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

葛文 张志

山东济矿鲁能阳城煤电股份有限公司阳城电厂山东济宁272000

摘 要：以火电厂电力变压器运行中的常见故障为出发点，分析火电厂电力变压器的结构，阐述火电厂电力变压器常见故障的相关注意事项，针对这些故障提出相关的处理策略，为将来及时地诊断类似故障提供参考。

关键词：变压器；常见故障；分析；策略

变压器的安全稳定运行对于电力系统的经济传输、灵活分配和安全运行有着密切的关系，变压器的稳定除了自身因素的影响外，还与整个电力系统有关。由于变压器设计、制造、安装、运行和维护等各种原因，近年来变压器发生的事故也较多。所以，时刻把控变压器的实时运转状态，在第一时间掌握故障状态，并判断出故障问题予以及时的解决，对于确保变压器的安全稳定运行有着重要作用。

1. 变压器的结构

变压器作为一种应用在电力系统中的器件，其原理是利用一圈一圈的线圈电磁感应达到输出电压的目的。变压器的种类繁多，其基本结构主要包括绕组、铁芯、分接开关、油箱及冷却装置等等。

1.1绕组

绕组是变压器的基础零件部分，承担着变压器的电路运转工作。一般情况下，绕组是由铜线或者铝线构成，并在外部包裹绝缘层。因为变压器各个部分的绕组所承受的电压有大有小，因此又分为高压侧、中压侧和低压侧不同位置的绕组。

1.2铁芯

铁芯也是变压器的最基本组件，是变压器的磁路部分，主要起到导磁的作用。变压器的绕组都缠绕在铁芯上。铁芯分为铁芯柱和铁轭，铁芯柱被绕组覆盖，铁轭连接铁芯以形成闭合的磁路。

1.3分接开关

分接开关主要分为两种，一种是有载调压分接开关，另一种为无载调压分接开关。这两种分接开关的用途各有不同，其中无载调压分接开关主要是在变压器断电后工作，用于断电电压调节，其电压调节的级数相对较少，安装位置特点是电压稳定且电压运转要求比较宽松的地方。另一种有载调压分接开关则是在不断电的情况负载调节电压，并且其有着更多的调节级数，能够在不同的电压要求下精确调节电压。分接开关主要由三部分构成，包括开关主体、开关控制系统和安全保护。

1.4油箱及冷却装置

油箱是装载变压器油的器件，外部油箱主要包含变压器铁芯、绕组和其他附件，它们构成了变压器的整体并具有一定的机械强度。油箱的主要作用是用来容纳变压器油、承载器身和附件以及冷却散热。变压器的冷却方式可分为很多种，针对不同的散热要求相应的冷却方式对应着不相冷却器。

2. 火电厂电力变压器常见故障分析

变压器的故障类型主要由两种构成，分别是内部故障和外部故障。内部故障是指发生在变压器本身内部绝缘或变压器绕组出现的故障，比方说绕组故障和绝缘故障。而外部故障主要是辅助变压器运转的相关设备出现了问题，例如油箱及其附件渗漏故障、分接开关故障和冷却系统故障等。无论变压器是受内部因素还是外部环境的影响，在实际的运行过程中都经常遇到各种问题，引起各种隐患。为了确保主设备的安全性和稳定性以及确保电网的可靠运行，及时消除隐患尤为重要。以下是火电厂电力变压器常见到的故障：

2.1渗漏油故障分析

变压器的一个特点就是密封点较多，这也导致很多变压器在长时间使用后会出现渗油问题。渗漏油故障会影响变压器的正常运行，在严重的情况下还将导致电力系统中断的风险，而且还会污染环境。由于渗漏油，空气进入变压器内部，会使变压器受潮损坏其绝缘，从而破坏变压器器件，严重的甚至会烧毁变压器。下面是导致变压器渗油的主要问题：一是在油箱焊接过程中因不当操作引发的问题，如出现砂眼等，导致设备运行中出现渗漏油。二是在安装高压套管和其他组件的过程中使用胶垫，从而导致密封不严，进而引发渗漏问题。三是变压器长时间运行后，管道的延伸性很差，致使密封胶垫极易变形，或是在最初安装时就未密封好，从而出现漏油故障。

2.2风冷系统故障分析

变压器在进行电力工作时会生成大量的热，因此就需要额外借助冷却系统进行降温。若冷却系统停转，就会使变压器的散热性能急速下降。以下为风冷系统故障的主要原因：一是风冷系统中的组件出现故障。诸如空气开关、交流接触器、转换开关和热继电器之类的组件需要经常操作，并且在长期操作期间不可避免地会发生故障。二是风机出现故障。风机故障主要有内部和外部两种故障类型，其中外部主要是运转寿命导致的，比方说叶轮和轴承；而内部故障主要是电路问题，比方说电阻问题以及绝缘包裹老化。

2.3接头过热故障分析

载流接头是变压器和电力系统中其他系统连接的桥梁，载流接头的使用状况将直接影响电力系统的运行效率，在实际操作中载流接头普遍出现过热的情况。载流接头过热故障的主要原因：一是变压器的前端和铝制连接之间的电位差为 1.86 V，会产生严重的过热现象，造成重大的生产安全事故。二是如果变压器接头有杂质覆盖在表面或者由于使用时间过长而导致连头上现有的导电膏铺膜逐渐变薄，都有可能会引发接头过热现象。

3. 火电厂电力变压器故障处理策略

3.1 针对变压器常见的渗漏故障

针对渗漏问题，必须及时地进行维修检查，从而在问题早期解决，避免后期大问题出现。一旦发生变压器渗油，可以通过焊接修复泄漏处，焊接期间使用的焊条主要是以细小为主，在进行焊接修理处理油箱时，如果油箱中有油，则不允许使用气焊。除焊接方法外，利用 AB 胶封堵也是快速高效的方法之一。对于低压侧套管渗漏问题则要利用套管导电棒展开校正工作，及时换掉旧的密封圈，加装伸缩接头。

3.2 针对变压器风冷系统的常见故障

变压器当中的风冷设备所涉及的元器件较多，因此需要定期检查，对于有故障倾向的组建要及时更换，从而确保变压器冷却系统长期稳定运行。除此之外，要规定期限检测冷却系统中的风机，重点检查风机中的三相电阻是否平衡。

3.3 针对接头过热故障

在修理变压器接头过热故障时，应首先排除接头本身的连接问题。如果接头的连接不良会导致接头发热，这不利于变压器运行的安全。如果接头由于其他原因而过热，则可以在维护工作中进行两种处理：一是对于普通连接，即在电力系统中变压器使用的最常见方式，发热的套管可以通过定位套方式进行固定，以控制接头过热的程度，让其在管控范围内。二是由于铜铝连接电位差而引起的过热故障，在潮湿环境中变压器此问题更加严重，可以采用铜和铝各占一头来达到过渡接头的目的，并防止接头过热失效引发故障。

结语

在电力系统中变压器是重要的设备之一，其运行的安全和稳定受到了高度的重视，但是在实际应用中经常会出现故障。因此，为了提高火电厂的效益，针对这些故障要加强设备的检查和维护，还必须对变压器的常见故障有全面的了解，使故障能够及时判断和处理，以确保整个电力系统能够正常运行。

参考文献

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[2] 张万达.浅析火力发电厂主变压器常见故障处理方法[J].中国设备工程，2019（18）：44-45.

[3] 杨城.变压器故障及排除技术措施研究[J].通信电源技术，2019，36（8）：137-138.