何瑤　茹意　李雅倩

摘要：變壓器在電力系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，其安全性對(duì)于電力的傳輸和分配具有關(guān)鍵作用。變壓器的正常運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。本文通過對(duì)電力系統(tǒng)變壓器容易出現(xiàn)的滲油漏油、鐵芯多點(diǎn)接地、接頭過熱等故障進(jìn)行分析，并據(jù)此提出針對(duì)變壓器運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的檢測方法，為關(guān)注這一領(lǐng)域的人士提供一些參考意見，同時(shí)也為維護(hù)電力網(wǎng)絡(luò)安全作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：變壓器；故障檢測；溫度測控

一、電力系統(tǒng)常用變壓器的故障類型

（一）變壓器滲油漏油

電力變壓器滲油漏油不僅會(huì)影響電力線路的正常運(yùn)行，造成電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失、影響人們正常用電，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。由于在制造變壓器油箱時(shí)，雙面或多面的連接處在初次焊接時(shí)容易留有縫隙，因此極易導(dǎo)致油箱漏油。此外，在高壓套管和閥門等部位膠墊安裝不適，也會(huì)導(dǎo)致變壓器漏油。不僅如此，變壓器母線拉伸導(dǎo)致的低壓側(cè)引線偏短和防爆管內(nèi)部發(fā)生故障也是變壓器滲油漏油的主要原因。由于以上原因?qū)е碌某Ｒ娮儔浩鳚B油漏油的情況有：油箱焊接縫處滲油、油箱膠墊安裝不適導(dǎo)致滲油、變壓器防爆管滲油、以及油箱低壓側(cè)套管滲油漏油等[1]。

（二）變壓器鐵芯多點(diǎn)接地

通常情況下，電力變壓器的鐵芯有且只可以有一點(diǎn)接地。倘若變壓器鐵芯出現(xiàn)兩點(diǎn)甚至多點(diǎn)接地的情況，極易導(dǎo)致變壓器內(nèi)部燒毀，變壓器出現(xiàn)故障，影響變壓器安全正常地運(yùn)行。但由于某些電力系統(tǒng)人員工作疏忽，所以變壓器鐵芯多點(diǎn)接地問題仍時(shí)有發(fā)生。例如，一些部門在變壓器安裝完成之后，對(duì)其后期維護(hù)和保養(yǎng)工作并不到位，沒有做到定期開箱檢查、更換老舊的變壓器鐵芯、采用夾件墊高變壓器鐵芯、或者利用直流電進(jìn)行故障排除，致使變壓器鐵芯多點(diǎn)觸地現(xiàn)象不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)和解決。

（三）變壓器接頭過熱

變壓器截流的接頭部分是其本身以及連接電網(wǎng)電力運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。若截流接頭沒有連接好，容易導(dǎo)致接頭過熱，甚至?xí)捎诮亓鹘宇^部分燒斷，引起火災(zāi)的發(fā)生。不僅影響電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)營安全，也會(huì)對(duì)國家和社會(huì)造成不可估量的損失。大多變壓器設(shè)備的接頭端都是銅線，沒有采用銅鋁相接的辦法有效降低變壓器接頭過熱的程度，加上在戶外長期日曬雨淋極易引起接頭磨損，導(dǎo)致變壓器接頭過熱。例如，一些電力部門未能定期檢測變壓器接頭磨損狀況，對(duì)于出現(xiàn)問題的變壓器接頭不能及時(shí)維修和更換，極容易導(dǎo)致變壓器接頭過熱，影響其正常使用。

二、電力系統(tǒng)常用變壓器故障的檢測方法

（一）局部放電在線檢測

電力系統(tǒng)變壓器的內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，或者在變壓器運(yùn)行條件差的情況下，變壓器都會(huì)由于局部磁場過強(qiáng)，產(chǎn)生局部放電的情況。對(duì)此，國外一些擁有先進(jìn)技術(shù)的電力公司，在了解變壓器這一特性之后，通過對(duì)變壓器內(nèi)部安裝放電水平檢測設(shè)備，對(duì)其局部放電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。并且利用放電水平檢測設(shè)備，能實(shí)時(shí)反映變壓器內(nèi)部正在發(fā)生的某些化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，察覺出由于一些設(shè)備缺陷而產(chǎn)生的變壓器空洞、金屬粒子反應(yīng)和氣泡等現(xiàn)象，從而有效防止安全事故發(fā)生。

（二）變壓器振動(dòng)分析技術(shù)

變壓器振動(dòng)分析法被廣泛應(yīng)用到變壓器故障檢測當(dāng)中，是目前最有效且方便快捷的變壓器故障檢測方法之一，同時(shí)也是我國目前最常用的變壓器故障檢測方法之一。例如，我國山西省某電力公司，就在電力系統(tǒng)變壓器故障檢測中廣泛使用振動(dòng)分析法來達(dá)到檢測變壓器故障的目的。該公司根據(jù)不同狀況下變壓器振動(dòng)的振幅大小、時(shí)間長短和頻率高低分析出變壓器在使用過程中的不同狀態(tài)。并且進(jìn)一步分析出，變壓器在正常使用下的振動(dòng)情況與非正常運(yùn)行乃至出現(xiàn)故障情況下變壓器振動(dòng)情況的不同之處。通過收集大量數(shù)據(jù)，歸類比較，可以充分掌握變壓器的運(yùn)行狀況是否良好[2]。

（三）紅外溫度測控

利用紅外溫度測控技術(shù)，可以更加直觀的反映出變壓器運(yùn)行情況下溫度的高低。這一技術(shù)在我國電力系統(tǒng)也有著較好的應(yīng)用。例如，我國國內(nèi)某電力公司，其紅外溫度測控技術(shù)已達(dá)到可以對(duì)電力系統(tǒng)變壓器在運(yùn)行狀態(tài)下各個(gè)微小部分溫度進(jìn)行紅外分析，形成紅外溫度熱影像，從而能更加直觀和清楚地判斷變壓器是否在正常運(yùn)行。并且，該公司的紅外溫度測控設(shè)備還可以在變壓器溫度超過正常水平之時(shí)，發(fā)出越限警報(bào)。在意外情況發(fā)生時(shí)，自動(dòng)跳閘，保護(hù)機(jī)器設(shè)備，使損失降到最低。該技術(shù)目前已被各地電力公司學(xué)習(xí)應(yīng)用，有效保護(hù)各地區(qū)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。

（四）變壓器頻率響應(yīng)分析

變壓器頻率響應(yīng)分析技術(shù)是一種用于推斷變壓器繞組和引線構(gòu)造是否發(fā)生偏移最為有效的方法。因?yàn)槔@組機(jī)械在發(fā)生位移時(shí)該部分零件會(huì)產(chǎn)生極其微小的電容或者電感的變化，而變壓器頻率響應(yīng)分析技術(shù)正是通過檢測這種微小的改變來達(dá)到在線檢測變壓器繞組使用狀態(tài)的目的。目前，我國已開發(fā)出變壓器頻率響應(yīng)分析的專業(yè)設(shè)備，通過將一條光纜嵌入到變壓器繞組當(dāng)中，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測其是否發(fā)生位移。并且該項(xiàng)技術(shù)還可以預(yù)測變壓器繞組的運(yùn)行狀況，通過規(guī)范其運(yùn)行線路，真正做到防患于未然。

（五）其他監(jiān)測方法

除了以上介紹的四種變壓器故障檢測方法之外，還有許多行之有效的檢測方法正在被逐漸應(yīng)用到我國電力系統(tǒng)變壓器故障檢測之中。例如，低壓沖響應(yīng)檢測法、繞組間漏感檢測、變壓器油箱相對(duì)濕度檢測、和絕緣電阻質(zhì)量的測試等等。經(jīng)過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，越來越多的故障檢測方法將用于電力變壓器使用的各個(gè)環(huán)節(jié)，電力系統(tǒng)安全運(yùn)營將得到有效保障。

三、總結(jié)

隨著科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，電力變壓器故障診斷檢測的方法必然會(huì)不斷成熟，并且在未來的電力系統(tǒng)運(yùn)營中，變壓器安全運(yùn)營也將會(huì)得到更加廣泛地重視。變壓器故障診斷檢測體制的成熟，有利于我國電力系統(tǒng)向體制轉(zhuǎn)變，設(shè)備技術(shù)水平提高和管理方式更加科學(xué)邁進(jìn)。使電力變壓器運(yùn)行更加安全和穩(wěn)定，將是電力系統(tǒng)未來工作的重點(diǎn)和努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉肖兵，唐春海.談電力變壓器常見故障及診斷技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2010，04：53.

[2]趙秋陽，賈延甫，王曉超.變壓器故障分析及處理[J].河南電力，2014，01：2831.

作者簡介：何瑤，茹意，李雅倩，東北電力大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化 2015級(jí)學(xué)生。