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主变压器常见故障分析及运行建议张玉平

发表时间：2020/4/30 来源：《电力设备》2019年第23期作者：张玉平

[导读] 摘要：变压器是电力系统得以正常稳定运行并实际发挥其功能性的重要保障，尤其在电容偏大的变电站项目中，变压器对于稳定有效的电力支持以及高压支流输电都有着重要的作用，因此，主变压器的正常运行非常的重要。

        （山东核电有限公司山东省烟台市 265100）
        摘要：变压器是电力系统得以正常稳定运行并实际发挥其功能性的重要保障，尤其在电容偏大的变电站项目中，变压器对于稳定有效的电力支持以及高压支流输电都有着重要的作用，因此，主变压器的正常运行非常的重要。对于主变压器在运行过程中可能出现分故障有充分的了解以及较为可靠的维护措施，能够在很大程度上减少电力问题所带来的一系列的问题的影响，使得系统的安全性得到大大的提升。
        关键词：变压器；运行和维护；故障分析
        作为在电力系统中极为常见的一种用来转换能量的装置，变压器能够将不同的电力系统以一定的方式连接在一起，将大、小电压之间进行转换，实现不同大小的电流之间的变化，以及完成阻抗交换的功能。针对变压器在日常运行中可能出现的问题进行合理的分析，并在变压器故障时能够在第一时间以有效的、准确的、安全的措施完成系统的维护管理，对电力系统的稳定运行来说有着非常重要的作用，另外，合理的防护措施能够减少停电情况的发生，同样使得电力系统本身的故障所带来的经济损失降到了最小。
        1 常见的变压器运行故障分析
        1.1 变压器油出现异常
        从变压器油的异常情况进行分析，有关于变压器油的异常情况和故障包括油温、油位的异常、变压器油的渗油和漏油。(1)通常情况下由于变压器在运行期间它内部的线圈和铁芯不断交错转动会产生一部分热量，此时变压器油吸收了这部分热量温度有所升高，当线圈超负荷运行或变压器线圈铁芯组产生的热量超过了允许值就会出现变压器油温异常的现象，要降低变压器的油温需要依靠散热器的散热作用进行物理降温，使得变压器的油温始终不会超出安全范围，油温的升高会使得变压器的绝缘组织受到一定的影响，加速其老化，因此需要采取一定的保护措施。（2）当变压器油位显示器上的油位数值过高或者过低的时候，变压器的油位就处于异常状态。通常情况下，油位和油温都能够通过变压器上安装的磁针较为准确的显示出来，与不同情况下的油位以及油位一一对应，并随着油位和油温的变化发生位移。由于在油位异常之时油标管很有可能已经被堵住了，并且在测量地防爆通气管内的气体通气不畅，使得油位计所显示的数值并不是真实的油位，这让工作人员难以判断目前变压器的具体情况。瓦斯保护通常在变压器油位过低的情况下会触发，出现严重缺油的情况绝缘层将会很容易被破坏，其后果不堪设想。（3）变压器在运行过程中关于变压器油的常见故障还有渗油、漏油的现象。一般情况下如果储油容器的密闭性不够、排油阀的精度过低就会出现漏油或是渗油的情况，系统在运行过程中的震动等也是产生渗漏的原因之一，应该及时检查密封措施并做好减震工作。
        1.2 变压器出现异响
        通常均匀的嗡嗡声时变压器在正常运行时会发出的声音，变压器的磁通量周期性交替会造成磁芯的反复震动因此发出均匀的声响，所以在进行变压器工作状况的判断时可以依据声音来确定。当变压器内的电流超出了异常水平时会出现变压器的异响，可以知道此时设备的功率偏大，系统内部的局部短路造成变压器异响的原理同样也是电流过大所导致的，需要进行仔细地检查；在铁芯地硅钢片发生异常振动时变压器会出现连续的且不太均匀的声响，若很长时间这样的声音都没有消失，就需要关闭变压器启动备用或停电处理对其进行检查。异响进一步升级的情况会发出巨大的放电以及爆裂的声音，这是铁芯的螺纹松动所引起的，对电力系统的运行极其不利，同时带来了巨大的安全隐患，需要在第一时间进行处理，更严重的情况甚至会引发变电站的火灾。
        1.3 变压器接地异常
        变压器的接地处理出现异常的情况可以分为以下三种，首先是在变压器的避雷接地处理上的异常情况，它会使得变压器的电阻增大很多；其次如果没有安装在低压侧的避雷装置，在变压器遭受雷击过后就会很快的破坏它的功能，造成很大的危险；最后是变压器的铁芯接地异常，铁芯是变压器的核心部件，它的异常接地会使得变压器连续的出发放电现象，导致变压器的正常工作受到影响。接地作为变压器的重要保护措施之一，需要严格控制，并高度重视。

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        1.4 变压器绕组的故障
        在变压器的长时间运行后作为变压器的核心结构之一，变压器绕组会出现绝缘层老化的现象，甚至是断裂，其抗电性能会变得很低；多次的短路冲击的情况使得变压器的绕组的形状发生变化，使得电压出现波动，在频率较高的情况下很有可能击穿它的绝缘层。在生产绕组的时候工艺控制不合理，控制方法不科学，使得绕组压制不够紧密，造成变压器绕组的机械强度不够再反复的负载压力的情况下，它的绝缘层会破坏。变压器的绕组在油温过高时同样会被连带影响，对它的使用寿命影响很大。
        1.5 其他故障类型
        （1）变压器的内外部故障在一定程度上都会使得高压熔断器熔断，一方面是保护整个电力系统的故障不会蔓延，另一方面也使得电力系统暂时无法工作。对于高压熔断器的问题，需要从变压器的内外两侧迅速锁定原因，如果是由于外部原因所致的在排除影响因素的二次影响的可能性后必须对保险丝进行更换，及时对故障问题进行检修。（2）变压器故障所引起的系统跳闸，在以上所提到的各类问题的影响下均油可能带来变压器短路的问题，这是变压器进行自我保护的方式，及时检修即可。（3）变压器的分接开关运行异常，这是变压器产生异响的原因之一，在其不稳定的状态下容易产生电火花，带来严重的后果，需要结合电力系统的实际情况采取应对措施。
        2 变压器运行维护的相关建议
        2.1定期进行变压器的外观清洁和维护
        变压器的散热性能会受到覆盖在其上的灰尘的影响，灰尘的堆积会使得它的散热性能变得很差，捅死对绝缘层的绝缘效果也存在一定的影响，使得变压器发生故障，并对它的额定使用年限产造成削减。因此相关的维护工作人员应该对变压器的外观维护更加注重，变压器外部的清洁能够在很大程度上帮助变压器物理散热，尤其在变压器高负荷运行时有着重要的作用。当变压器是暴露在外界空气中的安装方式时，需要额外进行变压器的壳体氧化防控工作，做好防腐措施的相关处理工作。
        2.2 对变压器的日常巡查力度加强
        从上述分析不难看出，变压器在日常工作过程中的维护非常重要，对于以上所提到的异响、油温、油位等异常问题来说，需要在故障出现的第一时间采取准确有效的措施进行维护和检修。因此，对于变压器的日常巡查力度的加强很有必要，需要有对电力系统检修情况十分了解的专业工作人员在变电站对变压器的运行进行计算机辅助的人工监控，及时发现变压器运行过程中的故障问题所在。对于异响以及漏油、渗油等故障来说，相关工作人员可以直接同过观察来发现问题，同时也要对电力系统的信息化管理模式比较熟悉，能够读懂各种仪表和各项参数。
        2.3 对变压器的油位实施切实的监控
        通过观察变压器的油位可以知道目前系统所承受的负荷大小，并可以借助相关的数值信息反映处目前变压器所存在的前在危险。在油温过高的情况下运行会使得系统的整体压力迅速的增大，另外由于渗出和漏出的油在一定温度下可燃，将会形成很大的安全问题。变压器油的实时监控需要不断加强工作人员的管理意识，使得他们能够对变压器油问题可能相关的各项参数有专业性的了解，做到科学合理的监控，在遇到相关问题时能够迅速采取相关的专业手段进行解决，达到较好的控制效果。
        3 结束语
        主变压器的常见故障维护对于电力系统的稳定运行有着非常重要的保障作用，做好维护管理对于供电稳定具有重要的意义。
        参考文献：
        [1]王洋.变压器运行过程中的常见故障分析及维护探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(13),29-30.
        [2]葛华.500kV变电站主变压器运行中产生的问题和维护措施[J].科技传播,2016,8(17),180-181.