蔡藝強

【摘 要】變電站主變壓器就是變電站的核心。其安全運行、日常維護(hù)和事故處理都與變電站的正常供電有關(guān)，甚至與整個電力系統(tǒng)的安全運行有關(guān)。本文講述了變電站主變壓器的故障及常見的變壓器故障的問題的分析及事故處理方法，希望對變電站主變壓器的正常運行維護(hù)有所幫助。

【關(guān)鍵詞】變電站主變；故障分析；事故處理

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展及電力需求的不斷增加，新的變電站正在出現(xiàn)。變電站內(nèi)的主變壓器就像人的心臟一樣，其安全運行、日常維護(hù)和事故處理與變電站的正常供電有關(guān)，甚至影響著整個電力系統(tǒng)的安全運行。作為變電運維人員，應(yīng)掌握安全操作規(guī)程、日常維護(hù)項目和事故處理的正確方法。

1.變電站主變壓器的故障

（1）變壓器運行中發(fā)生故障時，必須停止供電，檢查和維修，分析查找變壓器各個方面的故障原因并及時排除。其故障原因可能如變壓器設(shè)計、安裝、維護(hù)等方面的實例需要改進(jìn)；在測試期間發(fā)現(xiàn)的故障不能立即消除時，可以等待維護(hù)期再次處理，但需采取措施防止故障擴(kuò)大。故有必要加強維護(hù)，及時觀察和檢測，并控制故障。在一定范圍內(nèi)，根據(jù)故障現(xiàn)象，可以分為溫度異常，聲音異常，密封不良等。

（2）變壓器溫度異常主要表現(xiàn)在變壓器溫度高。當(dāng)環(huán)境溫度正常時。變壓器的溫度高于原始溫度，并且可能持續(xù)增加。造成這種故障的主要原因是變壓器各層或變壓器各部分短路，鐵芯短路，磁通泄漏或渦流現(xiàn)象，長時間負(fù)載過大，散熱條件不滿足等情況造成的故障。

2.變電站主變壓器常見問題分析

2.1變電站主變故障分析

當(dāng)主變壓器出現(xiàn)故障時，常常在聲、嗅、顏色、溫度和油位上出現(xiàn)異?！，F(xiàn)逐一分析。

當(dāng)變壓器正常運行時，會發(fā)出連續(xù)均勻的“嗡嗡”聲。如果聲音不均勻或其他特殊聲音，應(yīng)視為變壓器的異常運行，并可根據(jù)不同的聲音找出故障，并及時處理。主要有以下幾個方面的故障：

（1）過電壓。電網(wǎng)出現(xiàn)單相接地或電磁共振時，變壓器的聲音比平時更加尖銳。當(dāng)發(fā)生這種情況時，可將其與電壓表的指示結(jié)合使用。

（2）變壓器過載。隨著負(fù)載變化和諧波的作用，變壓器之間會發(fā)出“哇”聲或“咯咯聲”，監(jiān)測儀表指針擺動，音高、音量變壓器夾或螺釘松動。聲音比平時大，噪音明顯，但當(dāng)沒有明顯的異常電流和電壓時，可能是內(nèi)部夾具或壓制鐵芯的螺釘松動，導(dǎo)致硅鋼片振動增加。變壓器局部放電。如果變壓器的下降保險絲或分離開關(guān)接觸不良，則會發(fā)出“吱吱”的聲音；如果變壓器的壓力套筒變臟，表面釉料掉落或變壓器出現(xiàn)裂縫，可聽到“嘶嘶”的聲音；如果變壓器內(nèi)部的局部放電或電氣連接不良，則會發(fā)出“吱吱聲”的聲音，這種聲音會隨之而來。從變化的角度來看，變壓器應(yīng)該馬上進(jìn)行檢修。

（3）變壓器繞組短路。聲音與水沸騰聲混合，溫度急劇變化，油位升高，應(yīng)判斷為變壓器繞組短路故障，嚴(yán)重時會有巨大的吼聲，可能會起火。故應(yīng)立即停止變壓器檢查變壓器外殼的閃絡(luò)放電。當(dāng)變壓器的繞組由高電壓引起時，或者它們將閃絡(luò)放電至殼體時，會發(fā)生這種情況。此時，變壓器應(yīng)停止檢查。

2.2氣味、顏色異常分析

氣味和顏色異常會引起水和潮氣進(jìn)入變壓器，造成絕緣油劣化和變壓器絕緣強度降低閃絡(luò)放電，套管閃絡(luò)會引起發(fā)熱，導(dǎo)致老化，絕緣損壞甚至引發(fā)膜破裂；導(dǎo)線（接線頭）和線路卡過熱導(dǎo)致異常；套管端部的緊固部分或引線的鼻部螺紋等的松動，接觸表面被嚴(yán)重氧化，使接觸過熱，顏色變暗并失去光澤，表面涂層也被外殼結(jié)垢，外殼結(jié)垢產(chǎn)生電暈，閃絡(luò)和臭氧氣味。另外，吸水過度，進(jìn)入油室的水過多會引起呼吸器硅膠變色。正常情況下發(fā)現(xiàn)溫度異常，油溫比平時高出10攝氏度以上或負(fù)荷 恒定并且溫度連續(xù)上升（在冷卻裝置的正常操作下），則可以判斷為處于變壓器內(nèi)部異常。

2.3內(nèi)部故障導(dǎo)致溫度異常分析

內(nèi)部故障，如繞組間距或夾層短路，線圈對屏蔽放電，內(nèi)部引線接頭的熱量，鐵芯的多點接地使渦流增加過熱，零序不平衡電流等，通過鐵制部分油箱的電路形成引起變壓器溫度異常。當(dāng)這些情況發(fā)生時，氣體或差動保護(hù)也會伴隨著。當(dāng)故障嚴(yán)重時，可以注入爆管或泄壓閥。此時應(yīng)檢查變壓器是否因大修冷卻器異常運行而導(dǎo)致溫度異常。冷卻器不正?；蚬收希鐫撍藐P(guān)閉，風(fēng)扇損壞，散熱器管道結(jié)垢，冷卻效果，冷卻閥故障，散熱器閥故障以及故障溫度計等，這可能導(dǎo)致溫度升高，冷卻系統(tǒng)應(yīng)保持正常和定期清洗，以提高其冷卻效果。

2.4油位異常分析

變壓器運行過程中的異常油位和漏油應(yīng)進(jìn)行檢查和不定時檢查，其中有兩個方面：一是假油位。油標(biāo)準(zhǔn)管堵塞，油枕管堵塞和防爆管道的氣孔堵塞。二是油面低，變壓器油嚴(yán)重泄漏。由于工作需要，工作人員未能及時補充變壓器油；溫度過低，油量不足或油枕容量過小，無法滿足運行需要。當(dāng)主變壓器出異常時，如滲漏油，油位、油色變化、聲音異常、瓷套開裂、塞墊等突出時，應(yīng)盡量將其消除并報告給調(diào)度部門和上級部門，嚴(yán)重的情況下，主變壓器應(yīng)立即停運，如果有備用變壓器，則可以先投入運行，然后報告調(diào)度。

3.主變事故跳閘的處理

3.1主保護(hù)動作跳閘須遵守如下處理方法：

①檢查、記錄繼電保護(hù)及自動裝置動作情況，調(diào)取和打印微機(jī)保護(hù)及故障錄波報告。復(fù)歸信號，初步判斷故障性質(zhì)，立即報告調(diào)度。

②瓦斯保護(hù)動作跳閘或壓力釋放報警應(yīng)檢查變壓器本體及有載調(diào)壓裝置油位、油色、油溫是否正常，壓力釋放、呼吸器有無噴油。

③氣體繼電器內(nèi)有無氣體，外殼有無鼓起變形，各法蘭連接處和導(dǎo)油管有無冒油，氣體繼電器接線盒內(nèi)有無進(jìn)水受潮和短路。若氣體繼電器內(nèi)有氣體，則應(yīng)取氣，根據(jù)氣體顏色、氣味和可燃性初步判斷故障性質(zhì)。

④若是差動保護(hù)動作，則還應(yīng)檢查差動保護(hù)范圍內(nèi)所有設(shè)備。變壓器本體有無變形和異狀，引線有無斷線、短路，套管、瓷套有無閃落、破裂痕跡，設(shè)備有無接地短路現(xiàn)象，有無異物落在設(shè)備上，避雷器是否正常等。

⑤若變壓器跳閘時沒有系統(tǒng)沖擊，故障錄波器沒有故障波形，外觀檢查未發(fā)現(xiàn)任何內(nèi)部故障的征象，則應(yīng)考慮保護(hù)誤動的可能性。若重瓦斯保護(hù)動作跳閘，但其信號不能復(fù)歸，則是重瓦斯觸點短路引起的保護(hù)誤動作。若變壓器充電時正常，帶負(fù)荷時差動保護(hù)動作跳閘，則有差動保護(hù)誤接線引起保護(hù)誤動的可能。

⑥較輕的短路故障引起的主保護(hù)動作跳閘，由于故障產(chǎn)生的氣量不是很多，氣體從油中析出并聚集于氣體繼電器中需要一段時間（特別是在變壓器內(nèi)油溫較低，油黏度較大的情況）。因而變壓器跳閘時輕瓦斯沒有動作不能作為保護(hù)誤動的判斷判據(jù)。

⑦主變壓器因保護(hù)誤動跳閘，在查明保護(hù)誤動以后，可以不經(jīng)內(nèi)部檢查，在至少保留一種主保護(hù)的情況下，經(jīng)調(diào)度批準(zhǔn)，停用誤動的保護(hù)給主變壓器送電。

⑧變壓器兩種主保護(hù)同時動作跳閘，應(yīng)認(rèn)為變壓器內(nèi)部確有故障，在未查明故障性質(zhì)并消除以前不得試送電。

⑨如因地震等明顯原因使重瓦斯保護(hù)動作跳閘時，經(jīng)檢查變壓器無異狀后，應(yīng)立即恢復(fù)變壓器運行。

⑩差動保護(hù)跳閘后，如不是保護(hù)誤動，在檢查外部無明顯故障，瓦斯氣體檢查（必要時要進(jìn)行色譜分析和測直流電阻）證明變壓器內(nèi)部無明顯故障后，經(jīng)設(shè)備主管單位總工程師（分管生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)）同意，可以試送一次。

3.2后備保護(hù)動作跳閘須按如下原則處理：

①應(yīng)根據(jù)何種保護(hù)動作、信號、遙測遙信指示和在變壓器跳閘時有何種外部現(xiàn)象（如外部短路、變壓器過負(fù)荷等），具體分析變壓器跳閘原因，作出相應(yīng)的處理。

②越級跳閘的要在隔離故障點以后逐級恢復(fù)送電。

③變壓器內(nèi)部故障或未發(fā)現(xiàn)故障點的應(yīng)對變壓器進(jìn)行檢查試驗，在未查明故障并消除之前一般不應(yīng)送電。而明顯由人員誤碰或保護(hù)誤動造成變壓器跳閘的，可立即恢復(fù)變壓器送電（保護(hù)誤動的可先停用誤動保護(hù)）。

④查找并隔離故障點后，經(jīng)外部檢查、初步分析（必要時經(jīng)電氣試驗）變壓器本體無異常時，可試送一次。

4.結(jié)論

變壓器故障會給電網(wǎng)帶來很大的隱患，造成嚴(yán)重?fù)p失和后果。因此，在變壓器的例行檢查和監(jiān)測中，要及時發(fā)現(xiàn)并檢測故障，及時處理，避免故障影響變電站的正常運行。

參考文獻(xiàn)：

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[2]高福勇.變電站主變壓器的故障分析及其處理方法[J]. 科技信息，2009（4）：241-241.

（作者單位：國網(wǎng)漳浦縣供電公司）