吉林省廣播電視技術(shù)中心臺(tái) 史利軍

變壓器屬于電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行，所以必須注重電能轉(zhuǎn)換設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，預(yù)警潛在故障隱患。本文注重分析變壓器故障檢測(cè)與檢修技術(shù)，分析變壓器常見(jiàn)運(yùn)行故障，詳細(xì)介紹變壓器故障診斷方法，提出科學(xué)的檢修策略與方法，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員起到參考性價(jià)值。

在電力系統(tǒng)中，電力變壓器具備重要作用，因此在輸變電、工廠運(yùn)行中得以廣泛應(yīng)用。在生產(chǎn)期間，科技技術(shù)的快速發(fā)展，相應(yīng)促進(jìn)了電力變壓器的發(fā)展，研發(fā)出大量新型變壓器，具備較多用途與功能。在變壓器創(chuàng)新發(fā)展中，開(kāi)始應(yīng)用大量不同功能與型號(hào)的變壓器，導(dǎo)致電力變壓器的接線復(fù)雜，對(duì)于電力人員提出嚴(yán)格要求，還會(huì)對(duì)電力人員的專業(yè)判斷造成影響。在檢修電力變壓器故障時(shí)，極易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響非常大。所以必須注重變壓器設(shè)備的運(yùn)行故障檢測(cè)，同時(shí)應(yīng)用科學(xué)化檢修技術(shù)，維護(hù)變壓器運(yùn)行效益。

1 變壓器常見(jiàn)故障類型

電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，因輸電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)提升、設(shè)備老化等常見(jiàn)影響因素，會(huì)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)較多故障。故障類型包括電性故障與過(guò)熱故障。詳細(xì)分析如下：

1.1 電性故障

在電應(yīng)力作用下，變壓器絕緣裂化所致故障，就被稱電性故障。按照能量密度大小，可以將電性故障劃分為低能放電、局部放電、高能放電等。對(duì)于局部放電，多位于變壓器內(nèi)腔空腔、絕緣介質(zhì)空隙、電極等位置。由于能量密度比較小，極易惡化為高能放電故障。低能放電故障，主要是在阻抗分壓作用下，變壓器內(nèi)部金屬部件接觸不良，在電壓異電級(jí)間，會(huì)產(chǎn)生懸浮電位，能量密度較小，存在間歇性特點(diǎn)。高能放電故障的突發(fā)性較強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致繞組間、層間擊穿故障等。在短時(shí)間內(nèi)，會(huì)產(chǎn)生大量故障氣體。

1.2 過(guò)熱故障

在熱應(yīng)力作用下，變壓器絕緣部件老化所致過(guò)熱現(xiàn)象，就被稱為過(guò)熱故障。故障產(chǎn)生的溫度高低，會(huì)細(xì)化為低溫過(guò)熱、中溫過(guò)熱、高溫過(guò)熱等類型。不同溫度的過(guò)熱故障劃分標(biāo)準(zhǔn)為300℃、700℃。按照標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)顯示，大部分變壓器過(guò)熱故障，是由于分接開(kāi)關(guān)接觸不良所致。所以，鐵芯多點(diǎn)接地故障、漏磁環(huán)流、局部短路等故障，也是由于變壓器過(guò)熱故障所致。

2 變壓器維護(hù)管理

在建設(shè)電力系統(tǒng)時(shí)，配電變壓器屬于重要組成，由于考慮到實(shí)際情況、分布情況，必須立足于安全加大出發(fā)，維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行，提升系統(tǒng)維護(hù)管理的有效性。以下分析配電變壓器維護(hù)管理。

2.1 仔細(xì)查看

變壓器運(yùn)行期間，極易受到多種因素影響，從而發(fā)生油位調(diào)整問(wèn)題。在后續(xù)調(diào)整中，因油位上升或下降，極易導(dǎo)致油溢問(wèn)題。當(dāng)整體油位較低，會(huì)導(dǎo)致變壓器燒毀。以外殼為基礎(chǔ)，為了全面加強(qiáng)牢固性與可靠性，必須做好優(yōu)化調(diào)整，確保排油煙密閉性差、放電斷裂等問(wèn)題。為了防止產(chǎn)生滲漏問(wèn)題，必須合理選擇熔絲，特別是100kV以上配電系統(tǒng)，不僅要做好常規(guī)性檢查，還應(yīng)當(dāng)按照變壓器額定電流，合理選擇一次熔絲。針對(duì)低壓熔絲，則需要按照額定電流2.5-3倍選擇。按照變壓器二次額定電流，合理選擇二次熔絲。

2.2 測(cè)量檢查

按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，選擇兆歐表對(duì)變壓器一次繞組進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)基于二次繞組為基礎(chǔ)，做好絕緣電阻評(píng)價(jià)處理。在測(cè)量變壓器時(shí)，將直接電阻作為前提，為了避免出現(xiàn)接觸不良問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)全面做好二次測(cè)量工作。當(dāng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，應(yīng)當(dāng)提前調(diào)整配電變壓器，在測(cè)量檢查后，檢查短路故障。當(dāng)出現(xiàn)異常問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整維修。

2.3 檢測(cè)聲響問(wèn)題

配電變壓器運(yùn)行期間，會(huì)出現(xiàn)不同聲響，然而卻不會(huì)出現(xiàn)雜音。如果出現(xiàn)“嗡嗡”聲響，則表明配電變壓器處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，將會(huì)導(dǎo)致配電變壓器線圈損毀。為了降低配電變壓器運(yùn)行負(fù)荷，應(yīng)當(dāng)對(duì)變壓器進(jìn)行更換處理。當(dāng)配電變壓器運(yùn)行期間，發(fā)出“啾啾”聲響，則表明熔絲燒斷，必須找尋出故障原因。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)變壓器損壞、內(nèi)部開(kāi)關(guān)社會(huì)不合理，就會(huì)出現(xiàn)“啾啾”聲響。由于配電變壓器比較特殊，為了確保開(kāi)關(guān)重合，會(huì)出現(xiàn)“吱吱”聲響，此時(shí)應(yīng)當(dāng)停電維修檢查。

3 變壓器故障診斷方法

3.1 油溶解性氣體分析法

現(xiàn)階段，利用絕緣油材料進(jìn)行絕緣散熱的變壓器應(yīng)用廣泛，該類變壓器會(huì)受到熱應(yīng)力影響，從而出現(xiàn)絕緣紙、絕緣油老化，還會(huì)出現(xiàn)不同故障性氣體。故障位置不同，故障氣體的成分差異比較大。通過(guò)對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行分析，可以了解氣體不同成分比重與含量，從而對(duì)變壓器故障類型進(jìn)行診斷。

3.2 外部特征監(jiān)測(cè)法

當(dāng)變壓器發(fā)生放電故障時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出較多外部特征，涉及到電磁脈沖、電脈沖等，同時(shí)會(huì)表現(xiàn)出異常噪聲、發(fā)光發(fā)熱特征。所以，通過(guò)監(jiān)測(cè)電性與電磁脈沖特征，能夠?qū)Ψ烹娔芰繌?qiáng)度、發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確化判斷，確保變壓器放電故障判斷的準(zhǔn)確性。

3.3 紅外測(cè)溫法

如果變壓器發(fā)生過(guò)熱故障時(shí)，因故障所致變壓器熱量散發(fā)異常，此時(shí)可以監(jiān)測(cè)熱量變化情況，準(zhǔn)確診斷故障問(wèn)題。紅外測(cè)溫法為常用方法，通過(guò)紅外測(cè)溫技術(shù)，可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)變壓器熱量，之后將監(jiān)測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)，準(zhǔn)確定位和診斷故障類型。圖1為紅外測(cè)溫法的框架。

圖1 紅外測(cè)溫法框架圖

4 配電變壓器故障檢修技術(shù)

按照變壓器故障檢修技術(shù)的具體要求，在實(shí)踐運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)立足于實(shí)際情況，聯(lián)合檢修技術(shù)特地與要求，詳細(xì)分析配電變壓器故障檢修技術(shù)。

4.1 三相不平衡故障檢修技術(shù)

在配電變壓器運(yùn)行中，當(dāng)發(fā)生三相不平衡問(wèn)題時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響變壓器運(yùn)行穩(wěn)定性，特別是農(nóng)村地區(qū)變壓器運(yùn)行，時(shí)常發(fā)生三相不平衡問(wèn)題，不僅會(huì)加劇變壓器損耗還會(huì)增加變壓器有效容量，導(dǎo)致變壓器運(yùn)行期間，極易產(chǎn)生油壓過(guò)大、變壓器損壞與燒灼問(wèn)題。在處理三相不平衡故障時(shí)，必須注重電力負(fù)荷的集中化調(diào)整，聯(lián)合電力需求與電力負(fù)荷特點(diǎn)，優(yōu)化調(diào)整配電變壓器，以此達(dá)到三相平衡狀態(tài)。

4.2 滲漏油故障檢修技術(shù)

變壓器運(yùn)行過(guò)程中，滲漏油屬于常見(jiàn)故障。當(dāng)發(fā)生滲漏油問(wèn)題時(shí)，不僅會(huì)降低油位，接觸空氣之后，還會(huì)加速油液氧化速度，從而加大油液粘稠度。滲漏油還會(huì)降低對(duì)流速度，對(duì)變壓器散熱功能影響較大，增加油液溫度，加速油裂化。當(dāng)油液裂化后，會(huì)加強(qiáng)油液酸性，從而導(dǎo)致繞組絕緣電阻下降，還會(huì)破壞變壓器，嚴(yán)重影響變壓器運(yùn)行效益。為了處理后上述故障，應(yīng)當(dāng)采取以下措施：第一，全面檢查配電變壓器，查看滲漏油部位。當(dāng)套管內(nèi)油污滲出后，必須注重螺絲固定。當(dāng)分接開(kāi)關(guān)位置滲漏油液時(shí)，則應(yīng)當(dāng)開(kāi)啟分接開(kāi)關(guān)，之后緊固內(nèi)部固定螺絲。當(dāng)變壓器上蓋出現(xiàn)滲漏油問(wèn)題，則需要將大螺絲緊固在上蓋部位；第二，檢查變壓器油變質(zhì)情況，如果變壓器油不再為淡黃色，而是成為棕色或橙色，且油液粘稠度增加，則表明油液裂化，必須凈化處理變壓器油液。第三，注重檢查變壓器內(nèi)部繞組絕緣電阻，聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通過(guò)兆歐表對(duì)繞組絕緣電阻進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)對(duì)繞組絕緣電阻滿足度進(jìn)行判斷。如果變壓器絕緣電阻滿足標(biāo)準(zhǔn)值，則無(wú)需處理；若不滿足，必須做好優(yōu)化處理。

4.3 接地不良檢修技術(shù)

變壓器運(yùn)行期間，由于受到大風(fēng)、雷雨等天氣影響，極易導(dǎo)致變壓器遭受雷擊傷害，尤其是接地不良變壓器。當(dāng)變壓器低壓側(cè)避雷裝置漏裝，就會(huì)出現(xiàn)接地不良故障，從而損傷配電變壓器。當(dāng)變壓器避雷接地問(wèn)題明顯時(shí)，會(huì)加大接地電阻值。針對(duì)變壓器接地不良故障，首先應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確測(cè)量接地電阻，找尋出接地電阻變化的原因，聯(lián)合配電變壓器實(shí)況，全面改裝和連接配電變壓器，確保配電變壓器運(yùn)行良好。當(dāng)具備優(yōu)質(zhì)條件時(shí)，可以有效連接避雷側(cè)、低壓側(cè)中性點(diǎn)，之后連接接地裝置，使變壓器接地電阻小于5Ω，使變壓器處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，必須注重檢查和維護(hù)變壓器。按照運(yùn)行管理的相關(guān)要求，必須凸顯出運(yùn)行管理規(guī)定，將維護(hù)機(jī)制作為基礎(chǔ)，全面遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程。此次研究必須做好查看、測(cè)量與聲響等措施，遵循三相不平衡檢修技術(shù)、滲油漏油檢測(cè)技術(shù)，接觸不良檢測(cè)技術(shù)，確保全面滿足變壓器調(diào)整需求。合理分析變壓器故障類型，提出標(biāo)準(zhǔn)化檢修措施，確保變壓器的合理性化應(yīng)用，維護(hù)運(yùn)行安全性。