李繼滿

摘 要：在變壓器故障檢修中，總結(jié)變壓器故障診斷與處理。我們常用試驗或其它方法來診斷變壓器故障，分析確定是否需吊芯或吊罩處理。

關(guān)鍵詞：變壓器;檢修;故障診斷;試驗;處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.160

0 引言

運行中的變壓器難免發(fā)生故障，檢修工作對變壓器故障消除尤為重要。通過直觀檢查發(fā)現(xiàn)故障后，需利用有效手段診斷分析。變壓器內(nèi)部故障檢修前，先要辨明保護動作特點，取油、氣做試驗分析，確定故障性質(zhì)，明確試驗項目，確定故障點以便做出詳細檢修方案。

1 變壓器試驗的類型

變壓器試驗主要有耐壓試驗、操作波試驗、局部放電試驗等。變壓器出廠或投運前，要對其進行對應場合的相應試驗，如出廠試驗 ，投運前的交接試驗等。在本文中我們主要概述變壓器故障后用哪項試驗來診斷故障及處理。

2 繞組變形檢測

當變壓器遭受短路電流沖擊時，會因強大電動力作用導致繞組變形，嚴重時將直接造成突發(fā)性損壞事故。繞組發(fā)生局部變形也不可忽視，即使沒有立即損壞，也有可能留下嚴重的故障隱患，如：絕緣間距發(fā)生變化，固體絕緣被損傷導致局部放電，當過電壓作用時可能發(fā)生匝間、層間擊穿，導致突發(fā)性絕緣事故，甚至在正常運行電壓下，因局部放電的長期作用發(fā)生絕緣擊穿;還會使繞組機械性能下降，抗短路能力降低等。故如何判斷變壓器繞組完好尤為重要。變壓器在遭受短路電流沖擊后，常用油中溶解氣體分析、繞組直流電阻、短路阻抗，繞組的頻率響應分析、空載電流和損耗等法來診斷繞組有無變形，確定繞組發(fā)生嚴重變形后，應對變壓器進行吊芯或吊罩檢查后處理。

3 絕緣電阻檢測

測量繞組連同套管的絕緣電阻及吸收比或極化指數(shù)能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部分表面受潮或臟污、以及貫串性的集中缺陷，同時可以為耐壓試驗的可行性作參考，測量結(jié)果應換算至同一溫度下進行比較，要綜合判斷，相互比較，在安裝時絕緣電阻不應低于出廠試驗時絕緣電阻測量值的70%。

鐵芯、夾件、穿芯螺絲等部件絕緣結(jié)構(gòu)簡單，絕緣介質(zhì)單一，測量這些部件的絕緣電阻能更有效地檢出相應部件絕緣缺陷。35kV及以上變壓器，應測吸收比。吸收比與出廠值相比應無明顯差別，在常溫下應不小于1.3;吸收比偏低時可以測量極化指數(shù)，不應低于1.5。絕緣電阻大于10000MΩ時，吸收比不應低于1.1或極化指數(shù)不低于1.3。

4 直流電阻測試

測量繞組直流電阻是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一方法。它能判斷出分接開關(guān)各分接位置接觸是否良好、指示是否正確;引出線有無斷裂;繞組引出線與導電桿接觸情況;多股導線并繞的繞組是否有斷股情況;變壓器繞組接頭焊接不良，變壓器繞組匝間、層間短路等。測量變壓器直流電阻時電流選擇要恰當，測量中不得切換無勵磁分接開關(guān)，避免電弧導致油質(zhì)裂化甚至損壞變壓器。1600kV·A及以下容量的三相變壓器，各相測得值的相互差值應小于平均值的4%，線間測得值的相互差值應小于平均值的2%;1600kV·A以上三相變壓器，各相測得值的相互差值應小于平均值的2%，線間測得值的相互差值應小于平均值的1%; 變壓器的直流電阻與同溫下出廠值比較，相應變化不應大于2%; 如電阻相間差在出廠時超過規(guī)定，廠家已說明了這種偏差的原因，則與以前相同部位測得值比較，其變化不應大于2%。

5 泄漏電流試驗

測量泄漏電流的原理和測量絕緣電阻的原理本質(zhì)上是相同的，能檢出缺陷的性質(zhì)也大致相同。測量前應避免設(shè)備外表潮濕、臟污、環(huán)境溫度等因素對體積泄露電流的影響。它與絕緣電阻相比有試驗電壓高且可調(diào)，易使絕緣本身弱點暴露出來;還可以根據(jù)泄漏電流測量值換算出絕緣電阻值，可用泄漏電流和外加電壓關(guān)系曲線測量吸收比來判斷絕緣缺陷等。

6 介質(zhì)損耗因數(shù)試驗

當懷疑變壓器整體受潮，油劣化，繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷時可用測試變壓器介質(zhì)損耗因數(shù)的方法進行檢測。對電容較小的設(shè)備測介質(zhì)損耗因數(shù)tgδ能有效地發(fā)現(xiàn)局部集中性和整體分布性缺陷，但對電容量較大的設(shè)備，只能發(fā)現(xiàn)絕緣的整體分布性缺陷。tgδ測量結(jié)果受表面泄漏、試驗接線、溫度及外界條件影響，應采取措施減小和消除。測量結(jié)果應換算到同一溫度時的數(shù)值進行比較，20℃時500kV不大于0.6%，110～220kV不大于0.8%，35kV不大于1.5%。

7 變壓比及接線組別測試

變壓器變比試驗可以檢查出變壓器繞組匝數(shù)比是否正確，檢測分接開關(guān)的位置、接線是否正確，測試匝間是否短路，判斷變壓器并列運行的可行性，所有分接頭的電壓比與廠家銘牌參數(shù)比較應無顯著差別，且應符合電壓比的規(guī)律;電壓等級在220kV及以上電力變壓器，其電壓比在額定分接頭位置時允許偏差為±0.5%。電壓在35kV以下，電壓比小于3的變壓器電壓比允許偏差為士1%; 其他所有變壓器額定分接下電壓比允許偏差為士0.5%;其他分接的電壓比應在變壓器阻抗電壓值的1∕10以內(nèi)，但不得超過±1%。

當需判斷變壓器能否并列運行時，測量其接線組別相同是其項目之一，若參加并列的變壓器接線組別不一致，將出現(xiàn)不能允許的環(huán)流。因此，變壓器在出廠、交接和大修后都要測量繞組的接線組別。

8 耐壓試驗

電力設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)在運行中會受到工頻工作電壓、暫時過電壓、操作過電壓、雷電過電壓的作用，為了保證絕緣結(jié)構(gòu)能耐受過電壓作用，絕緣結(jié)構(gòu)須經(jīng)沖擊波耐壓試驗和工頻耐壓試驗，并有足夠裕度。對于全絕緣變壓器常用單臺高壓試驗變壓器、串級試驗變壓器、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振及串并諧振耐壓來檢測其主絕緣性能，對于半絕緣變壓器利用感應耐壓來檢測縱絕緣和主絕緣。

9 結(jié)束語

隨著科技的進步，新方法的研究也在不斷開展，如改進BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SVM變壓器故障診斷新方法的研究與運用。在進行變壓器故障診斷時，往往會遇到各種難題，在排除試驗方法、接線、人員及儀器等因素后，經(jīng)多次試驗和幾種試驗方法得出的結(jié)果與歷年試驗數(shù)據(jù)對比，若所得出的數(shù)據(jù)都有問題，則說明被試設(shè)備有問題;經(jīng)過綜合分析、對比、判斷、論證，確定設(shè)備問題后，應制定詳細的檢修方案進行處理?？傊?，變壓器故障分析首先檢查外觀來直觀判斷，然后看保護動作情況，取油做試驗分析，判斷故障性質(zhì)，再決定試驗項目，得出結(jié)論后再決定是否吊芯或吊罩處理，處理完畢試驗及驗收合格后，方可投入運行。