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到影響，設(shè)備可以借此進(jìn)一步檢測局部放電的具體參數(shù)。局部放電檢測技術(shù)是變壓器開展在線監(jiān)測工作的主要內(nèi)容。比如，傳統(tǒng)檢測信號的頻率普遍不高于1MHz。但是技術(shù)的不斷創(chuàng)新突破使得變壓器檢測到的信號頻率得到提升。該技術(shù)在檢測信號時可以防止外界信號的干擾，提升變壓器局部放電檢測工作的靈敏性和準(zhǔn)確性。

（二）油中溶解氣體分析

變壓器在長期運行中會產(chǎn)生故障，故障原因主要是因為變壓器內(nèi)的絕緣材料和油可以在水、氧氣、鐵、銅等多種物質(zhì)的作用下發(fā)生系列的化學(xué)反應(yīng)。通過該化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將會溶解在油中。油中溶解氣體分析技術(shù)可以通過分析氣體濃度和成分檢測變壓器是否發(fā)生故障。從側(cè)面表明油中溶解氣體是發(fā)生變壓器故障的前提。此外，風(fēng)扇和泵的運行監(jiān)測也是較為常見的檢測手段。風(fēng)扇和泵在實際運行中也會出現(xiàn)一系列的故障。一般條件下可以通過檢測風(fēng)扇或者泵的電流流量，檢驗冷卻系統(tǒng)的實際溫度去檢測風(fēng)扇和泵的運行狀況。

（三）繞組變形測量

變壓器繞組變形檢測技術(shù)主要是利用規(guī)程所推薦的低壓頻響方法開展檢測工作。對于剛剛安裝的主變壓器，出口短路變壓器、故障大修的變壓器均可以通過變壓器繞組變形檢測技術(shù)實現(xiàn)檢測。當(dāng)前繞組變形檢測的準(zhǔn)確度已經(jīng)突破1%，變壓器系統(tǒng)內(nèi)部可以利用檢測短路阻抗的數(shù)值分析繞組的變形程度，同時對于變形的變壓器發(fā)出警告，要求變壓器停止運行。

二、直流耐壓及泄露電流試驗

（一）試驗技術(shù)要求

測量前需斷開變壓器高、低壓側(cè)引線，在明確斷開點之后展開試驗，其具體技術(shù)要求包括：1.試驗前、后應(yīng)充分放電，以避免殘余電荷對人員和設(shè)備以及試驗結(jié)果的影響。2.試驗周圍設(shè)置圍欄，并做好專人管理，在發(fā)現(xiàn)異常后，須立即停止試驗并切斷電源。3.試驗設(shè)備、設(shè)備非被試部分需可靠接地。4.試驗中，若發(fā)現(xiàn)泄漏電流隨時間變化而出現(xiàn)異常波動，應(yīng)停止試驗，重新進(jìn)行設(shè)備和接線核查。

（二）試驗技術(shù)要點分析

直流耐壓及泄漏電流試驗技術(shù)要點分析：1.斷開變壓器被試?yán)@組引線，并與試驗設(shè)備高壓輸出端連接，且短接接地其他非被試部分。2.詳細(xì)記錄試驗時變壓器上層油溫及環(huán)境溫度與濕度。3.試驗時，應(yīng)持續(xù)緩慢加壓，并以0.5 倍的額定電壓作為分級標(biāo)準(zhǔn)，并在各電壓等級維持1min，確保在不同電壓等級下考驗其部件絕緣水平。4.在試驗結(jié)束后，將電壓降為0，并斷開試驗電源，再對設(shè)備充分放電，最后拆除試驗接線。5.對于大容量設(shè)備，試驗結(jié)束后，在操作臺回調(diào)電壓至最低值，然后用放電棒對被試設(shè)備進(jìn)行放電，并在操作臺監(jiān)視電壓變化，待放電至電壓為零時再關(guān)閉設(shè)備電源。

三、變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題

（一）監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)

在電力系統(tǒng)實際運行過程中應(yīng)用在線監(jiān)測技術(shù)時，為了保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，一定要優(yōu)化在線監(jiān)測技術(shù)。例如在氣體監(jiān)測和電頻監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用中，要考慮到監(jiān)測設(shè)備的運行情況對于監(jiān)測結(jié)果的影響；當(dāng)一些監(jiān)測裝置的靈敏度達(dá)不到要求時，在監(jiān)測過程中不能發(fā)現(xiàn)一些輕微的異常變化，不能起到很好的監(jiān)測作用。為了確保監(jiān)測技術(shù)的合理應(yīng)用，要優(yōu)化監(jiān)測產(chǎn)品設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)。

（二）監(jiān)測技術(shù)開發(fā)與研究方面

由于當(dāng)前的監(jiān)測技術(shù)僅僅局限于一些量值的變化，主要是對變壓器的氣體和電頻進(jìn)行分析，影響這個過程的因素較多，可能使得結(jié)果不準(zhǔn)確。為了提升在線監(jiān)測技術(shù)的效果，要對監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行不斷的深入開發(fā)和研究，要注意研究方向并且要務(wù)實，通過多次變壓器運行監(jiān)測實驗來優(yōu)化監(jiān)測技術(shù)，通過技術(shù)的完善來保證變壓器的良好運行環(huán)境。

結(jié)語

變壓器是電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備單元，其運行情況直接影響到供電質(zhì)量。結(jié)合當(dāng)前電力需求量較大的新形勢，一定要提升電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，尤其是要保證變壓器設(shè)備的良好運行，要重視變壓器在線監(jiān)測技術(shù)的重要作用。在實際的運行過程中，要結(jié)合變壓器的運行情況合理選擇監(jiān)測技術(shù)，為了保證監(jiān)測效果，要結(jié)合當(dāng)前監(jiān)測過程中存在的問題，采取有效的措施對檢測設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過完善監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)測技術(shù)，來確保變壓器在線監(jiān)測技術(shù)的效果，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。