石懷莉　馬立明

摘 要：變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的電氣設(shè)備，它的故障將對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)嚴(yán)重的影響。變壓器的作用是多方面的，不僅能升高電壓降低損耗，還能降低電壓為各級(jí)使用，以滿足用電的需要。現(xiàn)對(duì)變壓器在運(yùn)行中發(fā)生的故障類型、故障原因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，結(jié)合運(yùn)行實(shí)踐提出對(duì)變壓器故障的處理方法。

關(guān)鍵詞：變壓器 故障 原因分析 處理方法

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（a）-0132-02

電力變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要電氣設(shè)備之一。變壓器的作用是多方面的，不僅能升高電壓降低損耗，還能降低電壓為各級(jí)使用，以滿足用電的需要。當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障時(shí)，將對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)及電力用戶造成極大的危害，變電站出口或近距離短路對(duì)變壓器危害極為嚴(yán)重。短路沖擊是最關(guān)鍵的因素之一。因此扼制短路故障的發(fā)生就要加強(qiáng)變壓器的故障分析，才能保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 常見(jiàn)故障類型

1.1 油質(zhì)變壞

變壓器中的油，在長(zhǎng)時(shí)間的使用中進(jìn)入空氣、油溫過(guò)熱，極易造成油質(zhì)變壞。油質(zhì)變壞對(duì)變壓器的影響主要包括：（1）破壞變壓器油路的管壁、絕緣層，侵蝕變壓器的線路，降低管壁、絕緣層和線路的絕緣性能，提高事故的發(fā)生幾率；（2）降低變壓器的運(yùn)作性能，油作為變壓器的“血液”，在變壓器的正常運(yùn)作中發(fā)揮著重要作用。油質(zhì)變壞，不僅會(huì)導(dǎo)致供油不足，更會(huì)使油的潤(rùn)滑作用降低，從而影響變壓器各部件的配合和運(yùn)作。

1.2 絕緣故障

絕緣是變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保護(hù)項(xiàng)目，它在變壓器整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中都有所體現(xiàn)，因此，是故障高發(fā)的環(huán)節(jié)。絕緣故障會(huì)導(dǎo)致變壓器線路短路，輕者影響變壓器的正常運(yùn)行，重者會(huì)導(dǎo)致變壓器癱瘓，甚至引發(fā)火災(zāi)。

1.3 油位過(guò)高或過(guò)低

變壓器運(yùn)作過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)油位過(guò)低或過(guò)高現(xiàn)象，其中，油位過(guò)低會(huì)導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動(dòng)作，甚至破壞絕緣層；油位過(guò)高會(huì)產(chǎn)生溢油，侵蝕變壓器線路和絕緣層，導(dǎo)致部件受損。

1.4 瓦斯保護(hù)動(dòng)作

瓦斯保護(hù)動(dòng)作的具體表現(xiàn)有兩種，其一是輕瓦斯作用，通常是由于內(nèi)部溫度過(guò)熱，促使油溫在短時(shí)間內(nèi)快速上升，形成的氣體觸動(dòng)繼電器，從而發(fā)出保護(hù)信號(hào)；其二是重瓦斯作用，它的信號(hào)反映源于變壓器內(nèi)部線路短路，具體表現(xiàn)是跳閘。瓦斯保護(hù)反映了變壓器郵箱的所有故障，因此，在發(fā)生瓦斯保護(hù)動(dòng)作時(shí)，首先要查明故障的原因，繼而做出相應(yīng)反應(yīng)，消除故障。

2 故障分析

2.1 油質(zhì)變壞的成因

導(dǎo)致變壓器油質(zhì)變壞的原因有很多，其中包括以下幾項(xiàng)主要原因。第一，使用劣質(zhì)油。劣質(zhì)油的黏度不足，黏溫特性和抗氧能力差，含有大量雜質(zhì)，對(duì)變壓器的主要影響有：（1）油的黏度不足，導(dǎo)致油耗加大和油溫過(guò)熱；（2）難以形成高強(qiáng)度的油膜，影響變壓器的潤(rùn)滑效果，造成各部件磨損嚴(yán)重；（3）油中的雜質(zhì)過(guò)多，成分復(fù)雜，一方面會(huì)磨損變壓器零部件；另一方面會(huì)形成大量氣體，使變壓器極易發(fā)生瓦斯保護(hù)作用，從而影響正常運(yùn)作。第二，管理力度不足。變壓器在運(yùn)行中，需要定期取油樣化驗(yàn)，檢驗(yàn)油質(zhì)是否合格。而對(duì)變壓器的管理力度不足，不清理油箱，不檢測(cè)油質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致油色變黑，黏度降低，油溫過(guò)高，從而產(chǎn)生故障隱患。第三，油質(zhì)劣化。變壓器中的油垢、零部件磨損的碎屑、油的沉淀物等會(huì)使油質(zhì)不斷劣化，從而影響變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 變壓器絕緣故障主要成因

（1）溫度過(guò)高導(dǎo)致絕緣故障。

變壓器的絕緣方式為油、紙絕緣，既不耐高溫，又是導(dǎo)致變壓器內(nèi)部溫度過(guò)高的重要因素。因油溫、短路、超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等原因?qū)е碌淖儔浩鲀?nèi)部溫度過(guò)高，會(huì)使絕緣材料不斷老化，繼而加劇了溫度增高，降低了絕緣材料壽命，從而導(dǎo)致絕緣故障。絕緣故障是影響變壓器壽命的重要因素，因此，重視絕緣故障，是提高安全指數(shù)、延長(zhǎng)變壓器使用年限的重要舉措。

（2）濕度過(guò)大導(dǎo)致絕緣故障。

雨季、潮濕的氣候是導(dǎo)致變壓器絕緣故障的重要因素。氣候變化導(dǎo)致變壓器周圍的相對(duì)濕度增大，水氣滲入變壓器內(nèi)部，使變壓器受潮，水氣傳導(dǎo)電量，從而導(dǎo)致絕緣故障。此外，絕緣油中的微量水分對(duì)絕緣介質(zhì)產(chǎn)生著危害，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)損耗因數(shù)tg8增大，從而影響絕緣性能，造成絕緣故障。

（3）油質(zhì)劣化導(dǎo)致絕緣故障。

優(yōu)質(zhì)劣化會(huì)破壞變壓器油路的管壁、絕緣層，侵蝕變壓器的線路，降低管壁、絕緣層和線路的絕緣性能，提高事故的發(fā)生幾率。

2.3 油位過(guò)高或過(guò)低的成因

在排除人為因素的前提下，變壓器油位過(guò)高或過(guò)低的原因主要有三種。首先，輸油管路堵塞、油質(zhì)黏度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致油的傳送速度緩慢，油位遲遲居高不下，造成油位過(guò)高；其次，油質(zhì)黏度不足、油管破裂、溢油、滲油，會(huì)導(dǎo)致油耗加大，造成油位過(guò)低。此外，環(huán)境氣候的變化也會(huì)影響油位，如冬季氣候寒冷，變壓器內(nèi)部溫度過(guò)低，則油傳送不暢，油位過(guò)高；而夏季炎熱，油耗較大，則導(dǎo)致油位過(guò)低。

2.4 瓦斯保護(hù)動(dòng)作的成因

油箱故障是產(chǎn)生瓦斯保護(hù)動(dòng)作的重要因素。首先，濾油、加油都會(huì)將氣體帶入變壓器內(nèi)部，逐漸積累，使油溫不斷升高，從而產(chǎn)生瓦斯保護(hù)動(dòng)作。其次，油箱內(nèi)的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關(guān)接觸不良，都會(huì)形成故障，從而引發(fā)瓦斯保護(hù)動(dòng)作。

3 變壓器故障判斷方法

3.1 根據(jù)故障產(chǎn)氣速率判斷

變壓器故障的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，必須根據(jù)故障部位的產(chǎn)氣速率來(lái)判斷。當(dāng)相對(duì)產(chǎn)氣速率、總烴的產(chǎn)氣速率不小于10%時(shí)應(yīng)引起注意，變壓器內(nèi)部可能有故障存在，但是對(duì)總烴起始含量很低的變壓器不易采用此判據(jù)。

3.2 繞組直流電阻測(cè)試

這種測(cè)試方法能夠檢測(cè)變壓器是否存在反應(yīng)繞組匝間短路、開關(guān)狀態(tài)和線路接觸不良等故障，它的工作原理是，直流電阻檢測(cè)變壓器傳電線路是否暢通，一旦發(fā)現(xiàn)故障，則采用分段測(cè)試法，檢測(cè)故障產(chǎn)生的部位，最后排除故障。變壓器繞組直流電阻的檢測(cè)是一項(xiàng)很重要的試驗(yàn)項(xiàng)目。它是變壓器大修時(shí)、無(wú)載開關(guān)調(diào)級(jí)后、變壓器出口短路后和1～3年1次必須試驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)消除變壓器的安全隱患具有重要意義。

3.3 絕緣電阻測(cè)試

這種測(cè)試方法是利用電阻檢測(cè)變壓器絕緣部位的性能，得到相應(yīng)的參數(shù)，對(duì)照絕緣參數(shù)合格指標(biāo)，檢測(cè)變壓器是否存在受潮、劣化和絕緣貫穿性缺陷，消除絕緣故障及其隱患。

4 減少故障措施

（1）優(yōu)化運(yùn)行條件.要確保變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，消除故障隱患，就必須要優(yōu)化變壓器的運(yùn)行條件。其中包括：①使用合格的絕緣油，同時(shí)定期檢查；②定期檢查變壓器的絕緣水平；③檢查變壓器各部件的運(yùn)行情況；④根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)以及季節(jié)變化，對(duì)變壓器做出適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)手段。（2）優(yōu)化運(yùn)行方式.優(yōu)化變壓器運(yùn)行方式的主要方法包括：①核算、限制短路電流，確保短路時(shí)具有相應(yīng)的保護(hù)配置；②對(duì)極易發(fā)生故障的非重要出線，采用退出重合閘保護(hù)，以期提高速切保護(hù)性能，壓縮保護(hù)時(shí)間。（3）提高運(yùn)維管理水平.變壓器的運(yùn)維管理要具有專業(yè)的高素質(zhì)人才，同時(shí)制定相應(yīng)的制度，對(duì)變壓器進(jìn)行定期檢查、維護(hù)和保養(yǎng)，杜絕人為故障，消除安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1] 國(guó)網(wǎng)輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程[Z].

[2] 國(guó)家電網(wǎng)公司電力變壓器規(guī)程[Z].