文/張榮

（蘭州蘭達(dá)工貿(mào)有限公司 甘肅省蘭州市 730060）

35kV 油浸變壓器常用于電力系統(tǒng)中地供電環(huán)節(jié)。由于其高故障診斷和維修技術(shù)，直接會影響到整個能源系統(tǒng)的運行安全。因此我們在進(jìn)行檢修工作時必須要進(jìn)行綜合性地評估，同時采取高效率地運行方式，以保證整個電力系統(tǒng)的安全。

1 對35kV變壓器運行情況簡單進(jìn)行評估工作

首先，目前使用范圍最廣泛的變壓器是水下變壓器，它一般通過環(huán)形線圈與鐵芯相連，同時浸在絕緣油中，與外部器件進(jìn)行連接工作。其次，鐵芯和環(huán)組是主框架，一般來說變壓器地鐵芯通常折疊成3,5-5cm 厚的機電鋼塊，元件根據(jù)電壓分為高、中、低壓組，使用絕緣墊塊實現(xiàn)進(jìn)一步地隔離。最后，變壓器是一種絕緣性能優(yōu)良的礦物油，它的主要作用是變壓器線圈組之間以及鐵芯、油箱之間形成一道隔離保護(hù)層，變壓器油在某些高溫條件下，油體的溫度和速度迅速上升，并逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷α骺臻g，以避免短路的現(xiàn)象發(fā)生，這種情況一般是由變壓器鐵芯和環(huán)組的集中發(fā)熱過度而引起的[1]。

為了評估35kV 油浸式變壓器的運行情況，有必要對變壓器的運行情況進(jìn)行登記。在評估過程中獲得的記錄有助于監(jiān)測變壓器的外部形狀，分析變壓器的運行情況，如果變壓器的外部形狀異常，很多參數(shù)指標(biāo)可能會改變。在評價過程中，監(jiān)測的重點是油的檢測，準(zhǔn)確評價轉(zhuǎn)化裝置運行狀況的最佳方法是觀察油位的變化，圖1 為35kV5kV 油浸式電力變壓器運行情況進(jìn)行評估的工作程序[2]。

2 對變壓器出現(xiàn)的一些故障問題類型進(jìn)行分類

在能源系統(tǒng)中，變壓器作為重要的電壓和能量傳輸系統(tǒng)，其發(fā)揮著非常重要的作用。根據(jù)冷卻方式的不同，變壓器可分為油浸式變壓器和干式變壓器，目前市面上大部分變壓器都為油浸式，主要結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

變壓器的冷卻結(jié)構(gòu)主要含有油墊、油管、油箱和散熱管等等，如圖2.2 所示。變壓器油有兩大功能：冷卻和絕緣，散熱管的結(jié)構(gòu)由均勻分散溫度分布和輻射分布的液體管組成。此外，變壓器工作環(huán)境復(fù)雜，易受自然力和風(fēng)、雨、雪等自然災(zāi)害的影響，以及運行過程中的電、磁、熱、電等因素也具有一定的影響，這些最后導(dǎo)致系統(tǒng)整體會出現(xiàn)運行異常的情況。如果不能及時發(fā)現(xiàn)或處理，會引起非常大的故障問題。此外，變壓器主要包括內(nèi)部和外部存在故障，其中變壓器內(nèi)部故障是影響其絕緣狀態(tài)和壽命的重要因素，這取決于出現(xiàn)故障問題的類型，包括熱干擾和電干擾，視情況而定[3]。

2.1 熱干擾性質(zhì)的故障問題

變壓器過熱是許多方面的常見錯誤。換言之，變壓器過熱會加速絕緣液或絕緣紙在高于某一溫度時平均能量的熱效應(yīng)而老化，所以我們對變壓器熱故障的成因進(jìn)行了不同的分類，并根據(jù)熱干擾的類型進(jìn)行了分類，根據(jù)基于發(fā)熱型故障和以散熱異常為主的散熱型故障展開研究，發(fā)現(xiàn)其主要由于與金屬零件接觸而導(dǎo)致鐵芯局部過熱發(fā)生故障，金屬部件接觸不良等等[4]。

2.2 電性故障問題

電氣干擾是電氣電壓和絕緣材料老化造成的缺陷，根據(jù)能量密度而產(chǎn)生的可歸因于電弧放電故障、火花放電故障和局部放電故障等類型。一般來說電弧放電屬于高能放電類，主要由線圈和層間絕緣組成，包括飛分接開關(guān)飛狐或調(diào)整不到位或?qū)Φ亻W絡(luò)故障，在出現(xiàn)這些故障時，氣體排放的速度會變得更快，氣體排放量也將會大大增多?；鸹ǚ烹姡河捎诜纸娱_關(guān)故障或與接地鐵芯接觸不良而造成斷續(xù)性；此外，由于各部分之間缺乏隔離，乙炔和氫是主要的典型氣體。由于從乙炔中釋放出的能量是溫和的，氫的總含量相對較低。局部放電：根據(jù)放電的嚴(yán)重程度，氣體的特征是不同的。氣體的主要成分是氫和甲烷。而乙炔的含量隨著嚴(yán)重程度的增加而不斷增多，但其在碳?xì)浠衔锟偤恐兴嫉谋壤艿?，通常不?%。因此，變壓器在出現(xiàn)問題時首先考慮的是絕緣部分是否完好無損。在發(fā)生事故的情況下，進(jìn)行相關(guān)的檢修和維護(hù)工作持續(xù)時間很長，損耗的部件也很多，以及運行中的絕緣材料被破壞會造成很大的經(jīng)濟損失。我們可根據(jù)工作電壓的變化對變壓器電場強度產(chǎn)生影響，它必須能經(jīng)受住電流通過短路網(wǎng)絡(luò)的沖擊，并保持電流的動熱穩(wěn)定性[5]。

2.3 重瓦斯保護(hù)措施

35kV 油浸式電力變壓器在采取措施防止嚴(yán)重氣體損耗時，應(yīng)注意：如果變壓器繞組內(nèi)有繞組情況并引起了短路，則會加速滑油的分解，在變壓器油箱內(nèi)造成大量可燃?xì)怏w溢出，正是由于這種情況，導(dǎo)致油箱油面迅速降低，漏油情況變得更加嚴(yán)重。此時如果變壓器絕緣物質(zhì)不能及時更換，它的老化程度會不斷加快，進(jìn)而會導(dǎo)致大量物質(zhì)在過熱和氣體釋放的條件下降解；如果鐵芯出現(xiàn)問題，會快速提升油箱的機油溫度，那么油就會蒸發(fā)。這些干擾可能導(dǎo)致跳閘情況的發(fā)生，而如果第二回路接地或出現(xiàn)觸點故障問題時，則可能導(dǎo)致瓦斯保護(hù)動作的發(fā)生，此外，如果第二回路本身接地的話，變壓器是正常穩(wěn)定的；可以認(rèn)為是氣體保護(hù)系統(tǒng)自身出現(xiàn)的故障問題。

3 變壓器油浸故障診斷技術(shù)

3.1 油浸變壓器表面附件的處理措施

根據(jù)以上分析，我們對評估油浸變壓器狀況的措施有了一些了解，因此，根據(jù)這些數(shù)據(jù)對所獲得的信息進(jìn)行比較。進(jìn)而使?fàn)顟B(tài)評價工作可以有效進(jìn)行，以確定油電變壓器組件的使用壽命和正常工作狀態(tài)參數(shù)保持良好。如果有評估結(jié)果的話，然后選擇一個比較方法來確定故障發(fā)生的位置。通常情況下，只要有良好的日常工作，就可以保證正常電力系統(tǒng)的工作，所謂的“正常狀態(tài)”，主要是指其參數(shù)符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)，一般來說只要做好基礎(chǔ)性的維護(hù)工作，保證其可以正常運行就可以。因此，相關(guān)檢修人員應(yīng)采取適當(dāng)?shù)目刂乒芾泶胧?，并盡可能確保使每個組件發(fā)生故障后恢復(fù)正常工作的時間非常快，在例外的情況下，某些構(gòu)成部分的一些職能難以履行，我們必須要確保整個系統(tǒng)的安全高效運行。因為一旦出現(xiàn)問題這可能影響到電力系統(tǒng)的有效運作。所以相關(guān)人員應(yīng)及時分析異常原因，采取措施使其正常運行，如對嚴(yán)重情況的部分進(jìn)行停機檢修，更換元件等措施，如果不及時加以糾正，可能導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)癱瘓，這就是為什么作為檢修人員應(yīng)該非常認(rèn)真地對待這項工作的原因。

3.2 對于故障問題進(jìn)行分析的診斷方法

3.2.1 內(nèi)部負(fù)載進(jìn)行放電

變壓器中是否存在局部放電誤差，可使用油色譜法確定；通過這種方法可以暫時估計變壓器有低功率、高功率或過熱等故障問題的存在，同時對于其故障原因及位置基本上可以確定。

3.2.2 繞組變形誤差所導(dǎo)致的故障

在變壓器輸出端短路的情況下，如果變壓器本身不能短路，繞組就會變形，因此，在變壓器輸出端短路后，應(yīng)采用油譜分析、短路阻抗試驗等控制程序，無以確定變壓器是否存在有變形缺陷[8]。

3.2.3 變壓器由于絕緣而變得潮濕

為了檢驗變壓器絕緣的濕度，研究了絕緣電阻、電介質(zhì)損耗、極化指數(shù)、油中水分含量，變壓器色譜法等一系列的濕度試驗。在一些必要的情況下，我們還可以開展絕緣特性的相關(guān)實驗以及對絕緣紙含水量也要進(jìn)行相應(yīng)檢測。

3.2.4 固體絕緣變得更加老化

為了確定變壓器是否存在大規(guī)模固體絕緣老化問題時，應(yīng)使用色譜法分析的方法來檢測變壓器中一氧化碳和二氧化碳含量的變化，并確定糠醛、絕緣材料的含量。

3.3 溶解氣體作業(yè)在線進(jìn)行監(jiān)測工作

現(xiàn)在我們把油溶性氣體的分析作為一種先進(jìn)的技術(shù)，主要包括以下內(nèi)容來確定油浸變壓器中的大部分的內(nèi)部干擾問題，首先通過網(wǎng)絡(luò)控制裝置將溶解氣體實施在線監(jiān)測，在變壓器絕緣油分解過程中，定期取樣可實時跟蹤氣體的特性濃度（其中包括H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2），對變壓器的實時故障進(jìn)行診斷。提高處理誤差的效率，減少由于內(nèi)部設(shè)備發(fā)生故障的風(fēng)險。

4 變壓器油浸問題的解決方法

4.1 加強對平衡溫度的控制

為了解決目前的溫度平衡問題，結(jié)合實際的情況，我們可以建立一個完善的溫度控制系統(tǒng)，加強油浸變壓器溫度的控制和調(diào)節(jié)，完善的控制系統(tǒng)可以對浸入式變壓器的發(fā)熱點進(jìn)行完整性的控制管理，并定期測量其溫度。首先我們要及逆行控制溫度工作呢，采用跟蹤和控制技術(shù)保護(hù)電流互感器的質(zhì)量，以滿足電流需求，同時相關(guān)工作人員也需要不斷改進(jìn)電流測量系統(tǒng)，為了保證油浸變壓器溫度測量結(jié)果的良好穩(wěn)定性，必須進(jìn)行動態(tài)控制和調(diào)節(jié)步驟。如果發(fā)現(xiàn)潛在的安全威脅，必須及時糾正，還要采取合理的預(yù)防措施，防止溫度異常而導(dǎo)致的安全風(fēng)險事故。

4.2 對于35kV油浸變壓器的相關(guān)動作問題加以解決

為了解決油浸變壓器的輕瓦斯保護(hù)動作問題，工作人員可以進(jìn)行判斷如果釋放的是黑色或灰色的可燃物質(zhì)，它是油質(zhì)出現(xiàn)可問題進(jìn)而引起了故障；如果釋放物質(zhì)為黃色不可燃材料，則這是由于木材問題造成的故障；如果釋放物質(zhì)為淺灰色同時還有臭味，則一定是紙質(zhì)出現(xiàn)了問題。

4.3 滲漏處理過程

如果變壓器控制泄漏，則必須有針對性地處理。其主要工作包括將變壓器的油投放油箱；修理高壓側(cè)德爾孔門滲漏點，更換損壞的密封氣墊，擰緊導(dǎo)向桿并擰緊螺母，在確保密封氣體和預(yù)熱強度保持良好之后，對變壓器油中的氫過濾，同時進(jìn)行真空脫氣處理，保證這種現(xiàn)象的有效消除，在進(jìn)行真空脫氣脫水問題解決之后，我們必須要處理熱油循環(huán)，以完全去除變壓器油中的氫、一氧化碳和二氧化碳，此外，真空注油的條件是：潤滑油正常且色譜顯示符合標(biāo)準(zhǔn)，可停止故障問題檢修。

4.4 對于油浸變壓器導(dǎo)體擊穿問題進(jìn)行解決

圖1：35kV 油浸式電力變壓器運行情況進(jìn)行評估的工作程序

圖2

擊穿故障是造成油浸變壓器的主要原因。由于變壓器本身的絕緣性能會受到損害，因此導(dǎo)線也會受到損害，進(jìn)而常出現(xiàn)導(dǎo)體被擊穿問題的發(fā)生，所以在發(fā)生這種情況時，工作人員應(yīng)采取打磨繞組結(jié)構(gòu)的方式，以更加明智地解決問題。同時，對繞組接頭進(jìn)行焊接時必須確保與實際情況相符，同時還要必須有效地打磨開關(guān)接觸面，以便有效地解除分解開關(guān)，雖然受分接開關(guān)的類型會受到影響，但自身對導(dǎo)體擊穿故障問題時，并沒有發(fā)揮出自身的實際性作用，如果導(dǎo)體本身接觸得很好，那么可以保證油浸變壓器不受導(dǎo)體擊穿影響，從而正常工作。

5 結(jié)束語

最后應(yīng)當(dāng)指出，在35kV 油浸變壓器運行時，必須做好相應(yīng)的故障診斷工作，以此來分析故障出現(xiàn)事故的主要原因。在此基礎(chǔ)上使用有針對性的技術(shù)維護(hù)是很重要的，因為它不僅能夠及時有效地解決內(nèi)部故障問題，而且在保持變壓器運行方面起著一定作用。因此，為了保證電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定的運行，必須完成變壓器故障診斷，掌握必要的修理技術(shù)，同時相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)還要有一定的提升。