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关于变电站中变压器常见故障分析及维护保养张宗金

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张宗金

[导读] 摘要：变压器的主要作用是控制电压和电流，以确保电力网络可以安全平稳地运行。

        云南电网公司昭通供电局云南省昭通市 657000
        摘要：变压器的主要作用是控制电压和电流，以确保电力网络可以安全平稳地运行。因此，对变压器进行必要的检修和日常维护，是关系着国家电力网络能否顺利运转的重要工作。对变电站中的变压器进行研究，了解其运行原理，明确对变压器常见故障的有效应对方法，对于电力网络的安全运行有十分重要的作用。
        关键词：变电站；变压器；故障；维护保养
        1变压器故障特点
        对公司发生的故障特征进行分析，并根据相关文献，可以总结得出变压器一般故障特征，它们具有如下几条共同点。
        （1）在保护电路动作时，存在不达标的情况，大多变电站都存在短路电流与短路时间未达到国家标准GB1094-5的要求，变压器组相之间就产生比较严重的损坏，给企业造成了比较大的损失。
        （2）绕组的变形或者是损坏均发生在低压侧绕组即变压器内绕组，其他绕组基本没有损坏。
        （3）最终导致短路故障的发生，均出现在低压侧，有些变压设备为非接地系统，所以一旦发生故障，造成整体系统绝缘能力不足，容易诱发短路。
        （4）变压器多点接地，当出现此类情况时，实际上在变压器中会出现电流回路，从而导致变压器内部铁芯出现故障。造成变压器出现发热等，进一步恶化导致结构变形，变压器不能正常工作。
        2变压器的常见故障
        2.1变压器过热
        变压器过热故障问题通常可以划分为三种情况。第一种情况是变压器低温过热，具体表现为：变压器机身温度≤300℃。第二种情况是变压器中温过热，具体表现为：300℃≤变压器机身温度≤700℃。第三种情况是变压器高温过热，具体表现为：变压器机身温度≤700℃。变压器出现过热的故障会严重影响变压器的正常使用和运行，甚至引起重大安全事故，所以必须对其进行及时检修，排查问题。
        2.2变压器差动保护误动
        变压器差动保护误会，就是指变压器在未出现相关问题的情况下，出现了差动速断保护或者是发生了比率差动保护信号的情况。变压器的差动保护，原本是为了在变压器发生区内故障，且问题比较严重时，使各个断路器迅速跳开，将发生故障的故障点实施与其他部分的及时切除，以避免造成大面积的电路损伤。但是，如果变压器差动保护装置发生了误动，就会干扰和妨碍变压器的正常运行。
        2.3绕组故障
        绕组作为干式变压器的核心组成部件，是实现变压器高电压和低电压之间传输和变换的关键。干式变压器绕组的故障形式通常包括绕组短路、绕组断路、绕组变形、绕组松动等，故障的产生多是绕组自身结构及绝缘等设计不当造成的。在诸多干式变压器的绕组故障中，绕组短路的故障发生几率较高，绕组短路故障不仅使变压器不能正常工作，还会威胁变压器内部其它元器件的安全运行，因此需要引起电力部门的重视。变压器绕组短路故障时会伴随有异常现象出现，如变压器工作时存在局部过热或者局部放电等现象，为了避免变压器绕组发生烧断故障，必须及时发现，及早处理。对于变压器工作过程中的绕组变形、松动、绝缘失效等故障，一般从变压器表面无法识别，但是会降低变压器抵抗短路电流的能力，继续使用会产生绕组松散，使内部的电场强度分布不均匀，使变压器内部导线局部高温，烧毁绝缘橡胶出现绕组短路。
        2.4铁芯故障
        变压器铁芯与变压器绕组配合完成变压器高低压的传输与变换，其质量对于变压器正常工作极为重要。

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变压器铁芯故障形式包括铁芯多点接地、铁芯片间短路、铁芯接地不良等。上述诸多的故障中铁芯多点接地故障较为常见，故障发生时铁芯会伴随产生较多的热量，铁芯局部产生高温，将会加速变压器绝缘物质的老化，进而加剧铁芯产生更多的热量，严重的会使变压器铁芯出现接地并烧断引线的故障。铁芯片间短路和铁芯接地不良等故障出现时同样会使铁芯产生过多的热量，导致局部过热，增加铁芯片层之间绝缘物质的老化，如果不能及时进行处置，将会进入恶性循环状态，使故障不断蔓延。
        3变压器的故障检修
        3.1变压器过热故障的检修
        变压器之所以会出现过热的故障，一般是因为变压器在很长时间内都维持着高负荷的运行，这种高负荷的运行会导致变压器部件中的绝缘部分老化过程变得更加迅速，绝缘材料的性能下降，机身的温度就会发生迅速增高的情况，并且减缓变压器的运行速度，使变压器运转变慢，而且容易发生安全事故。遇到变压器过热的故障问题，首先应该排查的是变压器分接开关的使用状态，看看分接开关的接触是否良好。如果分接开关接触良好，并未发生问题，就应该进行内置铁芯的检查。要保证内置铁芯具备充足的电磁传导能力，避免接触点过多，还要避免内置铁芯的配套线圈组出现漏磁的问题发生。
        在进行变压器过热故障的检修时，可以利用变压器机身温度变化的外在表现，在变压器机身呈现温度激增时，使用红外测温的检测方法对变压器进行检测。利用红外测温，可以确定变压器温度激增的具体温度数据，并将温度数据以视频的形式实施信号传导。然后工作人员通过查看视频，找到发生故障的具体方位，对过热故障进行严重性评估，制定解决方案。如果是油浸变压器套管的接面发生了温度激增，那么在进行检修时，先要找到温度升高的具体部分，从油浸变压器套管的属性特点，和具体的温度数据，决定应对措施，修复损坏的部分。在油浸变压器套管外侧，有一个对其起保护作用的装置，在对破损点实施修复和补救之前，先要拆除这个保护装置，可以使用轮齿咬合法实施修复或者处理，但是需要注意的是，在进行补救时，需要添加一个垫片，在套管和保护装置中间作为隔离，保护其在检修过程中不会遭受损伤。在解决了变压器过热的故障后，还需要将套管外边的保护装置进行再度安装，继续其保护作用。
        3.2变压器差动保护误动故障的检修
        发生变压器差动保护误动故障的原因一般有两种：一种原因可能是差动保护装置的定值整定发生了错误，另一种原因可能是励磁涌流造成了误动。对于前者，在检修过程中应该先对出口硬压板进行一一的试调，并核对最新定值单。如果经检测定值没有问题，就必须对出口压板的对地端进行彻底的检测，确定问题。假如误动是由励磁涌流引起的，则需要检查故障录波装置，分析其波形，然后根据具体情况进行技术处理。
        3.3变压器渗油故障的检修
        如果油箱拐角、平面接缝等部分出现内应力问题，就会发生漏油。变压器漏油故障出现以后，需要对设备进行一一检查，排查出漏油点。有时低压侧引线的长度改变了，但是受到母线的拉伸，胶珠所承受的来自螺纹的压力就会增加，导致漏油点出现。因此，要注意控制低压侧引线的长度。在安装胶垫时，必须控制胶垫的质量，否则如果胶垫存在质量问题，密封性不符合标准，就会出现升高座部位的漏油问题。
        结论
        变电站的各种电器设备，在日常的巡查与维护中应做到详尽、细致，尽量避免设备发生故障，防止应变电站故障为社会生产、生活带来不必要的冲击。而变压器作为电网中的核心设备之一，历来都受到较多的关注。应加强相关工作人员的专业素养，提升设备的使用效益，从而创造更多的社会价值。
        参考文献：
        [1]杨阳.变电站变压器的检修与维护[J].机电信息，2019（32）：63-64.
        [2]陈丽，刘天宇，肖诗宇，等.变电站变压器的检修维护[J].现代工业经济和信息化，2019（9）：124-125.
        [3]武警，陈萍.变电站变压器的检修维护[J].门窗，2019（13）：247.