陳鵬

摘要：電力變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)電網(wǎng)的安全有著至關(guān)重要的影響。電力變壓器故障類型多樣，引起故障的原因較為復(fù)雜。文章對(duì)電力變壓器故障和缺陷的類型進(jìn)行了分析，重點(diǎn)探討了降低電力變壓器故障率和缺陷率的措施。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；故障率；缺陷率；方法措施 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM855 文章編號(hào)：1009-2374（2015）21-0148-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.074

要探尋出降低變壓器缺陷率和故障率的有效方法，首先就要分析出電力變壓器的常見(jiàn)故障。電力變壓器故障類型多樣，引起故障的原因復(fù)雜。總體上，可以分為變壓器內(nèi)部故障和外部故障。根據(jù)回路分為電路故障、油路故障和磁路故障。根據(jù)故障的性質(zhì)由可以分為熱故障和電故障。變壓器制造缺陷、安裝缺陷、管理維護(hù)不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致電力變壓器的內(nèi)部故障，甚至造成嚴(yán)重的

事故。

1 變壓器主要缺陷和故障類型

1.1 變壓器設(shè)計(jì)和安裝的缺陷

部分電力變壓器由于在設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程中所選用材料、制作的工藝不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致電力變壓器設(shè)計(jì)的缺陷。而電力變壓器的安裝人員在具體安裝過(guò)程中，由于操作不規(guī)范也會(huì)導(dǎo)致電力變壓器存在安裝缺陷。比如，某電力企業(yè)最新采購(gòu)了三臺(tái)大功率的變壓器，但是由于設(shè)計(jì)缺陷，變壓器頂部磁屏蔽性能不良，渦流發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致電力變壓器長(zhǎng)期處于高溫運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 受線路干擾流影響故障

筆者總結(jié)多年工作經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在眾多輸電網(wǎng)故障中，線路干擾故障率最高。所謂的線路干擾指的就是線路涌流，作為電網(wǎng)變壓器的主要故障，其包含了合閘過(guò)電壓故障、線路故障、閃絡(luò)故障等。

1.3 變壓器冷卻系統(tǒng)故障

在我國(guó)電力系統(tǒng)中，變壓器冷卻系統(tǒng)的故障逐漸呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，其中風(fēng)扇、散熱器、電源等部件是發(fā)生故障率最高的固件。變壓器冷卻系統(tǒng)故障對(duì)變壓器本身具有重要影響，冷卻系統(tǒng)故障，變壓器內(nèi)部的溫度不斷上升，內(nèi)部原件長(zhǎng)期處于高負(fù)荷、高溫度的環(huán)境下運(yùn)行，容易導(dǎo)致絕緣體故障。需要強(qiáng)調(diào)的是，在變壓器故障中，絕緣體老化故障率僅次于線路干擾故障。受到變壓器絕緣老化的影響，變壓器使用壽命降低，進(jìn)而導(dǎo)致故障率上升。

1.4 有載開(kāi)關(guān)故障

有載開(kāi)關(guān)作為電力變壓器中的重要組成部分，其主要作用是調(diào)節(jié)電壓，它也是導(dǎo)致電力變壓器故障率增高的重要因素之一。有載開(kāi)關(guān)故障可以分為開(kāi)關(guān)內(nèi)部零件故障、電阻斷裂、開(kāi)關(guān)漏油等故障。導(dǎo)致有載開(kāi)關(guān)故障的主要原因是開(kāi)關(guān)的品質(zhì)不佳，安裝工藝差，檢修和維護(hù)不當(dāng)。

1.5 雷電沖擊導(dǎo)致變壓器故障

雷電沖擊或是短路電流沖擊導(dǎo)致變壓器故障也威脅著電力變壓器的安全。變電站的主變?cè)谑艿嚼纂姏_擊時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輕瓦斯和重瓦斯動(dòng)作，產(chǎn)生跳閘保護(hù)。比如，某電站在受到雷電沖擊后，出現(xiàn)跳閘，事故后，工作人員對(duì)變壓器進(jìn)行了試驗(yàn)和檢查，發(fā)現(xiàn)是由于絕緣裕度不足導(dǎo)致的跳閘。這其實(shí)也從另一方面說(shuō)明，如果廠家在設(shè)計(jì)和制作變壓器時(shí)能夠嚴(yán)格按照要求確保絕緣裕度，許多雷電沖擊事故是可以避免的。

2 降低變壓器缺陷率和故障率的措施

2.1 加強(qiáng)對(duì)變壓器的日常檢查工作

加強(qiáng)變壓器的日常檢查工作是降低變壓器故障率行之有效的方法，其中包括以下四方面的檢查工作：第一，做好有載分接開(kāi)關(guān)的檢查，降低有載分接開(kāi)關(guān)故障。主要檢查接觸定位、轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活度等，尤其強(qiáng)調(diào)對(duì)切換開(kāi)關(guān)的檢查，切換開(kāi)關(guān)在工作過(guò)程中震動(dòng)較大，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)螺絲帽的檢查。第二，為確保變壓器電氣連接正常，應(yīng)定期對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)變壓器中的連接性能進(jìn)行檢查。第三，定期檢查變壓器的線圈、套管等部件，同時(shí)重視度避雷裝置的定期檢查。在確保避雷裝置質(zhì)量的基礎(chǔ)上，定期檢查避雷裝置的接地性能，在旱季時(shí)進(jìn)行接地電試驗(yàn)。第四，在電網(wǎng)的關(guān)鍵部位安裝在線檢測(cè)系統(tǒng)，確保對(duì)線路的檢測(cè)能夠方便、及時(shí)、有效。

2.2 對(duì)變壓器冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改造

針對(duì)傳統(tǒng)變壓器冷卻系統(tǒng)故障的維護(hù)和檢修較為麻煩的情況，可視實(shí)際情況而定，將冷卻系統(tǒng)改成自然冷風(fēng)系統(tǒng)，這樣做的好處表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，降低了維護(hù)和檢修的難度，節(jié)約了成本；第二，降低了對(duì)設(shè)備的損耗，也降低了設(shè)備的故障率。

2.3 工程人員要做好變壓器安裝工作

在安裝變壓器之前，首先要確保供電系統(tǒng)變壓器的負(fù)荷在規(guī)定范圍內(nèi)，尤其要對(duì)油冷變壓器的油溫進(jìn)行仔細(xì)檢查。其次，所選擇的變壓器必須要按照工程師的設(shè)計(jì)要求和維護(hù)要求，同時(shí)要考慮安裝地點(diǎn)的實(shí)際情況。如果變壓器時(shí)安裝在戶外，就必須要選擇適合戶外情況的變壓器。最后，在安裝變壓器時(shí)要充分考慮到雷擊等外部因素對(duì)變壓器影響，最大限度地避免外部因素對(duì)變壓器的影響。

2.4 加強(qiáng)對(duì)變壓器制作和安裝過(guò)程的監(jiān)控

事實(shí)上，在變壓器制作和安裝的關(guān)口上加強(qiáng)監(jiān)督，才是降低變壓器故障率和缺陷率的關(guān)鍵所在。作為制造商，應(yīng)當(dāng)不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，選用性能良好的材料作為變壓器的制作材料，并在收集和整理變壓器損毀案例的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)變壓器的改良。變壓器的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格參考規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)留充分的絕緣裕度，不可隨意降低確變壓器絕緣的等級(jí)。供電部門在選擇變壓器時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮變壓器的制造成本、運(yùn)行成本、管理和維護(hù)成本以及檢修成本，選擇綜合成本最低的變壓器。

2.5 提高變壓器的抗雷電和短路電流沖擊的能力

雷電沖擊和短路電流沖擊是無(wú)法徹底規(guī)避的，但是可通過(guò)加強(qiáng)變壓器抗雷擊和短路電流沖擊的能力降低雷電和短路電流對(duì)變壓器的影響。比如，加強(qiáng)變電站防雷設(shè)施建設(shè)，提高變電站抗雷擊能力。隨著電力事業(yè)的發(fā)展，廣東電網(wǎng)東莞供電局已經(jīng)明文規(guī)定要求對(duì)變壓器的抗短路能力進(jìn)行核算，但是要提高變壓器抗短路能力又不能僅僅停留在核算方面，還強(qiáng)調(diào)對(duì)變壓器性能的提升，切實(shí)達(dá)到抗雷擊和抗短路沖擊的能力。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，導(dǎo)致變壓器存在缺陷、出現(xiàn)故障的原因是多種多樣的。要降低變壓器的故障率和缺陷率就應(yīng)該定期對(duì)變壓器進(jìn)行檢查，做好變壓器安裝工作，加強(qiáng)對(duì)變壓器制作和安裝過(guò)程的監(jiān)督，提高變壓器的抗雷擊和短路電路沖擊的能力，實(shí)行冷卻系統(tǒng)改造等，切實(shí)提高變壓器的質(zhì)量和電網(wǎng)布局的合理性，降低變壓器管理和維護(hù)的成本，達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益和確保電網(wǎng)安全的目的。以上是本文就降低變壓器缺陷率和故障率所做的簡(jiǎn)單探討，不足之處還望相關(guān)學(xué)者指教，同時(shí)希望更多專家學(xué)者能夠深入到該課題的研究中。

參考文獻(xiàn)

[1] 尹金良.基于相關(guān)向量機(jī)的油浸式電力變壓器故障診斷方法研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

[2] 劉玲軍，劉燕玲.淺析配電變壓器燒毀故障率高的原因及對(duì)策[J].中小企業(yè)管理與科技，2013，（24）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）endprint