电厂油浸式变压器常见故障诊断及处理丛兴春

电厂油浸式变压器常见故障诊断及处理丛兴春

丛兴春

（河北国华沧东发电有限责任公司河北省061113）

摘要：在电厂正常运营过程中，变压器作为其不可或缺的重要设备，具有对电流和电压的调节作用。电力变压器已广泛应用于电力系统中，如何对电力变压器的运行状态和故障的现象进行准确地掌握和判断，并及时采取正确的措施进行处理，对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有非常重要的意义。基于此，本文对电厂油浸式变压器的故障诊断与处理方法进行了探讨，对变压器故障诊断方法进行了概述，并对变压器常见故障与处理方法进行了分析，以期更好的推进电厂变压器的顺利有序运行，为全面确保电厂发电工作的顺利开展奠定重要的基础。。

关键词：电厂；油浸式变压器；故障诊断；处理措施

1导言

随着我国现代化建设的不断发展，电力发展速度也越来越快，对于电厂而言，是我国供电的主要形式，特别是电力设备，对于正常供电具有重要作用。电力变压器作为电力系统中的重要组成部分，其状态的好坏直接影响到了我国电力运输的流畅性以及安全性。但是在电力变压器的实际运行过程中，由于实际情况的限制导致了多种故障的出现，继而影响到了相关性能的运行，甚至引发事故，造成经济、社会损失。因此，必须加强电力变压器的常见故障分析，并提出行之有效的处理策略，为未来的电力维护工作提供便利。

2油浸式变压器的结构

变压器的核心部件是铁心和绕组，由它们组成变压器的主体框架。对于常用的大和中容量变压器来说，它的本体是浸入于盛满变压器油的封闭油箱中的，而各绕组与外电路的连接则经绝缘套管引出。还设有储油柜、气体继电器和安全气道等附件。变压器的铁心都采用厚度为0.35-0.5mm的电工钢片叠装而成。绕组的功能是用来传输电能，根据电压的高低又可分为高压绕组和低压绕组。一般来说，我们定义：高压绕组接在较高电压上;而低压绕组接在较低电压上。变压器油本身就是一种矿物油，它本身的绝缘性能很好。有两个作用：（1）在变压器绕组与绕组、绕组与铁心及油箱之间起绝缘作用，（2）变压器油受热后，温度就会上升，进而油产生流动，形成对流，能够帮助变压器铁心和绕组进行散热，防止温度过高。

3电力变压器常见故障诊断

3.1绝缘性故障

在电力变压器运行的过程中，其绝缘性是否优良直接影响到了运行过程中的安全性以及通畅性。但当下，电力变压器的绝缘系统出现问题成为了常见的故障之一。引起电力变压器的绝缘性降低的原因较多，笔者据此总结了一下几个方面：一是由于电力变压器内部材料老化而导致的绝缘性降低，这种情况的出现主要是由于相关的内部元件以及应用材料所使用的时间过长，继而超过了都使用寿命而出现明显的老化现象。再者就是内部材料在运行的过程中，因为一些机械运动而出现了磨损，继而由此降低了相关设备的绝缘性。对此，则需要相关的工作人员更换内部元件，继而由此保证材料的绝缘性。二是由于绝缘油在使用的过程中发生物理化学反应，继而导致了相关性能的降低。具体来说，电力变压器绝缘油出现问题的原因主要有：一是因为绝缘油性质不稳定，容易受潮继而电离分解，失去了绝缘的效果，二是其在使用的过程中，跟氧分子进行化学反应，继而由此产生腐蚀效果，并对电力变压器内部的元件进行腐蚀，最终导致了绝缘性的降低，由此引发电力变压器内部击穿事故。

3.2变压器渗漏油

变压器渗漏油是电力变压器的常见故障之一，该故障的主要危害有三点：一是对变压器的有效运行带来影响，二是漏油本身会产生环境污染，三是在严重情况下会产生较高的经济损失，甚至使电力系统面临停运的风险。因此，该故障绝不容忽视。从故障的表现角度来分析，变压器漏油可分为油箱焊缝漏油、低压侧套管漏油以及防爆管漏油。从故障产生的原因来分析，主要有以下几个方面：一是油箱焊接过程中有不规范操作，导致设备运行中发生漏油；二是高压套管升高座等部位安装时使用了胶垫，导致法兰连接时出现漏缝，进而引起漏油；三是电力变压器低压侧受到母线拉伸和引线过短的影响，胶珠压在螺纹上也会造成漏油现象。

3.3引线故障

引线作为电力变压器中用于连接各元件的线路，其在实际的运用过程中也时常出现故障，并导致了其所连接的各种零部件受到影响，继而严重阻碍了电力变压器的正常运行。造成引线故障主要有两个方面的原因：一是在引线固定的过程中采取电焊的方式，而在焊接的过程中可能会出现引线固定不稳的情况，继而诱发故障。二是由于其他零部件出现故障，继而对引线产生了不良影响，并最终导致引线故障。基于这种情况，就需要相关的工作人员对电力变压器进行定期的维护与保养，并在这一过程中对各部件进行检查、拆卸以及更换，并清零设备内部积留的杂物。

3.4接头过热

接头过热是常见的电压器故障，当载流接头没有连接好时很容易发生过热、甚至是烧断的情况，会对变压器的正常工作产生严重影响。按接头类型的不同，接头连接可以分为普通连接、铜铝连接过热两种类型，相应的故障类型也有三种。普通连接的接头过热现象是十分常见的，也是电压器接头过热的重点部位。在处理时，要将平面接头及其对接面加工成平面，清除平面上的杂质，最好均匀地涂上导电膏，确保连接可靠。对于铜铝连接，发生故障的主要原因在于在一些潮湿的场所中，铜铝连接面会渗入一定量的含盐水分，也就是电解液，在电藕的作用下，接头处会发生电解反应，接头会被逐渐腐蚀而破坏，然后发热现象就会产生。所以在具体实践中，需要将铝导体与铜导体连接时，采用一头为铝，另一头为铜的特殊过渡触头。

3.5变压器渗油

变压器漏油不仅会造成电厂环境的污染，而且会引发变压器运行的安全隐患，甚至会造成不必要的停运和变压器的损毁事故，给电厂带来严重的经济损失。变压器漏油主要有防爆管渗油、低压侧套管渗漏、油箱焊缝渗油。防爆管是变压器内部发生故障导致变压器内部压力过大，避免变压器油箱破裂的安全措施，但防爆管的玻璃膜在变压器运行中由于振动容易破裂，又无法及时更换玻璃，潮气因此进入油箱，使绝缘油受潮，绝缘水平降低，危及设备的安全为此，把防爆管拆除，改装压力释放阀即可。低压侧套管渗漏的原因是受母线拉伸和低压侧引线引出偏短，胶珠压在螺纹上受母线拉伸时，可按规定对母线用伸缩节连接；如引线偏短，可重新调整引线引出长度；对调整引线有困难的，可在安装胶珠的各密封面加密封胶；为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。对于油箱焊缝渗油，平面接缝处渗油可直接进行焊接，对于拐角及加强筋连接处渗油则往往渗漏点查找不准，或补焊后由于内应力的原因再次渗漏，对于这样的渗点可用铁板进行补焊，两面连接处，可将铁板裁成纺锤状进行补焊；三面连接处可根据实际位置将铁板裁成三角形进行补焊；该法也适用于套管电流互感器二次引线盒拐角焊缝渗漏焊接。

3.6变压器受潮

受潮产生的原因主要是不同部件的渗漏、洪水、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分。电压器受潮会影

响其绝缘状况进而对安全运行产生影响。

3.7低压侧套管渗漏

其原因是受母线拉伸和低压侧引线引出偏短，胶珠压在螺纹上受母线拉伸时，可按规定对母线用伸缩节连接；如引线偏短，可重新调整引线引出长度；对调整引线有困难的，可在安装胶珠的各密封面加密封胶；为增大压紧力可将瓷质压帽换成铜质压帽。

4电厂油浸式变压器故障处理措施

4.1油浸式变压器离线故障综合诊断方法

（1）油色谱分析判断有异常。若变压器油色谱分析有异常时，可采用的针对性检测方法有：检测变压器绕组的直流电阻，铁芯的绝缘电阻和铁芯接地电流，空载损耗和空载电流，在运行中进行油色谱和局部放电追踪监测，检查变压器潜油泵及相关附件运行中的状态，用红外测温仪检测运行中变压器的油箱表面温度分布及套管端部接头温度，进行绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、泄露电流等绝缘特性试验，绝缘油的击穿电压、油介质损耗、油中含水量、油中含气量等检测，变压器运行或停电后的局部放电检测，绝缘油中糖醛含量及绝缘纸材聚合度检测，交流耐压试验检测。

（2）变压器出口短路。若发生变压器出口短路，可采用的针对性检测方法有：进行油色谱分析，绕组直流电阻检测，短路阻抗试验，绕组的频率响应试验，空载电流和空载

损耗试验。

（3）变压器器绝缘受潮。若初步判断变压器受潮，则要进行绝缘电阻、吸收比、计划指数、介质损耗、泄露电流等绝缘特征试验，变压器油的击穿电压、油介质损耗、含水量、含气量（500kV级时）试验，绝缘纸的含水量检测。

（4）绝缘老化。若初步判断变压器绝缘老化，则要进行油中一氧化碳和二氧化碳的含量及其变化等色谱分析，油的酸值检测，油中糖醛含量检测，油中含水量检测，绝缘纸或纸板的聚合度检测。

4.2瓦斯保护故障

（1）轻瓦斯保护动作后会发出信号。这主要是由于变压器内部出现了轻微的故障或者是二次回路发生故障等。对此，工作人员必须要立即对其进行检查，如果没有发现异常情况，那么就必须要对气体进行取样分析；（2）瓦斯保护动作跳闸现象的发生，可能是由于变压器内部出现比较严重的故障，造成油分解出大量的气体，亦或是出现二次回路故障等。一旦此现象发生以后，首先要投入备用变压器，然后再对其外部实行严格的检查，要检验变压器的外观是否出现变形，检查各焊接缝是否出现裂开现象，而且还要检查气体的可燃性等。当变压器出现自动跳闸现象以后，必须要准确地查明保护动作情况，然后再实行外部检查。如果确定是由于外部故障或者是工作人员的错误动作而造成的，那么无需进行内部检查，就可以投入送电。如果是出现差动保护动作，那么就必须要对此保护范围内的所有设备实行全面检查。

4.3预防的技术措施

1)为防止因绝缘老化而造成变压器意外事故，最大限度延长变压器的使用寿命，提高设备投资的有效性，变压器工作温度必须进行严格控制。目前，方法是使用温度计来监测变压器顶层油温控。当天气炎热，变压器会经常超载，这时要加强监测，密切关注上层油温的上升，掌握变压器负载的变化，在长期高负荷运转状态下，避免变压器过热。此外，确保变压器的散热风扇、循环水泵始终处于良好的运行状态。2）对于为防止分接开关位置不准或者接触不良，在检修后应做接触电阻测试，保证触头接触良好。3）对于中、低压侧为35KV、10KV的变压器，由于中性点接地方式属于小电流接地系统，所以要采取防止单相接地时发生谐振过电压的措施，在电压互感器的二次绕组开口三角侧加装消谐器，也可在电压互感器的一次绕组中性点与地之间加装非线性消谐电阻等措施。

4.4变压器受潮故障的检修

变压器受潮的处理方式有离线处理和在线处理两种。离线处理方式受到一定条件的制约，实施比较困难，需要较长的停电时间，同时也可能造成变压器绝缘的老化。离线处理的主要方式是根据电压器的容量和结构，通过排潮和加热实现。在线处理变压器受潮的方式主要是利用在线滤油的方式将渗透到变压器油中的水分逐渐去除，然后向真空眼里喷水，将进入到真空容器内的变压器油中的气体和水分转移到空气中。在变压器油经过脱气和脱水的过程后需要再收集到容器底部并重新注入变压器。在线处理的方式有停电时间短、不易产生设备损失的优点。

4.5变压器油位不正常的处理措施

变压器油位出现不正常的突然升高，并且比油位计规定的刻度要高，经过检查，如果不是假油位所引起的，就应该放出润滑油，使该油位降至正确的高度，以免出现溢油现象。保持正常油位运行，同时检查油位异常升高的原因，放油时应将变压器重瓦斯保护出口连接片改投信号位置，防止重瓦斯保护动作。因环境温度变化使油位升高或降低并超过极限值，联系检修人员及时放油或加油，保持油位正常；放油或加油应将变压器的重瓦斯保护出口连接片改投信号位置，防止重瓦斯保护动作。

4.6加强对线路的定期巡视与特别检查，对于线下有树木地段加强巡视，雷雨季节使用望远镜检查线路瓷瓶有无污闪、裂痕，防止线路接地造成的变压器过电压。

结束语

综上所述，近年来，随着经济的发展以及城市化进程的不断推进，使得人们在生产生活中所需的用电量日渐增多，在这样的背景之下，如何推行电力系统的平稳正常运行就成为了亟待解决的问题。所以需要对变压器的运行检查和维护进行不断强化，对严格变压器检查制度，及时发现运行过程中存在的安全隐患，要定期开展变压器的检修维护工作，降低故障发生的概率，以确保电力系统的正常运行。

参考文献

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