火电厂电力变压器常见故障分析及处理策略

火电厂电力变压器常见故障分析及处理策略

张国情

中煤靖远发电有限公司，甘肃 白银，730919

摘要：电力变压器在火电厂的电能转换中扮演着重要角色。然而由于长期高负荷运行和环境影响，电力变压器常常面临各种故障。本文详细分析了火电厂电力变压器的常见故障，包括绕组故障、油纸绝缘故障、局部放电、过热和短路等，并提供了相应的处理策略和维护建议。通过及时的故障检测、维护和保养，可以延长电力变压器的使用寿命，确保火电厂的稳定供电。

关键词：火电厂；电力变压器；常见故障分析；处理策略

引言：电力变压器是火电厂电能转换的核心设备之一，它负责将发电机产生的高压电能升压成适合输送的高压电能，同时也用于将输电线路传输的高压电能降压成适合供应用户的低压电能。然而由于电力变压器长期高负荷运行以及外部环境的影响，它们常常会出现各种故障，这些故障不仅会影响火电厂的供电稳定性，还可能导致设备损坏和生产停滞，造成经济损失。

一、绕组故障

1、短路

短路由于多种原因引起，包括材料缺陷、绝缘老化或操作错误等。短路会导致绕组中的电流异常增加，可能引发过热和绝缘损坏。首先要立即切断电源，确保安全。其次对受损绕组进行绝缘测试，确定损坏的程度，以确定绕组的绝缘性能是否受到影响以及损坏的程度。绝缘测试可以使用绝缘电阻测量仪来完成，通过测量绕组的电阻值来评估其绝缘状态。如果绝缘电阻明显降低，表明绕组的绝缘已受损。然后替换受损的绕组或绝缘材料。如果绕组或绝缘材料受到严重损坏，通常需要进行修复或更换。这可能涉及到更换受损的绕组线圈或绝缘材料。在进行替换时，务必确保选用符合规格和标准的新部件，以确保电力变压器的正常运行。最后定期检查绕组，预防绕组故障的发生。可以通过定期的绝缘测试、热点测量和视觉检查来实现。

2、绝缘老化

绝缘老化会随着时间的推移导致绝缘材料的质量下降，从而影响电力变压器的性能和可靠性。首先应该定期进行绝缘油的检测和分析。绝缘油在电力变压器中起着重要的绝缘和冷却作用。随着时间的推移，绝缘油可能会受到污染、水分和化学变化的影响，因此定期检测和分析绝缘油的质量非常重要。其次使用合适的绝缘材料进行修复或更换。评估损坏程度：确定绝缘材料的老化或损坏程度，以决定是否需要修复或更换。维护和修复：对于部分老化或轻微受损的绝缘材料，可以考虑进行修复，例如修补绝缘漏洞或添加绝缘涂层。更换：对于严重老化或无法修复的绝缘材料，应考虑更换为新的绝缘材料，确保电力变压器的绝缘性能。最后是控制变压器运行温度，避免过热。

3、湿度和污染

湿度和污染可以导致绝缘材料受损，影响电力变压器的性能和可靠性。首先应该定期清洁绕组表面，防止污染物积聚。绕组表面的污染物积聚可能导致绝缘材料的性能下降，甚至导致击穿和漏电。为了防止这种情况发生，应定期检查电力变压器的绕组表面，确保没有积聚的污垢或尘埃。其次确保变压器周围环境干燥，并采取防水措施。潮湿的环境可能会导致绕组受潮，从而降低绝缘性能。为了确保电力变压器周围的环境干燥，应定期监测电力变压器所在地区的湿度水平。如果环境湿度较高，应加强监测和维护工作。还要确保电力变压器的外壳和密封部分完好无损，防止雨水或湿气进入绕组区域。最后是定期检测绝缘电阻，确保绝缘性能正常。使用绝缘电阻测量仪定期测试绕组的绝缘电阻。测试频率应根据变压器的使用情况和环境条件而定。

二、油纸绝缘故障

1、油污和氧化

随着时间的推移，绝缘油中的污物和氧化产物可能会积聚在油纸绝缘系统中，导致绝缘性能下降。首先应该定期检测绝缘油的质量，定期更换油。定期从电力变压器的绝缘油系统中取样，并进行绝缘油质量的化学和物理分析，可以帮助确定油中是否存在异常物质或污染。还要根据绝缘油的测试结果和运行条件，制定定期更换绝缘油的计划，新的绝缘油应符合相关的标准和规范。其次清洗和处理油纸绝缘以去除污物和氧化物。定期检查油纸绝缘系统，包括绕组和绝缘纸，如发现污物和氧化物，可以采用合适的清洗方法将其去除。

2、放电

放电可能由于电场强度过高、电压浪涌或绝缘损坏等原因引起。首先监测局部放电的发生并及时定位故障点。使用局部放电检测设备，定期监测电力变压器的绕组系统。这些设备可以检测到局部放电事件的存在，一旦检测到局部放电，应立即采取措施来定位故障点，可以通过分析放电事件的位置和特征来实现。其次修复或更换受损的绝缘部件。对于部分受损但可以修复的绝缘部件，可以采取修复措施，如修补绝缘纸或绝缘涂层。对于无法修复或严重受损的绝缘部件，应及时更换为新的部件。最后采取降低电场强度的措施。在电力变压器的设计和维护中，可以考虑增加绝缘距离，以减少电场强度。

3、油漏和密封问题

油漏和密封问题可能导致绝缘油的流失或污染，从而影响电力变压器的正常运行。首先定期检查油箱和密封部分，确保其完好。定期巡检电力变压器的油箱和密封部分，包括检查密封垫圈、阀门、油箱壁和密封接口。此外，还要寻找油箱周围或密封部分是否有油迹或渗漏的迹象。其次，及时修复漏油或密封问题。对于密封部分的问题，可以考虑更换密封垫圈或维修密封接口，确保油箱密封良好。

三、局部放电

局部放电是电力变压器故障中一个严重的问题，它可能会导致设备严重损坏，同时也是火电厂电力系统安全稳定的威胁。局部放电通常由于电场强度过高、绝缘材料损坏或油纸绝缘问题引起。处理策略：首先要定期监测局部放电的发生和程度。其次确定局部放电的位置，并进行修复。最后采取预防措施，如减少电场强度、改善绝缘材料和维护油纸绝缘。

四、过热问题

电力变压器的过热可能由于负荷过大、冷却系统故障或绕组问题引起。过热会导致变压器绝缘老化和损坏。处理策略：首先监测变压器温度，确保不超过设计温度。其次检查冷却系统的运行状况，确保正常工作。最后定期检查绕组，防止短路和过载。

五、变压器冷却装置故障

冷却装置是变压器正常运行的关键部分，它有助于散热，防止变压器过热，维持电流的稳定传输。当变压器冷却装置发生故障时，可能会导致温度升高，过高的温度会损害绝缘材料和变压器的内部部件，最终可能引发火灾或设备故障。还会导致变压器的散热效率下降，从而减少电能传输效率，一旦冷却装置故障，通常需要停机维修，导致电力系统的中断和停电，对用户造成不便。为了预防变压器冷却装置故障，火电厂可以定期对冷却装置进行检查、清洁和维护，确保其正常运行。还可以安装温度监测系统，实时监测变压器的温度，一旦温度异常升高，立即采取措施。同时备有冷却装置的备用设备，以便在故障时迅速更换。

结束语：电力变压器是火电厂电能转换的关键设备，其稳定运行对于供电稳定性至关重要。然而电力变压器常常会面临各种故障，了解这些常见故障的原因和处理策略对于确保电力变压器的可靠运行至关重要。火电厂管理者和维护人员应密切关注电力变压器的运行情况，采取积极的措施来应对潜在的故障，确保火电厂的正常生产和供电。

参考文献：
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