剛 毅

（河北大唐國(guó)際唐山熱電有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

0 引言

隨著現(xiàn)代技術(shù)在電力行業(yè)的深入發(fā)展，對(duì)電力變壓器的技術(shù)要求和安全要求越要越高，因變壓器是發(fā)電廠和變電站的重要設(shè)備，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有重要影響。一旦電力變壓器在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，就和可能影響整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至可能會(huì)導(dǎo)致局部停電事故。因此，保證對(duì)變壓器的定期檢查和維修是變電工作中一項(xiàng)最為重要的技能和工作，對(duì)電力變壓器運(yùn)行中的異常問(wèn)題與檢修策略探討成為了當(dāng)前電力行業(yè)最重要的課題。

1 電力變壓器運(yùn)行中的異常問(wèn)題及其原因

1.1 變壓器溫度過(guò)高與油位異常

按照國(guó)際電工委員會(huì)制定的相關(guān)規(guī)范顯示，雖然電力變壓器的運(yùn)行溫度是根據(jù)其所帶符合大小和身邊環(huán)境溫度變化而定的，但是一般情況下，主變壓器的上層油溫不得超過(guò)95℃且不宜經(jīng)常超過(guò)85℃，溫升一般不得高于55℃[1]。普遍意義上來(lái)講，變壓器正常運(yùn)行時(shí)內(nèi)部溫度和內(nèi)部構(gòu)件的溫度是相差無(wú)幾的，如果溫度比正常溫高出很多的話，就表明已經(jīng)發(fā)生溫度過(guò)高故障了。主要原因有：繞組的絕緣體受損引起過(guò)熱、導(dǎo)電回路故障引起過(guò)熱、鐵芯多點(diǎn)接地引起過(guò)熱、冷卻系統(tǒng)異常引起過(guò)熱、散熱條件惡劣引起過(guò)熱、嚴(yán)重漏磁引起油箱、箱蓋等引起過(guò)熱等。此外，變壓器絕緣受潮、變壓器超負(fù)荷運(yùn)行以及變壓器制造材料不好等也會(huì)引起變壓器溫度升高。

變壓器油位異常主要是指變壓器的油溫正常，而油標(biāo)管內(nèi)的油位變化不正常。引起油位異常的主要原因是：低溫過(guò)低導(dǎo)致油位過(guò)低，變壓器嚴(yán)重滲油引發(fā)油位異常，防爆管通氣孔堵塞，油枕呼吸器堵塞或有空氣，油標(biāo)管堵塞，檢修人員未及時(shí)注油或未按照標(biāo)準(zhǔn)的油位線注油導(dǎo)致油位不當(dāng)。

1.2 變壓器聲音異常

正常變壓器在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生連續(xù)、均勻的低沉聲音，如果發(fā)出一些特殊的響聲或者聲音斷斷續(xù)續(xù)不均勻的話，就表明變壓器出現(xiàn)了聲音異常故障。主要表現(xiàn)及原因?yàn)椋孩僮儔浩靼l(fā)出“嗡嗡”聲，這是由變壓器過(guò)負(fù)荷造成的；②變壓器發(fā)出“噼啪”放電聲，這是變壓器內(nèi)部或表面出現(xiàn)局部放電造成的；③變壓器的聲音比正常情況下大，有明顯的雜音，這是有變壓器鐵心螺栓和夾緊件松動(dòng)造成的；④變壓器聲音超大，這是由過(guò)電壓造成的；⑤變壓器運(yùn)行聲音夾雜水沸騰的聲音，這是由變壓器繞組短路故障造成的；⑥變壓器的聲音夾雜不均勻的破裂聲，這是由變壓表面或內(nèi)部絕緣體受損造成的。

1.3 鐵芯絕緣和接地不良

按照《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中油浸式電力變壓器關(guān)于鐵芯及其夾件絕緣電阻相關(guān)要求顯示，運(yùn)行中的變壓器鐵芯接地電流一般不應(yīng)超過(guò)0.1A[2]。變壓器的鐵芯是由硅鋼片疊裝形成的，各個(gè)硅鋼片之間有層絕緣漆膜，鐵芯的一點(diǎn)接地是通過(guò)硅鋼片的銅片與夾件、地螺栓三者之間而成的。一旦硅鋼片沒(méi)有固定好就會(huì)造成絕緣漆膜受損，鐵芯在接地后內(nèi)部產(chǎn)生一定的渦流使得鐵芯過(guò)熱導(dǎo)致鐵芯的絕緣漆膜老化。如果鐵芯接地不良的話，就會(huì)導(dǎo)致變壓器產(chǎn)生連續(xù)發(fā)電的問(wèn)題，使得電壓升高，影響了電壓器的正常運(yùn)行。

1.4 過(guò)電壓和過(guò)負(fù)荷

過(guò)電壓故障是指變壓器在進(jìn)行操作分合閘時(shí)或者被雷擊時(shí)產(chǎn)生的操作過(guò)電壓或者大氣過(guò)電壓，大氣過(guò)電壓一般很少出現(xiàn)，因?yàn)橐话汶姀S都安裝了避雷針，而操作過(guò)電壓出現(xiàn)的概率較大，因變壓器長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷運(yùn)行工作中。一般而言，操作過(guò)電壓的數(shù)值為額定電壓的2-4.5 倍。過(guò)負(fù)荷是指變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致變壓器溫度過(guò)高，絕緣體受損，加速了變壓器的老化程度過(guò)負(fù)荷也是導(dǎo)致過(guò)電壓?jiǎn)栴}的原因之一。如我廠使用的型號(hào)為SFP10-370000/220 主變壓器的額定電壓為242/20kV，超過(guò)了這個(gè)額定電壓的2-4.5 倍，就會(huì)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)過(guò)電壓故障。

1.5 套管故障

套管的常見(jiàn)故障主要有閃絡(luò)放電、炸毀、漏油等，主要原因有：開(kāi)關(guān)觸頭放電使得開(kāi)關(guān)表明出現(xiàn)熔化和灼燒，呼吸器不合理優(yōu)化配置，對(duì)呼吸器吸入的水分沒(méi)有及時(shí)處理，套管的密封效果不好使得絕緣受損，有水分滲入套管使得套管受潮。這其中套管閃絡(luò)放電是最常見(jiàn)、最嚴(yán)重的套管故障，套管閃絡(luò)放電會(huì)損害套管絕緣，加劇變壓器的老化程度，甚至導(dǎo)致爆炸事故，主要有套管制造不良、焊接工作不到位導(dǎo)致絕緣體受損以及套管表面不干凈或不光滑導(dǎo)致的。

1.6 滲漏油問(wèn)題

滲漏油是變壓器最常見(jiàn)的問(wèn)題，滲油和漏油差別不大，這只是在大小上有所區(qū)別，在變壓器運(yùn)行中一般變壓器的閥門系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象，主要原因是閥門的材質(zhì)安裝不到位以及放油閥進(jìn)度不準(zhǔn)使得其無(wú)法滿足螺紋處滲漏。同時(shí)在膠墊接線也會(huì)出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象，主要因?yàn)樾〈善科屏?、膠墊的密封性不好以及高壓套管基座流出線樁頭等。此外，變壓器的安裝材質(zhì)不良、制造不精也會(huì)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象。

1.7 其他異常問(wèn)題

變壓器外觀異常，如防爆管的防爆膜破裂、壓力釋放閥拒動(dòng)或誤動(dòng)等，是因防爆膜材質(zhì)不佳、呼吸器堵塞以及閥門系統(tǒng)的密封性不好導(dǎo)致的。顏色、氣味異常問(wèn)題，如線夾處顏色變暗、套管較臟引發(fā)放電產(chǎn)生大量的臭氧氣味以及呼吸器硅膠受潮變色等，其中呼吸器硅膠變色的原因是空氣濕度大使得吸濕變色大，硅膠玻璃罩有裂痕使得水分進(jìn)入，油封罩油位過(guò)低以及呼吸器容量太小。瓦斯動(dòng)作問(wèn)題，這主要是因?yàn)槠渌^電器中的氣體異常所致，一旦氣體繼電器內(nèi)的氣體過(guò)低聚集時(shí)，就很可能導(dǎo)致瓦斯動(dòng)作。

2 電力變壓器運(yùn)行中對(duì)異常問(wèn)題的檢修維護(hù)策略

2.1 電力變壓器的正確安裝及科學(xué)操作

正確安裝電力變壓器保障變壓器正常運(yùn)行的前提，在安裝變壓器過(guò)程中要做好變壓器設(shè)備的安裝工作，注重對(duì)變壓器相關(guān)的設(shè)備安裝。主要考慮三方面：要在建造標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上選擇合適的安裝地點(diǎn)，確保變壓器安裝地點(diǎn)附件的環(huán)境良好，保證變壓器的負(fù)荷設(shè)計(jì)在合理的范圍內(nèi)[3]。

科學(xué)的操作運(yùn)行是為了防止人為操作不當(dāng)而引發(fā)的變壓器故障，在很大程度上能保證變壓器的可靠運(yùn)行。工作人員在操作前要對(duì)變壓器的電壓和直流電阻進(jìn)行測(cè)試比較、測(cè)試變壓器的短路和空載、檢查變壓器的運(yùn)行條件是否滿足基本要求等，在操作時(shí)要嚴(yán)格按照操作規(guī)程，避免錯(cuò)誤操作導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障。

2.2 變壓器溫度過(guò)高的檢修維護(hù)策略

針對(duì)繞組過(guò)熱而導(dǎo)致的變壓器過(guò)熱檢修策略就是采用雙螺旋結(jié)構(gòu)的低壓繞組。針對(duì)冷卻系統(tǒng)或者散熱系統(tǒng)異常引起過(guò)熱的檢修策略是定期對(duì)冷卻器和散熱器進(jìn)行清潔，確保其不被異物堵塞，我廠利用每次檢修機(jī)會(huì)都會(huì)對(duì)冷卻器進(jìn)行沖洗，以保證變壓器冷卻系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。檢查變壓器的負(fù)載和冷卻介質(zhì)的溫度并進(jìn)行溫度核對(duì)，如果一旦發(fā)現(xiàn)不是冷卻系統(tǒng)或者通風(fēng)系統(tǒng)引起的變壓器升溫就要立即停運(yùn)變壓器，并進(jìn)行全面的維修；如果不能立即停止變壓器運(yùn)行，值班人員或相應(yīng)的工作人員要按照規(guī)定調(diào)整變壓器的負(fù)載，以確保其能在合理的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。此外，正確銜接分接開(kāi)關(guān)和引線、加強(qiáng)電力變壓器色譜分析工作、定期展開(kāi)電力變壓器的遠(yuǎn)紅外測(cè)溫工作、加大對(duì)變壓器運(yùn)行溫度的測(cè)量和監(jiān)控、加強(qiáng)對(duì)變壓器的管理、制定嚴(yán)格的檢修維護(hù)制度、在更換電力變壓器時(shí)要選擇損耗參數(shù)低的變壓器等都是檢查維修變壓器溫度過(guò)高的有效對(duì)策[4]。

2.3 變壓器聲音異常的檢修維護(hù)策略

針對(duì)變壓器發(fā)出“嗡嗡”聲，要及時(shí)對(duì)超負(fù)荷情況進(jìn)行簡(jiǎn)單并加大監(jiān)管力度；針對(duì)變壓器發(fā)出“噼啪”放電聲，要對(duì)變壓器進(jìn)行全面的檢查再做定奪，或者直接停止使用變壓器，讓專業(yè)的技術(shù)人員檢修；針對(duì)變壓器的聲音比正常情況下大，有明顯的雜音，這種情況一般不是很嚴(yán)重，工作人員可酌情處理；針對(duì)變壓器聲音超大，要通過(guò)對(duì)測(cè)量?jī)x表計(jì)有擺動(dòng)和是否有接地信號(hào)來(lái)斷定；針對(duì)變壓器運(yùn)行聲音夾雜水沸騰的聲音，要及時(shí)停止使用變壓器，讓專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行檢修；針對(duì)變壓器的聲音夾雜不均勻的破裂聲，要及時(shí)停止使用變壓器，讓專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行檢修。

2.4 變壓器套管問(wèn)題的檢修維護(hù)策略

首先，在天氣好的情況下，定期檢查變壓器的套管，檢查其在端部有沒(méi)有密封好，如果一旦發(fā)現(xiàn)沒(méi)有密封好就要及時(shí)改造。其次，要定期對(duì)套管進(jìn)行清潔，保障套管保持干凈，使用砂紙定期摩擦套管，保持套管的光滑。最后，時(shí)刻保持套管干燥，以防水分進(jìn)入套管，一旦套管受潮的話，就要及時(shí)吸干套管的水分，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，目前保持套管干燥的最有效方法是采用熱油真空霧化干燥處理技術(shù)。

2.5 啟動(dòng)瓦斯保護(hù)動(dòng)作

瓦斯保護(hù)動(dòng)作能夠?qū)ψ儔浩鲀?nèi)部的部分故障提供一些有效的保護(hù)，不同于繼電保護(hù)動(dòng)作，一旦變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，瓦斯保護(hù)動(dòng)作就會(huì)啟動(dòng)，發(fā)出故障信號(hào)，緊接著瓦斯動(dòng)作跳閘，這樣就能有效防止變壓器故障帶來(lái)的一連串不利影響。工作人員可以在瓦斯保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)后就意識(shí)到變壓器發(fā)生故障，能夠及時(shí)對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，從電壓或電流過(guò)高、負(fù)荷是否過(guò)重、油位降低等異常問(wèn)題一個(gè)個(gè)排除，最終明確變壓器具體故障。啟動(dòng)瓦斯保護(hù)動(dòng)作對(duì)工作人員的要求較高，當(dāng)瓦斯動(dòng)作跳閘時(shí)，要綜合考慮故障原因，以明確是否應(yīng)該停止變壓器運(yùn)行。如檢查瓦斯繼電器內(nèi)部的氣體是否為可燃?xì)怏w，如果是可燃?xì)怏w，應(yīng)立即停止變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)；反之，如果明確了不是可燃?xì)怏w，可讓變壓器繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.6 注重對(duì)變壓器的定期檢查維護(hù)

防止電力變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)中的異常問(wèn)題的重要措施一是，按周期完成各項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)工作，并認(rèn)真對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析記錄，建立健全試驗(yàn)記錄臺(tái)帳，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比分析設(shè)備有無(wú)故障隱患。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，判斷設(shè)備健康水平或者設(shè)備隱患的劣化趨勢(shì)。二是，利用日常點(diǎn)檢機(jī)會(huì)記錄變壓器油面溫度、繞組溫度等重要的運(yùn)行數(shù)據(jù)，建立設(shè)備在各負(fù)荷狀態(tài)下的運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄，通過(guò)點(diǎn)檢數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)對(duì)比來(lái)分區(qū)判斷變壓器運(yùn)行狀態(tài)。三是，充分利用大小修機(jī)會(huì)對(duì)變壓器冷卻系統(tǒng)進(jìn)行雙電源失電切換試驗(yàn)和冷卻器清洗維護(hù)，對(duì)各接頭、連接部位進(jìn)行檢查，對(duì)器身進(jìn)行漏點(diǎn)檢查消除工作，以保證變壓器以最佳狀態(tài)投入運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，電力變壓器關(guān)乎整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須加強(qiáng)變壓器的日常檢查維護(hù)，對(duì)產(chǎn)生的故障及時(shí)采取有效的措施，從而促進(jìn)變壓器運(yùn)行功能的最大化實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

［1］岳福軍.電力變壓器常見(jiàn)故障處理及預(yù)防措施[J].能源與節(jié)能，2012，17(11)：22-23.

［2］馮媛媛，張曉榮.變壓器日常維護(hù)及故障處理技術(shù)分析[J].科技與企業(yè)，2012，09(20)：11-12.

［3］白寶國(guó).淺談變壓器的運(yùn)行檢查維護(hù)及其故障處理[J].科技信息，2011，19(16)：36-37.

［4］魏巍，宋曉棟.淺談變壓器的運(yùn)行維護(hù)和故障處理方案[J].職業(yè)，2011，23(06)：19-20.