電力變壓器的故障診斷及檢修措施

1、<p>　　電力變壓器的故障診斷及檢修措施</p><p>　　摘要：造成電力變壓器故障的原因有很多，人為因素、外界因素、變壓器自身因素等等，當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，檢修人員在判斷變壓器故障的過程中，要對(duì)故障進(jìn)行全面的分析，以便制定出最為合理科學(xué)的應(yīng)對(duì)方案，從而保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文根據(jù)筆者多年工作實(shí)踐，對(duì)電力系統(tǒng)變壓器故障原因、電力變壓器的故障診斷及處理方法進(jìn)行了探討。 </p>&l

2、t;p>　　關(guān)鍵詞：電力 變壓器 故障 診斷 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　正文： </b></p><p>　　一、電力系統(tǒng)變壓器故障原因分析 </p><p>　?。?）超負(fù)荷運(yùn)作。有些變壓器的容量達(dá)不到日益增長(zhǎng)的用電需求量后，發(fā)電廠或用電部門卻在沒

3、有加大變壓器容量的情況下，繼續(xù)保持原來變壓器的運(yùn)作，引起變壓器超負(fù)荷的情況，這樣一來造成高壓線路的溫度過熱，線路容易跳閘、短路，使得絕緣過早的老化。 </p><p>　?。?）變壓器進(jìn)水受潮或落入異物。受潮是指外界的洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或者配件侵入油箱、絕緣油中存在水分等造成絕緣的情況，若變壓器的防爆管、防爆膜破裂也會(huì)引起水和潮氣進(jìn)入變壓器內(nèi)，導(dǎo)致變壓器的絕緣強(qiáng)度降低；而變壓器中掉入小金屬物件或

4、鐵芯上遺留有螺帽零件時(shí)，電壓、電流和溫度有可能還會(huì)保持正常狀態(tài)，但變壓器卻會(huì)發(fā)出異常的聲音，影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行。 </p><p>　　（3）三相中缺一相或三相負(fù)載不平衡。三相負(fù)載如果不平衡，則會(huì)使得某相長(zhǎng)期過載，溫度偏高，易產(chǎn)生匝間短路或相間短路。當(dāng)變壓器的調(diào)壓分接開關(guān)不到位時(shí)，會(huì)造成三相調(diào)壓分接開關(guān)接觸電阻不一致，發(fā)生過熱短路的情況；若高壓引線過細(xì)，加上變壓器的運(yùn)輸不當(dāng)，造成振動(dòng)斷線（但未接殼）也會(huì)引起缺相

5、故障。 </p><p>　?。?）變壓器滲漏油現(xiàn)象。變壓器遇到以下情況易發(fā)生漏油現(xiàn)象：變壓器的焊縫開裂或密封件失效；運(yùn)行過程中受到劇烈震動(dòng)；油箱嚴(yán)重銹蝕或破損等。當(dāng)變壓器的內(nèi)部線圈對(duì)圍屏放電、內(nèi)部引線接頭發(fā)熱、鐵芯多點(diǎn)接地使渦流增大過熱等因素引起變壓器溫度異常時(shí)，防爆管或壓力釋放閥會(huì)噴油。變壓器的油位計(jì)偏低，使套管引線和分接開關(guān)暴露于空氣中，易降低絕緣水平，引起擊穿放電。 </p><p&g

6、t;　?。?）變壓器油質(zhì)異常。變壓器中的油，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中若受到雨水和潮氣的浸入，以及故障電流沖擊等使油溫過熱異常，容易造成油質(zhì)的變壞，導(dǎo)致變壓器的絕緣性能受到了很大的影響，這種情況就非常容易引起變壓器的故障產(chǎn)生。如果巡視過程中發(fā)現(xiàn)油色開始變黑，為了防止外殼與繞組之間或線圈繞組間發(fā)生電流擊穿，就要立刻對(duì)變壓器油進(jìn)行取樣化驗(yàn)分析，化驗(yàn)結(jié)果若合格則繼續(xù)使用，若不合格就應(yīng)對(duì)變壓器油進(jìn)行過濾或再生處理，讓變壓器油的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到合格要求和再進(jìn)行使

7、用。 </p><p>　　（6）變壓器日常缺乏良好的管理及檢修維護(hù)工作，如巡查不到位、檢修不徹底、使用不恰當(dāng)?shù)姆椒ā⑽催M(jìn)行定期的維護(hù)等，就會(huì)加速變壓器的老化，縮短使用壽命，這時(shí)其內(nèi)部的物理變化、化學(xué)變化或生物變化會(huì)造成絕緣材料的劣化、介質(zhì)損耗、阻抗增大等，引起變壓器故障的發(fā)生。 </p><p>　　二、電力變壓器的故障診斷 </p><p>　　目前，隨著科技的

8、迅速發(fā)展，先前電力變壓器的故障診斷方法得到了明顯的改善，這對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決故障、對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了技術(shù)保障。 </p><p>　　（1）變壓器油中溶解氣體的分析 </p><p>　　通過對(duì)電力變壓器中的絕緣油的故障診斷，我們通常將之歸于變壓器故障診斷中的早期診斷。這種通過對(duì)油中溶解氣體的分析技術(shù)，是通過分析絕緣油中溶解氣體，從而來對(duì)變壓器故障進(jìn)行判斷，這種技術(shù)已經(jīng)得到世界的認(rèn)可，

9、也在全世界得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。在長(zhǎng)期實(shí)踐中，總結(jié)出來許多判斷方法，當(dāng)前國內(nèi)外出現(xiàn)的判斷方法主要有：特征氣體法、比例法、模糊診斷法等。當(dāng)然這些方法也存在一定的局限性，不能完全客觀準(zhǔn)確的診斷出電力變壓器的所有故障。 </p><p>　?。?）變壓器紅外診斷 </p><p>　　所謂紅外診斷，是指對(duì)變壓器進(jìn)行非接觸式的檢測(cè)以及診斷，通過對(duì)變壓器溫度分布場(chǎng)的研究和分析，定位出缺陷部位，準(zhǔn)確

10、找到故障點(diǎn)。另外，將紅外技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以對(duì)變壓器的熱像進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析顯示。這種方法不會(huì)受到外界高壓電場(chǎng)的影響，在檢測(cè)時(shí)變壓器依然能夠正常運(yùn)行，不用停機(jī)，具有安全、經(jīng)濟(jì)和高可靠性的特點(diǎn)。 </p><p>　?。?）變壓器繞組變形故障診斷 </p><p>　　通常情況下，變壓器繞組發(fā)生變形后，其內(nèi)部電感和電容等的分布參數(shù)也會(huì)發(fā)生一定的變化。依托相應(yīng)的測(cè)試技術(shù)對(duì)

11、繞組特定參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，從橫向和縱向?qū)Ρ葴y(cè)試結(jié)果，可以判斷出繞組的扭曲和傾斜現(xiàn)象。具體的測(cè)試方法有：阻抗法、低壓脈沖法以及頻率響應(yīng)分析法。對(duì)變壓器繞組的故障診斷方法有故障性質(zhì)診斷和故障部位診斷之分，其中，后者在現(xiàn)階段的研究依然處于探索階段。 </p><p>　　三、變壓器出現(xiàn)故障的處理方法 </p><p>　　變壓器所處的內(nèi)外環(huán)境比較特殊，要降低變壓器的故障發(fā)生率，需要通過對(duì)其特征信號(hào)進(jìn)

12、行采集和分析，判別出變壓器的狀態(tài)，以檢測(cè)出變壓器的初期故障，并監(jiān)測(cè)故障狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)，這就要求相關(guān)的技術(shù)人員對(duì)變壓器進(jìn)行狀態(tài)檢修。 </p><p>　?。?）直觀巡視檢查法：此種是狀態(tài)檢修最為簡(jiǎn)單、直觀的方法，也是最基本的監(jiān)測(cè)手段。巡視檢查由有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行，以變壓器為一個(gè)單元，制定變壓器運(yùn)行日常點(diǎn)檢作業(yè)卡，通過運(yùn)用自身了解和掌握的變壓器方面的相關(guān)知識(shí)，對(duì)作業(yè)卡上的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，以巡查和發(fā)現(xiàn)變壓器

13、的異常現(xiàn)象，并給予及時(shí)處理，使變壓器的運(yùn)行狀態(tài)得到有效監(jiān)控。 </p><p>　?。?）油中溶解性氣體分析技術(shù)：是獲取變壓器運(yùn)行狀態(tài)的重要手段之一。由于變壓器隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，在熱和電的作用下，變壓器油和有機(jī)絕緣材料會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生不同氣體，如H 2 、C O 、CO2、C H 4 、C2H6、C2H4 和C2H2 等典型的特征氣體，通過分析測(cè)試油中氣體的成分、含量、產(chǎn)氣率和相對(duì)百分比后，用特征氣體法或

14、比值法等方法判斷變壓器的內(nèi)部故障，以達(dá)到對(duì)變壓器絕緣故障診斷的目的。例如:抽取油中氣體進(jìn)行氣相色譜分析可以測(cè)出變壓器是否處在多點(diǎn)接地的故障。 </p><p>　?。?）局部放電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)：是檢測(cè)變壓器絕緣故障的一種有效手段。當(dāng)變壓器具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生故障或運(yùn)行條件惡劣時(shí)，會(huì)由于局部場(chǎng)強(qiáng)過高而產(chǎn)生局部放電。在局部放電過程中易產(chǎn)生電脈沖、電磁輻射、超聲波、光等現(xiàn)象，此時(shí)操作人員可根據(jù)相應(yīng)的電脈沖檢測(cè)法、超聲波檢測(cè)法

15、、光測(cè)法等方法對(duì)其局部放電的大小數(shù)據(jù)和增長(zhǎng)率的高低進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確定變壓器內(nèi)部故障問題。 </p><p>　?。?）紅外測(cè)溫技術(shù)：該技術(shù)具有快捷、方便、靈敏度高、非接觸性遠(yuǎn)距離測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。變壓器在工作過程中發(fā)生超負(fù)荷運(yùn)作或是線路出現(xiàn)短路的不良反應(yīng)時(shí)，都會(huì)促使內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過熱的情況，此時(shí)利用紅外探測(cè)器接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射信號(hào)，經(jīng)放大處理，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，然后通過電視屏或監(jiān)視器顯示紅外熱像示意圖，由此可對(duì)狀態(tài)檢

16、修中重點(diǎn)部位實(shí)施準(zhǔn)確的判斷。 </p><p>　?。?）加強(qiáng)變壓器的日常維護(hù)工作。要做到實(shí)時(shí)監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀況，特別是在過負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，更是要縮短監(jiān)控的周期。定期巡視變壓器的電壓、電流、上層油溫等，并經(jīng)常對(duì)變壓器的外部進(jìn)行檢查。對(duì)套管、磁裙的清潔程度進(jìn)行檢查并及時(shí)做好清理工作，冷卻裝置運(yùn)行時(shí)，要確認(rèn)冷卻器進(jìn)油管和出油管的蝶閥，保證入口干凈無雜物，散熱器通暢進(jìn)風(fēng)；風(fēng)扇在運(yùn)行中運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無明顯振動(dòng)及異音，潛油

17、泵的轉(zhuǎn)向是否正確，冷卻器有無滲漏油現(xiàn)象，有無異常聲音及振動(dòng)，分路電源自動(dòng)開關(guān)閉合是否良好。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b></p><p>　　對(duì)電力系統(tǒng)變壓器的發(fā)生故障進(jìn)行及時(shí)分析，掌握其故障產(chǎn)生的原因，有針對(duì)性地提出有效的處理方法，并加強(qiáng)變壓器的檢修和維護(hù)工作，能夠最大限度地防止和減少變壓器故障的發(fā)生，提高變壓器的使用壽命，保證整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全

18、穩(wěn)定運(yùn)行。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 付超，安國慶．變壓器的故障診斷與分析[J]．科協(xié)論壇（下半月）．2010（10）. </p><p>　　[2] 黃獻(xiàn)濤.淺談變壓器運(yùn)行中異?，F(xiàn)象的檢修與維護(hù)[J].江蘇電機(jī)工程，2009，（5）:14-16. </p><p>