电力变压器故障的诊断与检修

电力变压器故障的诊断与检修

许凯

许凯

杭州新能电力建设有限公司浙江杭州310002

摘要：电力变压器作为连接供电系统各装置的重要环节，其可靠性和持续性是电力生产和传输的关键。变压器故障可能发生于跳闸导致的不可见供断期，因此，良好的维护策略是避免电力系统故障至关重要的环节。

关键词：电力变压器；故障诊断；检修；维护

1电力变压器的故障类型

1.1短路故障

电力系统运行过程中，如果电力变压器的温度过高，极易造成短路故障。绝缘过热故障与绕组变形故障是短路故障中最为常见的两种情况。绝缘过热故障是因为电力系统中出现了极高的电流，产生了极高的热量。电力变压器受到高温影响，发生短路故障。

1.2绝缘故障

绝缘故障会严重影响电力变压器的安全稳定运行和电力企业的健康稳定发展，引发绝缘故障的原因大致如下：少量的金属杂质掺杂在变压器内部；变压器油道较小且绝缘较薄；变压器的绝缘成型件被导电质污染，电力变压器设备各相间的绝缘裕度不符合实际运转要求；变压器油道设计不合理。

1.3自动跳闸故障

电力变压器正常使用过程中出现自动跳闸故障，主要是因为人为操作与变压器内部破坏。要想有效解决电力变压器自动跳闸故障问题，必须安排专业人员进行故障排查，制定科学合理的检修策略，避免电力变压器出现爆炸情况。

1.4油质问题

电力变压器出厂时都会涂抹绝缘油，以保证电力变压器原件的正常使用。投入使用后，在内部、外部因素的共同影响下，电力变压器或多或少都会出现油质问题，造成电力变压器故障。这主要是由于制造、安装、检验变压器的过程中，技术监督不到位，管理不严格，导致变压器油质出现老化、劣化问题。

2.变压器故障检测

交流电系统是一个复杂的网络，绝缘击穿导致的电力变压器故障增加了更换及维修成本。2000年初Pukel提出了变压器运行的三种测试操作，即：常规试验、型式试验和用于不同任务的特殊试验。检查变压器状况的常规诊断方法有化学法，电气法，热力学法，光学和机械法。含溶解气体分析（DGA），击穿电压和糠醛分析组成的化学法是当前最流行和最重要的诊断方法。Mirzai等基于Weibull分布统计研究了63/20kV变压器的可靠性，由此提出了五种变压器故障分析方法，包括：定期测试、服务、保护操作、绝缘问题和其他（套管故障，开发，闪电等），这些对改进生产和项目运营至关重要。与此同时，Weibull分布也可用于分析模型的开发，并预测聚合绝缘材料的分解时间。

3.电力变压器的故障处理分析

3.1铁芯接地故障

对于此类故障，可采取以下处理方法：（1）电容放电冲击法。当铁芯接地引出线断开，检修工作人员使用兆欧表，进行电容充电，在后期放电时，进行铁芯绝缘体电阻测量。如果电阻值正常，则可排除故障，同时采取测量接地电流或者其他方式，控制故障的发生。对于不稳定接地，选择铁芯接地引出线，利用可调电阻，实现对电流的有效控制，使其＜1A。（2）若故障持续扩大，则开展停电检测。在接地故障点位的判断时，可利用吊罩的方式，提高故障处理的效率。具体操作时，要保证铁芯和夹件为不连接的状态，进行空心螺旋杆对铁芯的绝缘大小测试。做好各个间隙或者槽部的检查，看是否存在螺帽以及金属碎屑，使用油或者氮气进行清理。

3.2绝缘受潮故障

当发生此故障，可采取热油循环处理措施，进行故障处理。具体操作的过程中，对滤油机的压力要控制为0.3MPa；对真空压力参数控制为0.09MPa；出口油温参数控制为75℃，进行热油循环处理。当温度大于60℃后，经过36h后，开展脱气处理，脱气时间控制在2-3h范围内。经过24h静置处理后，进行绝缘指标检测，看是否能够达到标准。主要检测电阻以及吸收比等，以免故障的发生，保证电力系统运行的安全性以及稳定性。对渗漏点进行处理时，油排入到油罐后，采取补焊措施，进行渗漏点的处理，同时要对损坏零件进行替换。

3.3检修变压器渗油漏油故障

对于变压器不同渗油漏油区也要使用不同检修策略：

（1）油箱焊缝漏油故障，直接焊接其平面接缝，对于拐角处则向找出渗漏点，接着专门焊接渗漏点，此时还要注意考虑拐角内的应力参数，避免因应力引发再次漏油故障。（2）针对低压侧套管区域的漏油故障，应先排除母线过度拉伸或者引线过短等因素，在伸缩母线、调整引线长度之后通常就能解决问题。（3）面对变压器防爆管区域漏油故障，如果发现是因为变压器的内部压力太大，油箱破裂，那么就会震荡防爆管，应及时将防爆管拆除，或改装变压器的压力释放阀门，排除故障。

3.4检修接头过热故障

检修变压器接头过热故障时，先要把接头本身的连接问题排除，如果接头连接情况不佳就会造成接头发热，不利于变压器运行的安全性。如果是其他原因造成接头过热，就可在检修时做出两种处理：（1）针对普通连接，即变压器在电力运行中使用的最普遍方式，这也是最容易发生接头过热现象的区域，可通过定位套的方式固定好发热的套管，控制接头的发热程度，使其不超过允许范围；（2）因铜铝制连接电位差导致的发热故障，该故障问题在变压器的潮湿运作环境里更加严重，检修处理时可采取一头为铜、一头为铝的特殊方式，达到过渡接头的目的，预防发生接头发热故障。

4.电力变压器运行过程中的维护工作分析

在电力变压器的运行中，对其进行维护的要点主要有以下内容：一是对变压器运行状态的检查，检查的主要内容就是变压器运行环境中的温度、电压以及电流等数值，不仅要对检查的相关参数数值进行记录，还要将这些数值与整定值和参考值进行对比，如果发现数值超出规定范围就需要立即采取措施进行处理。二是对变压器的运行温度进行检查。实时检查变压器的运行温度与其自身设备上的温度监测仪器显示的数值进行对比，并采取措施将其控制在合理的范围之内，并对其自身的温度测量装置进行定期校正。三是对变压器运行中的异常气味进行检查。变压器在运行中最容易出现的故障类型就是温度异常，当其温度较高时就会导致其绝缘层出现烧焦的现象，在此故障前期，症状不够明显，所以难以被发现。但是在其烧焦的过程中会散发出刺鼻的臭味，因此，在对变压器进行运行维护时就可以通过对异常气味的检查来初步判断其是否存在绝缘烧焦和温度异常等问题。四是对变压器油油品进行检查。对油品的检查不仅要检查其油位是否在规定的范围之内，对于低于规定值的情况需要及时进行变压器油的添加和补充，此外还要对其油品质量进行检查，确保其中没有杂质。并且还要检查变压器油的渗漏问题。五是对变压器运行中的异常声响进行检查。变压器在正常运行中会由于电磁感应而发出嗡嗡的电磁声，但是变压器一旦出现故障就容易表现为声音的异常，比如当变压器内部出现噼啪的放电声音时就有可能是绕组绝缘出现了击穿现象，或者是如果其发出的电磁声音不够均匀，则有可能是铁芯的穿芯螺栓或者螺母出现了松动等问题。所以就可以通过变压器运行的异常声响来对变压器运行故障进行初步判断。

结语：

在电力系统中，电力变压器作为重要的设备，其运行受到社会各界的高度重视，但是故障在实际的应用环节可谓屡见不鲜，所以为提升电力企业的经济效益和社会效益，就需要对变压器的故障形态有全面的掌握，这样才能够在发生故障的时候及时进行判断与处理，确保其电力系统能够正常的运行。

参考文献：

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