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配电变压器故障类型及状态检修技术与运行维护探讨

发表时间：2021/8/10 来源：《中国电力企业管理》2021年4月作者：马亮

[导读] 电力变压器是电网的关键组成部分，故障会影响整个电源系统的正常运行，变压器运行期间的错误通常是由异常的温度升高和异常的油位或者异常的振动以及噪声引起的，有些故障的原因是绝缘材料的老化以及绝缘油的劣化和过电压等造成的。因此，有必要加强变压器的检修并采取维护措施，做到能够及时处理变压器的故障，保障电力系统正常运行。

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摘要：电力变压器是电网的关键组成部分，故障会影响整个电源系统的正常运行，变压器运行期间的错误通常是由异常的温度升高和异常的油位或者异常的振动以及噪声引起的，有些故障的原因是绝缘材料的老化以及绝缘油的劣化和过电压等造成的。因此，有必要加强变压器的检修并采取维护措施，做到能够及时处理变压器的故障，保障电力系统正常运行。
关键词：配电变压器；故障；状态检修；运行维护；探讨　
        引言：配电变压器对于电力系统运行的安全可靠非常重要，如果在运行过程中配电变压器发生故障，会对电力系统的运行造成不必要的损失，并严重影响生产和人们的生活。因此对配电变压器的常见故障进行详细分析并采取措施，避免配电变压器中故障发生，做好维护配电变压器维护。
        1变压器常见故障的类型和原因
        1.1磁路故障原因
        一般情况下有多种原因导致变压器产生磁路故障，第一，芯螺栓部件损坏的问题，最多的是绝缘管的移位或者破损，被其他物体损坏或不够长从而导致铁芯硅钢板短路，然后产生局部涡流。如果通过螺栓发生多个故障则导致线路短路同时会有过量的热量产生，热量把铁芯烧毁，也会烧毁绝缘的线段，造成相近的线路短路。第二，铁芯硅钢板的问题，其老化或破损会导致循环涡流的产生，在这种情况下铁芯会过热从而威胁绕组。第三，铁辄和铁芯柱之间的连接因为铁辄对接连接的问题导致破裂，涡流因破裂会过热造成损坏。第四，在内部放置铁芯接地片，铁芯接地片容易与铁芯硅钢片之间产生短路，造成局部产生大量热量从而导致接地的铜片熔断。第五，如果压板丁在变压器内部移动或绝缘损坏则金属孔会被相对的钉子封闭，从而导致短路和严重过热。
        1.2绝缘系统的故障和损坏原因
        在绝缘体故障的情况下，绝缘部分损坏的原因和形式也非常复杂，并且通常具有以下形式。第一，变压器绝缘损坏最大的成因是绝缘部件潮湿引起。第二，如果由于对绝缘系统的保护不足而使变压器长时间承受过大的负载，变压器隔离系统因绝缘油老化而跟着老化，同时，污泥附着在管线上容易发生电气故障。第三，变压器漏油，这大多数是因为其结构不合理，密封不严密导致的。第四，由于周围环境的影响而引起的振动频率以及漏油温度和材料特性的漏油。
        1.3绕组故障损坏原因
        各种因素相互影响绕组损坏的原因很多，常见的故障原因如下，第一，当前的大型变压器缠结或缠绕，在这种结构中有更多的环节，纠结线段之间接触不良会导致局部温度过高从而损坏绝缘系统并降低电阻。第二，当变压器外部发生短路，特别是变压器闭合区域出口处的短路冲击问题，极易导致绕组错位或者其部分部件损坏的问题，这种绕组立即穿击失效的可能性不高，但是在变压器运行期间会产生电磁力，从而导致铁心螺栓变松或变压器反复受到冲击，将绝缘体置于两者之间。第三，变压器绕组余量不足，这种由绝缘块隔开的线段的弹性会减弱，会形成整个绝缘垫并破坏绕组的完整性。当变压器处于负载状态时电磁力会引起剧烈的振动从而导致绕组错位，在严重的情况下电阻之间也会发生短路。第四，变压器在电应力或电磁力的影响下会受到负载波动的影响，绕组在这种情况下极易损坏。第五，持续的变压器过载容易使变压器温度升高，过高的温度使得绝缘体断裂并脱落，造成变压器短路以及故障。第六，变压器电压不稳定且产生变化，如果外部抽头与内部抽头不匹配则会发生拆卸和电势，操作过程中分接头调整不当会损坏绕组。

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        2变压器管理中的状态维修技术
        2.1状态维护是基本管理任务
        变压器的维护对操作员有着严格要求，要对变压器设备的运行状况和相关数据（技术书籍、实验数据、相关会议记录、出厂报告等）进行详实记录。同时必须记录安装报告、铭牌描述、检查记录及操作数据等，以掌握和分类诊断测试报告和技术改造数据以及维护数据和措施的实施等，具有相同型号的家族缺陷的设备。
        2.2变压器信息状态
        收集与变压器运行状况检查有关的信息，第一，变压器运行状态，检查记录变压器低压附近的短路数据，包括短路次数和电流，检查记录变压器的温度变化和负载数据，油色谱图和地面腐蚀等。第二。进行变压器检查，检查包括变压器的油位和泄漏以及油温和变压器在使用过程中的噪音，变压器的振动状态，还要检查变压器表面腐蚀情况。第三，对变压器的实验阶段数据进行详细记录和分析，包括变压器的直流测试数据、绕组容量数据、短路绕组数据、油中水分数据、极化指数数据、铁芯绝缘电阻数据等。第四，在变压器套管实验阶段记录数据以及工作条件。如变压器放电断开状态，记录绝缘管的电阻以及油中红外温度和水分含量的测量数据。第五，使用冷却系统以及使用带有有载分接开关的变压器。第六，无线电保护变压器的保护状态。
        2.3评估变压器状态并进行状态维护
        通过红外测温，智能检查等检查变压器的运行状态以曲线形式显示设备的变化，同时评估设备的运行状态，然后通过加权平均值进行检测、操作设备的计算方法，变压器的工作状态分为四种情况：正常稳定状态、注意警告状态、异常状态和重大异常状态。稳定状态表示变压器一切正常，相关数据符合标准运行要求，变压器作业处于稳定状态，这个时候要对变压器稳定运行的警示条件因素进行关注，并且几个指示器不在标准范围内。异常状态表示变压器异常，该指示器可以指示变压器仍在运行但是偏离了轨道，主要异常现象意味着变压器可以维持较差的工作条件，并且其工作时间短且工作时间短，变压器必须立即停止。如果在状态评估中发现问题则修复并消除缺陷而不是停机，如果变压器停电则会根据计划配置故障消除，并在发现主要缺陷时监视发展趋势。如果出现重大异常情况要立即处理问题，并为停电做好准备。
        3变压器运行中的维护工作分析
        电力变压器运行的主要维护要点如下：首先，检查变压器的运行状况，检查的主要内容是变压器工作环境的温度以及电压和电流值，记录参数值并且必须将这些值与设定值和参考值进行比较。如果该值超出指定范围则应立即采取措施进行处理。其次，要对变压器的工作温度进行实时检查和记录，并将其与自身设备的温度监控设备显示的值进行比较，采取措施将其控制在适当的范围内并定期校准自测温度设备。第三，在操作变压器时检查异味，变压器运行中最常见的故障类型是温度异常，高温会导致绝缘层烧坏，故障开始时症状不明显很难检测到。但是，由于在劣化过程中散发出刺鼻的气味，因此可以在变压器的操作和维护期间检查异常气味以确定是否存在诸如绝缘劣化或温度异常的问题。第四，检查变压器油，油品检查不仅应确保油位在规定范围内，而且如果油位小于规定值，则必须及时添加和补充变压器油，还需要检查机油质量确保没有杂质，同时检查变压器油是否泄漏。第五，操作变压器时检查异常声音，在正常操作中，由于电磁感应变压器会发出嗡嗡的电磁声音，但是当变压器发生故障时很容易表达异常。例如，如果变压器内部发出嘶哑的放电声，则绕组的绝缘层将被破坏，如果电子声音不均匀则铁芯的垫片螺栓或螺母可能会松动，因此可以通过使用变压器的运转异常声音来对变压器的运转异常进行初步判断。
        结束语：配电变压器的日常运行和维护在确保正常运行中起着重要的作用，为了增强责任心，相关人员必须了解和分析配电变压器的结构，了解工作原理并结合设备运行维护的缺点采取科学有效的措施来提高质量，保证配电变压器在当日能够正常运行。
参考文献：
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［2］曾嗣堂，曾萍，赵国宾.电力变压器维修和维护方法探析［J］.化工管理，2017（5）：26.
［3］李腾，张晨晨，蒲道杰.电力变压器运行中检修与维护的研究［J］.华东科技：学术版，2017（8）：306.
［4］张家瑞，王菲.电力变压器维修和维护方法探析［J］.工程技术（文摘版），2016（2）：217.