國網(wǎng)四川大英縣供電有限責(zé)任公司 李 會

淺析電力變壓器的常見事故及處理措施

國網(wǎng)四川大英縣供電有限責(zé)任公司 李 會

電網(wǎng)安全、可靠的運行對于確保我國經(jīng)濟社會發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。電力變壓器是電網(wǎng)中最為關(guān)鍵的電力設(shè)備之一，確保電力變壓器的安全性和可靠性，能夠有效的預(yù)防電力事故的發(fā)生。筆者在本文中較為詳細的探討了電力變壓器的常見事故，在此基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的預(yù)防處理措施。

電力變壓器；常見事故；原因；處理措施

1 前言

當(dāng)前，電力已成為我國大多數(shù)行業(yè)所高度依賴的能源，是確保我經(jīng)濟社會快速、穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵要素。由于電力能源需要長距離傳輸，為減小線路損耗，在發(fā)送端需要提高電壓，進行高壓輸電，因而就必須通過升壓變壓器來將輸電電壓提升到220KV以上。在到達用電區(qū)域之后，由于電壓過高還無法直接使用，就需要降壓變壓器來將其轉(zhuǎn)化為配電電壓，以滿足區(qū)域用電需求。

通常而言，變壓器指的就是轉(zhuǎn)換交流電能的相關(guān)設(shè)備。變壓器主要實現(xiàn)將一種類型的交流電流、交流電壓的電力能源向另一種類型的交流電流、交流電壓、同頻率電能的轉(zhuǎn)換。在實際運行過程中，電力變壓器會受到多種因素的影響，容易產(chǎn)生各種各樣的故障現(xiàn)象。一旦電力變壓器處于故障狀態(tài)，就有可能會對發(fā)電機的出力造成限制，較大幅度的減少對相關(guān)區(qū)域電量的供給。電力企業(yè)如果不重視檢查變壓器的工作狀態(tài)，不及時維修和處理故障變壓器，就會嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的正常運行和電能的正常供給，進而制約我國社會、經(jīng)濟的發(fā)展。

2 電力變壓器故障類型的劃分

以故障產(chǎn)生區(qū)域作為標(biāo)準(zhǔn)，電力變壓器常見故障主要分為內(nèi)部故障以及外部故障兩大類。所謂內(nèi)部故障，主要指的是變壓器油箱內(nèi)所產(chǎn)生的相關(guān)故障。內(nèi)部故障主要包括：繞組匝間短路故障以及線間短路故障等形式。而外部故障主要指的是由于油箱外部絕緣套管以及引出線所導(dǎo)致的故障。常見的外部故障有：由于外部環(huán)境所導(dǎo)致的繞組變形及其他內(nèi)部故障、相間短路故障、接地短路故障等。

以變壓器性質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)，電力變壓器常見故障主要分為電故障及熱故障兩大類。電力變壓器熱故障主要是由于變壓器溫度升高、內(nèi)部局部過熱所導(dǎo)致的。電故障主要是由于變壓器內(nèi)部受高電場影響所導(dǎo)致的，分為高能電弧放電、火花放電和局部放電等類型。

由于導(dǎo)致電力變壓器出現(xiàn)故障的原因具有高度的復(fù)雜性，所以，在查找和判斷故障的過程中，都必須全面、準(zhǔn)確的掌握變壓器的運行情況，盡可能的進行多樣化的測試項目，以便于故障的查找和維修。

3 電力變壓器常見事故分析

作為電能傳輸和分配的重要紐帶，電力變壓器已成為我國電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點。電力變壓器的運行狀況，關(guān)乎電網(wǎng)的運行安全，對企業(yè)為用戶提供的電力服務(wù)產(chǎn)生直接的影響。對于電力變壓器而言，其運行可靠性受到企業(yè)檢修維護工作質(zhì)量、設(shè)備結(jié)構(gòu)材料以及設(shè)計制造等多方面因素的影響。在出現(xiàn)電力變壓器事故前，一般都會伴有相應(yīng)的異?，F(xiàn)象。筆者結(jié)合自身工作中的經(jīng)驗，將常見電力變壓器事故歸納分析如下：

3.1 接頭過熱

作為聯(lián)系電力變壓器和電網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分，載流接頭的工作狀態(tài)將會對電力變壓器造成極大的影響。一旦忽視了載流接頭的連接質(zhì)量，就會導(dǎo)致聯(lián)線溫度急劇升高，甚至?xí)?dǎo)致燒斷現(xiàn)象的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了電力變壓器的安全運行，并威脅電網(wǎng)的正常供電。因此，務(wù)必及時發(fā)現(xiàn)和處理接頭過熱故障，避免其危及電網(wǎng)的正常運行。就銅鋁連接而言，由于電力變壓器引出為銅制材料，一旦長期處于潮濕的外部環(huán)境下，一定不要把銅端頭同鋁導(dǎo)體用螺栓連接到一起，避免出現(xiàn)相關(guān)故障。這是由于含鹽水分同銅鋁材料發(fā)生接觸時，會由于電偶作用的影響，進而產(chǎn)生電解反應(yīng)，在電腐蝕作用下，鋁制材料會受到嚴(yán)重的損壞，進而產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致用電事故。

3.2 變壓器著火

在存在內(nèi)部故障的情況下，沒有能夠及時和正確的處理電力變壓器故障，就極有可能出現(xiàn)著火事故，使變壓器被燒毀。一旦電力變壓器出現(xiàn)著火現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣油在燃燒過程中形成高溫、有毒、有害的氣體，接著由于油箱內(nèi)部壓強急劇升高，導(dǎo)致油箱爆裂，還未充分燃燒完的絕緣油從變壓器內(nèi)向外部高速噴出，進而導(dǎo)致變壓器周邊出現(xiàn)更大的火勢，最終嚴(yán)重?fù)p害電力設(shè)備，威脅電力工作人員和人民群眾的人身財產(chǎn)安全。在實際運行過程中，電力變壓器導(dǎo)線外部或者內(nèi)部存在短路現(xiàn)象時，當(dāng)受到外部火源、雷擊或者嚴(yán)重過負(fù)荷的情況下，都會造成電力變壓器起火。

3.3 電力變壓器油質(zhì)、油溫和油位問題

就電力變壓器油位而言，油位的變化一般情況下是由于油溫變化所決定的。一旦油溫產(chǎn)生變化，也會導(dǎo)致變壓器油箱內(nèi)部油位產(chǎn)生相應(yīng)幅度的變化。需要注意的是，在某些特殊環(huán)境下，滲水、滲油等相關(guān)事故和故障也會導(dǎo)致油位出現(xiàn)明顯的變化。另外，油溫高低還取決于環(huán)境溫度、負(fù)荷狀況等多方面的條件因素。尤其對于假油位現(xiàn)象而言，主要表現(xiàn)為油位變化情況同上述因素不一致，假油位的產(chǎn)生有可能是由于防爆管排氣孔或者油標(biāo)管堵塞所導(dǎo)致的。而就油質(zhì)問題而言，由于電力變壓器所用油主要實現(xiàn)絕緣和冷卻的作用，一旦殼體進水或長時間處于過熱運行狀態(tài)，就會吸收潮氣，對油質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。而就油溫問題來說，在電力變壓器正常運行過程中，變壓器內(nèi)部過熱通常都是由于急劇升高所導(dǎo)致的。內(nèi)部螺絲松動、繞組匝間短路和鐵芯著火都極易導(dǎo)致外殼和繞組間出現(xiàn)擊穿放電現(xiàn)象，進而導(dǎo)致嚴(yán)重的電力事故。

3.4 電力變壓器聲響問題

在運行較長時間之后，電力變壓器內(nèi)部經(jīng)常會出現(xiàn)異常聲響現(xiàn)象。導(dǎo)致變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響問題的可能因素很多：嚴(yán)重的過負(fù)荷會導(dǎo)致電力變壓器內(nèi)部產(chǎn)生較為明顯的“嗡嗡”聲；變壓器內(nèi)部存在擊穿點或接觸不良時，會導(dǎo)致電力變壓器內(nèi)部發(fā)出明顯的“噼啪”放電聲；未夾緊電力變壓器鐵芯、個別零件松動，都會導(dǎo)致鋼片振動產(chǎn)生強烈的噪聲；出現(xiàn)鐵芯諧振，電力變壓器會發(fā)出忽細忽粗的明顯噪聲；電網(wǎng)中存在短路故障或者接地故障時，會使得繞組產(chǎn)生較強的電流，從而產(chǎn)生明顯的噪聲；過大的原邊電流和原邊電壓都有可能導(dǎo)致異聲；鐵芯接地線斷開、引出線或者繞組對外殼放電，導(dǎo)致鐵芯放電，都會導(dǎo)致電力變壓器產(chǎn)生明顯的放電聲。

4 保護預(yù)防措施

4.1 運行方面

第一，就無人值守變電所而言，一定要按照相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的要求來開展巡查工作。特別在特殊氣象條件下，例如雨雪、大霧、污穢和高溫條件下，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)的增加巡查電力變壓器等相關(guān)設(shè)備的次數(shù)，除此之外，還應(yīng)當(dāng)有安排的、有計劃的開展電力變壓器停電清掃工作，以使電力變壓器長期處在完好、正常的運行狀態(tài)。第二，對于較長時間不用或者已經(jīng)檢修過的電力變壓器，還必須對其接地線狀況進行嚴(yán)格的檢查；對絕緣電阻進行測量和分接開關(guān)位置進行核對也具有高度的必要性；必須嚴(yán)格、準(zhǔn)確的檢查電力變壓器上層油溫，以判斷其是否處在規(guī)定數(shù)值范圍之內(nèi)，應(yīng)定期選擇紅外測溫儀來測量變壓器的溫度。季節(jié)氣候的差異、所處冷卻條件的不同、所承受的負(fù)荷的差異，因此對于處于運行狀態(tài)的電力變壓器，不能只是簡單的憑借上層油溫數(shù)據(jù)來作為唯一的標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)當(dāng)積極借鑒以往的運行經(jīng)驗，同歷史油溫數(shù)據(jù)進行全面、細致的對比。第三，定期開展油質(zhì)檢查工作。微黃、透明的油質(zhì)才能夠達到使用標(biāo)準(zhǔn)。另外，油面位置應(yīng)達到周圍環(huán)境溫度的標(biāo)準(zhǔn)線要求。

4.2 預(yù)防保護技術(shù)方面

首先，應(yīng)當(dāng)安裝相應(yīng)的避雷器來對電力變壓器進行保護，杜絕雷擊過電壓的出現(xiàn)。在配電網(wǎng)中，配電變壓器是極為重要的電力設(shè)備，一旦因為雷擊導(dǎo)致配電變壓器無法正常使用，就會導(dǎo)致停電事故，進而對人民生產(chǎn)生活以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響。因此，應(yīng)當(dāng)積極選擇避雷器來對電力變壓器進行保護。對于中性點不接地系統(tǒng)而言，也可以選擇兩相閥型避雷器一相保護間隙來進行有效的保護。除此之外，還可以基于現(xiàn)實實際情況，在電力變壓器低壓側(cè)裝設(shè)擊穿保險器或者避雷器，以便大幅度增強電力變壓器的可靠性和安全性。最后，要有目的性和針對性的切除相應(yīng)的故障線路，利用對低壓過電流保護定值和熔斷器熔體的正確選擇，有效、全面和科學(xué)的對配電變壓器進行保護。

5 結(jié)束語

隨著技術(shù)的發(fā)展和安全意識的提高，業(yè)界日益關(guān)注電力變壓器的安全性和穩(wěn)定性。電力變壓器是電網(wǎng)中最為重要和關(guān)鍵的電力設(shè)備，因而必須積極的避免電壓變壓器出現(xiàn)事故。然而，由于電力變壓器事故具有高度的復(fù)雜性和特殊性，這就要求工作人員必須具備高度的責(zé)任心和較強的職業(yè)素質(zhì)，采取科學(xué)、合理和有效的措施來確保電力變壓器處于正常的運行狀態(tài)，以實現(xiàn)電網(wǎng)可靠、穩(wěn)定和安全運行的目的。

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李會（1986—），女，四川大英人，大學(xué)本科，技師，主要從事電力調(diào)控運行工作。