錢映明

【摘要】目前，我國的國民經(jīng)濟正在快速的發(fā)展，市場經(jīng)濟也正在快速的完善與建設(shè)中，供電網(wǎng)絡(luò)是其中重要的一部分。為確保電網(wǎng)可以安全順利的運行，且為順利開展現(xiàn)代化建設(shè)工作的前提是需要對變壓器進(jìn)行檢修。本文結(jié)合對變壓器產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行分析判斷，采用相關(guān)的檢測手段對變壓器的故障進(jìn)行檢測，依據(jù)放電、絕緣劣化破損以及短路等具體的故障現(xiàn)象與綜合分析的檢測結(jié)果，對35kV及以下變壓器的檢修技術(shù)進(jìn)行探討分析。

【關(guān)鍵詞】35kV;變壓器;檢修技術(shù)

引言

變壓器在電力系統(tǒng)在運行時的主要設(shè)備，如果運行的時候出現(xiàn)故障，那會使電力服務(wù)的水平減小，且還可能產(chǎn)生相應(yīng)的安全事故，使人民生命與國家財產(chǎn)的安全受到威脅，所以需要在電力系統(tǒng)運行的時候，對變壓器進(jìn)行檢測故障并對其進(jìn)行檢修，這樣可以保證電力系統(tǒng)可以安全順利的運行。對此，本文就35kV的變壓器為例，對35kV及以下變壓器的檢修技術(shù)進(jìn)行了分析探討。

1.全面分析變壓器的異常以及故障

1.1 全面研究每種影響因素對變壓器的異常進(jìn)行判斷

對變壓器外部的條件以及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，然后依據(jù)相關(guān)規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)，與同類設(shè)備或者自身的不同部位進(jìn)行對比，對變壓器產(chǎn)生的異常進(jìn)行判斷。比如，對變壓器安裝、檢修記錄、運行歷史以及結(jié)構(gòu)等部分情況進(jìn)行了解;把握變壓器內(nèi)部冷卻的方式、絕緣的配合、油質(zhì)、引線、走向、絕緣的狀況等情況還有變壓器的外部是不是出現(xiàn)過出口短路又或者是遭到過電壓以及電網(wǎng)諧波的影響等;對相同運行狀態(tài)或者同一容量的同一種類的變壓器是不是存在異?；蛘卟煌M(jìn)行對比;對變壓器本身的不同部位進(jìn)行對比，例如，變壓器的油箱溫度分布是不是變化的比較均勻，利用紅外成像儀進(jìn)行檢查的結(jié)果是不是顯示變壓器的油枕或者套管的溫度較高，局部的溫度是不是存在突變的現(xiàn)象，具有缺油的故障等。出現(xiàn)三相電壓不平衡的情況，例如，三相負(fù)載不平衡引起中性點位移，使三相電壓不平衡;系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振，使三相電壓不平衡;繞組局部發(fā)生匝間和層間短路，造成三相電壓不平衡。

1.2 采用相應(yīng)的檢測手段對變壓器的故障進(jìn)行檢測

經(jīng)過對繞組的絕緣電阻進(jìn)行檢測，研究中對地、低、高和低對地、中、高還有高對地、低、中是不是存在較明顯的差異;依據(jù)色譜的研究結(jié)果，檢測變壓器是否存在故障或者異常等，例如，進(jìn)行氣相色譜分析時，可從氫、烴類、一氧化碳、二氧化碳、乙炔的含量變化來判斷變壓器的內(nèi)部故障，通常當(dāng)氫、烴類含量急劇增加，而一氧化碳、二氧化碳含量變化不大時，為裸金屬（如： 分接開關(guān)）過熱性故障;當(dāng)一氧化碳、二氧化碳含量急劇增加時，為固體絕緣物（木質(zhì)、紙、紙板）過熱性故障;當(dāng)氫、烴類氣體增加時，乙炔含量很高，為匝間短路或鐵芯多點接地等放電性故障。再依據(jù)其故障的特點以及檢測結(jié)果，利用空載性試驗、局部放電試驗以及絕緣試驗，檢測繞組的直流電阻，還有超聲波檢測與紅外檢測以及其他帶電檢測的技術(shù)方法，聯(lián)合受測變壓器的運行、檢修情況以及結(jié)構(gòu)，全面的對故障部位以及性質(zhì)進(jìn)行分析研究，保證可以在出現(xiàn)不同的情況時可以有不同的措施進(jìn)行檢修。例如，增強監(jiān)視、控制負(fù)荷、減小試驗的周期、第一時間停電檢查以及計劃較近時間內(nèi)的內(nèi)部檢查等。

2.依據(jù)故障的具體表現(xiàn)與檢測結(jié)果進(jìn)行全面的檢修

使35kV及以下變壓器出現(xiàn)故障的原因主要有放電、絕緣劣化出現(xiàn)破損以及短路等方面。

2.1 絕緣出現(xiàn)故障

現(xiàn)在我國廣泛利用的變壓器有干式樹脂變壓器與油浸變壓器。其中油浸變壓器使用的絕緣材料主要有絕緣紙板、紙和木塊以及絕緣油等絕緣材料，如果這部分材料受到過電壓、油保護(hù)方式、濕度以及溫度等因素影響時出現(xiàn)分解且老化的時候，絕緣強度會減小且無法恢復(fù)，還可能失掉絕緣的功能，變壓器相應(yīng)的絕緣性能會減小，變壓器的使用壽命也相應(yīng)會降低，使變壓器受到損壞出現(xiàn)故障。

如果變壓器出現(xiàn)故障時，進(jìn)行初步的判斷時判斷可能與絕緣有關(guān)，可經(jīng)過取樣對固體絕緣材料的老化水平以及絕緣油的劣化進(jìn)行檢測，進(jìn)一步判斷是不是絕緣的故障，并第一時間替換絕緣強度較低或絕緣性能丟失的固體絕緣材料以及劣化的絕緣油。同時經(jīng)過限制變壓器的額定負(fù)荷，加大空氣的流通，改良散熱的條件，減小變壓器運行時的環(huán)境溫度，避免箱體缺少油或者溫升超過標(biāo)準(zhǔn);經(jīng)過采取相關(guān)的維護(hù)技術(shù)，避免絕緣油出現(xiàn)油質(zhì)劣化與污染的現(xiàn)象，避免固體絕緣材料的強度減小，確保變壓器的絕緣性能，以增大變壓器的使用壽命。

2.2 放電的故障

變壓器的放電故障通常是放電地方對絕緣轟擊，破壞絕緣且進(jìn)一步將絕緣進(jìn)行局部的破壞，最終使絕緣出現(xiàn)被擊穿的現(xiàn)象;放電時發(fā)熱、生出臭氧等活性的氣體對絕緣進(jìn)行局部的腐蝕，使絕緣材料的分子結(jié)構(gòu)出現(xiàn)氧化裂解或者熱裂解，加大損耗以及介質(zhì)電導(dǎo)，促進(jìn)絕緣性能快速劣化與老化，最后使絕緣出現(xiàn)熱擊穿的現(xiàn)象。

對于放電的故障，需要經(jīng)過電測法查到無線電的干擾水平以及放電的波形;經(jīng)過色譜的研究檢測到溶解油內(nèi)每種氣體的含量以及其大小的變化;經(jīng)過超聲測法對放電的超聲波進(jìn)行檢測，并對其研究分析。最后再依據(jù)檢測的研究結(jié)果，利用相關(guān)措施對其檢修。

2.3 短路的故障

變壓器的短路故障包括繞組間對地短路或變壓器的內(nèi)部引線短路以及變壓器的出口短路。變壓器出現(xiàn)短路故障的時候，巨大的短路電流會使絕緣受熱而遭到破壞，使變壓器出現(xiàn)損壞或者被擊穿的現(xiàn)象;變壓器在受到短路的沖擊時，短路的電動力使繞組發(fā)生變形，多次短路累積的沖擊效應(yīng)會使變壓器損毀。

3.對變壓器進(jìn)行檢修的工藝以及相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.1 對繞組進(jìn)行檢修

3.1.1 對相間隔板與圍屏是否出現(xiàn)變色、破損、放電痕跡以及變形等現(xiàn)象進(jìn)行檢查，若檢查到異常需要打開其它的兩相圍屏并對其檢查。圍屏應(yīng)該清潔且沒有損壞，綁扎完整且緊，分接引線的出口處緊閉，圍屏沒有發(fā)生發(fā)熱、樹枝狀的放電痕跡以及變形。

3.1.2 對繞組絕緣是否破損、油垢或雜物出現(xiàn)堵塞、油道是否被絕緣等現(xiàn)象進(jìn)行檢查，可以使用軟毛刷、綢布以及泡沫塑料進(jìn)行輕輕的擦拭，如果繞組線匝的表面存在破損，需要進(jìn)行包扎處理。油道需要維持通暢，沒有雜物或者油垢積存。外觀看上去整潔，絕緣和導(dǎo)線并無破損，油道不可堵塞，避免局部的老化和發(fā)熱。

3.1.3 對繞組的表面是不是潔凈、匝絕緣是否存在破損的現(xiàn)象進(jìn)行檢測。繞組需要潔凈，表面上不存在油垢，沒有發(fā)生變形且繞組并沒有位移與傾斜，導(dǎo)線輻向沒有彈出的現(xiàn)象。

3.2 對變壓器進(jìn)行器身檢修

對變壓器進(jìn)行器身檢修通常是在室內(nèi)進(jìn)行的，這樣可以維持器身的潔凈。如果在露天的環(huán)境下進(jìn)行檢修時，需要在沒有塵土以及其它污染的晴天進(jìn)行。且器身在空氣內(nèi)暴露的時間不可以超過以下規(guī)定，在空氣的相對濕度小于65%的時候是16個小時，當(dāng)空氣相對濕度小于75%的時候是12個小時。器身的暴露時間是由變壓器進(jìn)行放油的時候起一直到開始注油或者抽真空的時候為止，如果暴露的時間必須超過以上的規(guī)定，需要建立干燥空氣的裝置才可以對其施工。器身的溫度不能低于周圍環(huán)境的溫度，否則需要用真空濾油機對油進(jìn)行循環(huán)加熱，使變壓器變熱，器身的溫度與環(huán)境的溫度比較需要大于5℃以上。對器身進(jìn)行檢修時，需要專人檢修，穿著檢修專用的鞋與工作服，帶好手套，在寒冷氣候的時候需要戴口罩。器身檢查時使用的工具需要設(shè)專人進(jìn)行保管且編號進(jìn)行登記，避免遺忘在油箱中或者是器身上;進(jìn)到變壓器的油箱內(nèi)進(jìn)行檢修時，必須事先制定通風(fēng)計劃，避免工作人員出現(xiàn)窒息現(xiàn)象。

3.3 鐵芯檢修

3.3.1 檢查鐵芯外表是否平整，有無片間短路或變色、放電燒傷痕跡，絕緣漆膜有無脫落，上鐵軛的頂部和下鐵軛的底部是否有油垢雜物，可用潔凈的白布或泡沫塑料擦拭，若疊片有翹起或不規(guī)整之處，可用木棰或銅錘敲打平整。

3.3.2 對鐵芯的方鐵、繞組壓板以及上下夾件的緊固水平與絕緣的情況進(jìn)行檢測，絕緣壓板是否存在放電痕跡與爬電燒傷的現(xiàn)象。為了方便對運行時的鐵芯絕緣狀況進(jìn)行監(jiān)測，可以在檢修的時候在變壓器的箱蓋上設(shè)置小套管，把鐵芯的接地線引出接地。打開鐵芯和上夾件間的連接片以及上夾件和鋼壓板的連接片之后，對上下夾件和鐵芯之間與鐵芯和鋼壓板之間的絕緣電阻進(jìn)行測量，且與以前試驗進(jìn)行比較需要沒有明顯的變化。

3.4 變壓器大修前的準(zhǔn)備工作

3.4.1 查閱歷年大小修報告及絕緣預(yù)防性試驗報告（包括油的化驗和色譜分析報告），了解絕緣狀況。

3.4.2 查閱運行檔案了解缺陷、異常情況，了解事故和出口短路次數(shù)，變壓器的負(fù)荷。

3.4.3 根據(jù)變壓器狀態(tài)，編制大修技術(shù)、組織措施，并確定檢修項目和檢修方案。

3.4.4 變壓器大修應(yīng)安排在檢修間內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)施工現(xiàn)場無檢修間時，需做好防雨、防潮、防塵和消防措施，清理現(xiàn)場及其他準(zhǔn)備工作。

3.4.5 大修前進(jìn)行電氣試驗，測量直流電阻、介質(zhì)損耗、絕緣電阻及油試驗。

3.4.6 準(zhǔn)備好備品備件及更換用密封膠墊。

4.35kV及以下變壓器柜出現(xiàn)故障以及現(xiàn)場的檢修

在2010年，某市的縣變電站中發(fā)生主輸泵與變壓器開關(guān)柜中的過電壓保護(hù)器同時損壞的故障。10kV的外電線路電桿因為多次過弧光接地放電而使瓷瓶的頂部出現(xiàn)放電的痕跡，瓷瓶裙角出現(xiàn)玻璃化破壞等現(xiàn)象。

4.1 分析此故障的原因

4.1.1 保護(hù)器遭到潮氣的侵蝕

保護(hù)器由于長期受到潮濕氣候的作用，不停的減小其直流的參考電壓，加大電流的外漏，積攢熱能量，造成惡性的循環(huán)，最后使系統(tǒng)的工作電壓沒有辦法接受參考電壓的減小值，過電壓保護(hù)器出現(xiàn)熱崩潰的損壞現(xiàn)象。

4.1.2 線路經(jīng)常接地

系統(tǒng)具有經(jīng)常性接地的情況，單相接地使得出現(xiàn)弧光接地的現(xiàn)象，使幅值較大、時間較長的諧振過電壓以及弧光接地過電壓的故障經(jīng)常發(fā)生，使保護(hù)器受到損傷，快速減少保護(hù)器的性能與壽命;弧光接地會導(dǎo)致相間的短路，使氧化鋅電阻片的閥片出現(xiàn)熱崩潰，對設(shè)備產(chǎn)生損壞;外供電的線路經(jīng)常出現(xiàn)單相接地，使得接地的相電壓減小，健全相電壓加大，健全相保護(hù)器在過熱過熱的情況下維持運行，最后使得泵開關(guān)柜內(nèi)的保護(hù)器爆炸。

4.2 變壓器現(xiàn)場的檢修以及保護(hù)的措施

替換配置相同且選型正確的變壓器柜組合過電壓的保護(hù)器還有主輸泵柜組合過電壓的保護(hù)器，需要建立零值絕緣子的檢測項目，這樣可以檢測沙坡線絕緣子的絕緣性能，并經(jīng)過對其定期的檢查以及檢測保護(hù)器的絕緣電阻，掌握運行的狀態(tài)還有存在的問題，以保證定期的更換與維護(hù)。

5.結(jié)束語

綜上所述，對35kV及以下電力變壓器進(jìn)行維護(hù)運行與現(xiàn)場檢修的工作人員，需要把握科學(xué)檢測變壓器故障的技術(shù)，提升對變壓器維護(hù)與現(xiàn)場進(jìn)行檢修的技術(shù)水平，這樣才可以確保變壓器的壽命、供電可靠性、效率以及使用性能，進(jìn)一步確保電網(wǎng)可以穩(wěn)定順利的運行，并順利開展現(xiàn)代化建設(shè)工作。

參考文獻(xiàn)

[1]張俊.淺?析?3?5?k?v?變?電?站?中?的?設(shè)?備?檢?修?及?其?維?護(hù)?措?施[J].2013.

[2]王紅衛(wèi).淺談變壓器故障檢查與維護(hù)[J].2010.