王延勤

【摘 要】 變壓器作為重要電力設備，在電網(wǎng)運行之中發(fā)揮重要作用。但從近些年大型電力變壓器運行實際情況來看，變壓器容易出現(xiàn)過熱性故障，導致變壓器的穩(wěn)定性和功能性大大削弱，進而影響電網(wǎng)運行效果?；诖?，本文將結合實例案例，就大型電力變壓器過熱性故障診斷及處理予以詳細的分析和探討。

【關鍵詞】 電力變壓器 過熱性故障 故障診斷 處理對策

變壓器內部過熱是變壓器運行中多發(fā)性故障。由于變壓器結構復雜，變壓器內部過熱存在的部位、表現(xiàn)形式都存在多樣性特點，這給變壓器和電網(wǎng)運行帶來了結構、器件、系統(tǒng)方面的嚴重威脅。在當前我國電力領域積極建設高效化、自動化、智能化電網(wǎng)的情況下，應當對大型電力變壓器過熱性故障進行詳細的診斷，并提出切實有效的處理對策，有效解決問題，從而保障變壓器，使其可以支持電網(wǎng)安全的、穩(wěn)定的、高效的運行。所以，切實有效的處理大型電力變壓器過熱性故障，利于更好的建設電網(wǎng)。

1 變壓器過熱性故障的原因分析

結合相關文獻及筆者工作經(jīng)驗，確定造成變壓器過熱性故障的原因有多種，具體表現(xiàn)為：

1.1 變壓器繞組過熱

變壓器繞組過熱是引起變壓器過熱性故障發(fā)生的原因之一?；趯@組過熱引發(fā)變壓器過熱性故障問題的分析，確定繞組材料質量不高是引起變壓器運行中繞組過熱的關鍵。因為一些生產(chǎn)企業(yè)，為了解決變壓器銅損問題，在制作變壓器繞組的過程中，使用換位導線統(tǒng)包絕緣線，如此在變壓器運行的過程中，絕緣線將會膨脹，換位線脫離，進而堵塞變壓器內部油路，導致油路不暢，且變壓器繞組局部發(fā)熱。

1.2 變壓器引線發(fā)熱

變壓器引線發(fā)熱，引發(fā)變壓器過熱性故障，主要是因為在變壓器運行的過程中，導引線分流，致使套管產(chǎn)生電流熱效應，且集中在接頭處，容易出現(xiàn)放電或閃絡現(xiàn)象，致使變壓器穩(wěn)定性降低。

1.3 變壓器漏磁引發(fā)過熱

通常情況下，變壓器由原邊繞組勵磁安匝所產(chǎn)生的磁通，不會全部貫穿副邊繞組，其中貫穿副邊繞組的磁通被稱之為主磁通，沒有貫穿副邊繞組的磁通被稱之為漏磁通。一些變壓器磁通的設置并不嚴謹，其中漏磁通的設置較多，進而使得鐵芯上或下夾件拉桿等部位處集中漏磁通，那么在變壓器運行的過程中容易出現(xiàn)漏磁通過熱現(xiàn)象，進而影響變壓器的穩(wěn)定性和功能性[1]。

1.4 變壓器冷卻裝置異常

冷卻裝置是變壓器良好運行不可或缺的重要裝置之一。但是，在一些情況下冷卻裝置的使用卻給變壓器帶來了負面影響，即變壓器過熱性故障發(fā)生。經(jīng)過詳細的檢查與分析，確定在變壓器冷卻裝置風路堵塞、風扇電源缺失、風扇反轉、風扇啟動值設置錯誤等情況下，造成冷卻裝置異常，進而造成變壓器溫度過高，使變壓器運行效果不佳。

1.5 變壓器鐵芯多點接地引發(fā)過熱

之所以說，變壓器鐵芯多點接地會使變壓器過熱性故障發(fā)生，是因為在鐵芯多點接地的情況下，鐵芯會產(chǎn)生渦流，鐵芯損耗增大，進而造成鐵芯溫度升高，與之相連接的繞組溫度也會增加，油紙也會受到影響，最終導致變壓器運行效果不佳。

2 基于案例分析大型電力變壓器過熱性故障診斷與處理

2.1 案例說明

150MVA、220kV的有載調壓變壓器投運，運行方式為高壓、中壓測并列運行及低壓側分列運行。在投入使用的第四年，對此變壓器運行情況予以檢測，負荷檢測，確定高壓側各月的平均負荷在80MVA～120MVA；色譜檢測，后確定乙烯含量從20.15升至91.54，二氧化碳含量從1450升至5400；運行溫度檢測，確定變壓器運行后繞組溫度和油面溫度均比正常溫度高處10℃；變壓器油顏色檢測，確定變壓器油顏色已經(jīng)變質，呈黃色。

2.2 初步診斷與原因分析

2.2.1 變壓器初步故障診斷

基于以上變壓器運行檢測所獲得的信息，相關技術人員初步分析，判斷變壓器內部可能存在兩種故障：（1）對色譜檢測做進一步分析，確定變壓器內部溫度可能接近700℃，過熱點在引線處。另外，從變壓器負荷檢測來看，變壓器長時間處于超負荷的狀態(tài)。由此可以初步診斷變壓器內部存在過熱性故障。（2）在以上分析的基礎上，對色譜組進行比對與分析，確定變壓器內部還可能存在固體絕緣材料老化的現(xiàn)象。

2.2.2 變壓器返廠檢查

為了能夠相對準確的了解變壓器故障情況，以便有針對性的修復變壓器，對變壓器進行返廠檢查。在變壓器返廠檢修過程中通過溫升試驗和絕緣試驗等，初步確定變壓器內部存在過熱部位和老化部位。在此基礎上，詳細分變壓器溫度試驗數(shù)據(jù)，確變壓器油面溫升大，且高壓、中壓、低壓繞組溫升都已經(jīng)超過國家標準；而油色譜數(shù)據(jù)分析，二氧化碳含量變化較大，與此同時一氧化碳、甲烷、乙烯含量也發(fā)生了變化，進而確定變壓設備內部存在過熱故障[2]。但是，在本次診斷中還存在一些疑點沒有得到確切的解答，如若貿然進行故障處理，可能存在一些差錯。對此，需要進行二次診斷。

2.3 二次診斷與原因分析

2.3.1 二次診斷

（1）拆卸冷卻裝置，對冷卻裝置進行詳細的檢查，確定冷卻裝置是否出現(xiàn)異常。（2）對主變本體進行真空脫油處理，確油路是否被堵塞。（3）再次進行溫升試驗和長時間空載試驗，詳細了解變壓器溫升情況等相關方面的內容[3]。

2.3.2 變壓器本體拆卸檢查

為了能夠詳細的了解變壓器過熱性故障情況，并確定引發(fā)故障的原因及部位，還需要對變壓器本體進行拆卸和檢查。經(jīng)過一系列的變壓器本體拆卸后，確定上部絕緣件引出線絕緣破損，有放電現(xiàn)象；而靜電屏和第一餅線圈的絕緣紙變黃、變黑。

2.3.3 原因分析

經(jīng)過以上的變壓器故障診斷及變壓器拆卸檢查，確定變壓器過熱性故障發(fā)生的主要原因是：（1）線圈設計結構和制作工藝存在缺陷，使得變壓器運行的過程中，引出線會出現(xiàn)局部過熱的情況，容易使變壓器過熱性故障發(fā)生。（2）經(jīng)典絕緣包扎不夠緊密，且在上部壓板壓緊線圈時松動的絕緣紙堵塞油道一部分，使得部分油道變小。此種情況下，在變壓器運行的過程中容易引起線圈與靜電屏處過熱，加之油道容易堵塞，必然會影響變壓器的穩(wěn)定性和功能性。（3）變壓器引出線絕緣破損，引發(fā)放電現(xiàn)象，導致油色譜異常。

2.3.4 修復方案

（1）按照相關標準，重新規(guī)范化、標準化繞制高壓線圈。（2）基于變壓器正常運行需要，將老化的或拆卸中損壞的絕緣體予以更換，安裝完好的高壓線圈三相靜電屏。（3）為了避免后續(xù)變壓器運行過程中在此出現(xiàn)過熱性故障，還需要對冷卻裝置予以檢查與維修，保證冷卻裝置完好。（4）為了避免絕緣紙未緊固，影響繞組及油道的使用，在此還需要根據(jù)變壓器的緊固件及密封件的應用標準，選用適合的、適用的緊固件與密封件，替換，從而保障變壓器設置完好，以便其可以有效的、合理的應用[4]。

3 大型電力變壓器過熱診斷技術應用分析

基于以上案例及相關資料的分析，確定目前用于大型電力變壓器過熱性故障的診斷技術有多種。結合變壓器過熱故障實際情況，科學、合理的運用過熱診斷技術，可以有效修復變壓器，使變壓器運行良好。

3.1 變壓器氣相色譜分析技術

變壓器氣相色譜分析技術是利用變壓器油中短鏈烴的烴類物質預熱會揮發(fā)的特點，進而確定變壓器內部是否過熱及過熱部位。通常情況下，通過色譜分析變壓器運行中乙烷和乙烯氣體來確定變壓器是否出現(xiàn)過熱的情況，在此基礎上分析其他氣體，如一氧化碳、二氧化碳等，確定具體的過熱部位。

3.2 變壓器液相色譜分析技術

從原理角度來看，此種技術與氣相色譜分析技術很是相似。但不同的是變壓器液相色譜分析技術是通過測定和分析變壓器優(yōu)質的糠醛含量來確定變壓器是否存在過熱性故障，同時還能夠測定變壓器內部是否存在老化現(xiàn)象[5]。

4 結語

在當前我國電力事業(yè)發(fā)展良好的情況下，為了滿足廣大人民群眾生產(chǎn)生活用電需求，電力行業(yè)積極進行高效化、自動化、智能化的電網(wǎng)建設。但是，從近些年大型電力變電器實際應用情況來，變壓器過熱性故障的頻頻發(fā)生，不僅影響了變壓器的正常運行，還阻礙了電網(wǎng)建設。對此，影響詳細的分析可能引發(fā)變壓器過熱性故障的原因，正確把握變壓器過熱診斷技術，合理安排，優(yōu)化設置變壓器，提高變壓器的可靠性、穩(wěn)定性、功能性，以便更好的支持電網(wǎng)建設。

參考文獻：

[1]張會娟.電力變壓器過熱故障及預防措施[J].電氣技術，2011（11）：76-78.D

[2]胡業(yè)華，呂斌，張書韜，等.電力變壓器內部過熱故障簡析[J].山東工業(yè)技術，2014（15）：35-35.

[3]馬宏忠，李崢.電力變壓器過熱故障及其綜合診斷[J].高電壓技術，2011（4）：9-11.

[4]白濤.110kV變壓器內部過熱故障的分析及處理[J].寧夏工程技術，2012（3）：258-260.

[5]羅紅濤.油浸式電力變壓器過熱故障的診斷與處理[J].技術與市場，2013（7）：99-100.