摘要：主變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的核心設(shè)備，它的安全運(yùn)行對(duì)于保證電力系統(tǒng)及電網(wǎng)的正常運(yùn)行和供電可靠性至關(guān)重要。由于主變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行造成的絕緣材料的老化和不可抗拒的自然災(zāi)害等因素影響而造成主變壓器故障不可避免，因此，必須加強(qiáng)主變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、維護(hù)及檢修，最大限度地防止和減少主變壓器故障和事故的發(fā)生，確保電網(wǎng)可靠供電。

關(guān)鍵詞：變電站;主變壓器;狀態(tài)檢修

1變電站主變壓器運(yùn)行故障分析

1.1溫度過(guò)高

變電站主變壓器運(yùn)行中負(fù)載電流的大小要控制在額定合理范圍內(nèi)，才能保證設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。但從實(shí)際情況來(lái)看，隨著電網(wǎng)用電需求的不斷增加，變壓器的負(fù)載情況產(chǎn)生滿載或波動(dòng)是常有之事，負(fù)載增加時(shí)器身溫度也會(huì)隨之上升，若不得很夠有效控制，將加速絕緣材料老化失效，最終引發(fā)故障。當(dāng)渦流高溫位置在線路重疊處時(shí)，這個(gè)部分線路分布是非常復(fù)雜的，其中任何一條線路出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)對(duì)整體產(chǎn)生影響，出現(xiàn)多條線路損壞的情況，電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)電力需求量變得更大，增加了變壓器運(yùn)行不穩(wěn)定性，存在嚴(yán)重安全隱患。

1.2絕緣故障

通常情況下，絕緣體在變壓器處于正常工作狀態(tài)和允許溫度范圍之內(nèi)時(shí)絕緣良好。但是由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備散熱性能差等因素影響，容易使得絕緣材料介損值增加，導(dǎo)致溫度不斷升高，超過(guò)了可以承受的極限，造成絕緣特性不斷下降甚至損壞，由此引發(fā)設(shè)備絕緣故障。除了溫度原因外，機(jī)械外力作用也會(huì)對(duì)變壓器安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，甚至威脅變壓器正常工作。運(yùn)行中的變壓器受到自然災(zāi)害或其它外部環(huán)境影響，例如遭遇大風(fēng)、暴雪、冰雹等惡劣天氣時(shí)，變壓器套管、散熱器等附件受到外力損傷、密封破壞會(huì)造成設(shè)備本體進(jìn)水受潮。密封圈老化也會(huì)造成密封不良進(jìn)水受潮，影響內(nèi)部絕緣件絕緣特性。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行檢修，最終發(fā)生故障的幾率就會(huì)大大提升。另外，主變壓器遭受雷擊時(shí)，雖然都有安裝了避雷設(shè)施，但是往往由于存在位置不合理、設(shè)計(jì)容量不足等問(wèn)題，很難起到完全可靠的防護(hù)作用，因此，雷擊過(guò)電壓容易造成變壓器絕緣擊穿故障，破壞性比較大。

1.3線路短路造成的故障

線路短路沖擊引發(fā)變壓器故障也是時(shí)有發(fā)生的事，線路單相對(duì)地、兩相或者三相失地短路故障發(fā)生時(shí)，短路過(guò)電壓和過(guò)電流的沖擊，嚴(yán)重影響電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)所有短路故障分析發(fā)現(xiàn)，近區(qū)短路或出口短路故障，對(duì)變壓器設(shè)備造成的損害特別明顯，可能會(huì)發(fā)生擊穿燒毀事故，甚至使局部電網(wǎng)和電力系統(tǒng)癱瘓，帶來(lái)不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

2主變壓器狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用

2.1油中溶解氣體分析

油中溶解氣體分析研判是主變壓器狀態(tài)檢修的一種行之有效的手段，原理是利用變壓器內(nèi)部浸泡在絕緣油中的絕緣件、絕緣紙、金屬件等不同材料在明顯老化、受潮變異或變壓器內(nèi)部發(fā)生發(fā)熱、放電、渦流等異常情況時(shí)所分解釋放出的不同總烴類氣體進(jìn)行含量檢測(cè)試驗(yàn)，對(duì)存在缺陷隱患或發(fā)生的故障情況進(jìn)行分析判斷，在最短時(shí)間內(nèi)找到問(wèn)題及原因，為檢修爭(zhēng)取到更多時(shí)間，為及時(shí)開(kāi)展有針對(duì)性的設(shè)備消缺檢修或隱患排查治理工作提供重要的參考，也是對(duì)變壓器缺陷故障類型準(zhǔn)確判斷或運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的重要依據(jù)，綜合效益較高。

2.2人工智能故障診斷技術(shù)

人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，將其引入到變電站主變壓器檢修中可以取得良好成效，有效利用人工智能技術(shù)，大大提升了狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警及消缺檢修水平。建立主網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)和設(shè)備管理臺(tái)賬，將發(fā)生的故障及解決方法集中收錄管理，當(dāng)出現(xiàn)類似問(wèn)題時(shí)可以作為技術(shù)參考，處理過(guò)程中會(huì)節(jié)省很多時(shí)間。專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法已經(jīng)在變電站中得到了充分檢驗(yàn)。專家系統(tǒng)主要是利用專業(yè)知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)，有效運(yùn)用工作經(jīng)驗(yàn)及積累數(shù)據(jù)，對(duì)出現(xiàn)故障進(jìn)行智能化的科學(xué)推理分析，為主變壓器狀態(tài)檢修提供可靠全面的技術(shù)支持和專業(yè)保障。

專家數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在給變壓器檢修工作帶來(lái)便利指導(dǎo)的同時(shí)也存在不足之處，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需要較長(zhǎng)時(shí)間的積累，所以在短時(shí)間內(nèi)尚未能夠得到全面有效的運(yùn)用;另外對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)和管理，需要投入時(shí)間和資金，成本較高。因此，幾年來(lái)大力發(fā)展設(shè)備在線監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)，并推廣安裝引用，同時(shí)，借助人工智能技術(shù)逐步開(kāi)展機(jī)器人巡檢和數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)采集方式多樣化，并實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，提高變壓器運(yùn)行狀態(tài)分析準(zhǔn)確率，從而與專家數(shù)據(jù)庫(kù)相輔相成，在變壓器設(shè)備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修工作中發(fā)揮出出最佳實(shí)效，有效減少設(shè)備停電檢修次數(shù)，促進(jìn)變壓器設(shè)備及電網(wǎng)安全供電可靠性。

3變電站主變壓器的檢修維護(hù)與故障處理

在進(jìn)行變壓器缺陷處理或故障排除時(shí)，需要注意以下五種情況：第一，注意觀察變壓器油位和溫度、聲音等情況。當(dāng)油位指示下降超過(guò)正常規(guī)定值時(shí)，則應(yīng)當(dāng)檢查變壓器各密封部位是否出現(xiàn)漏油情況。同時(shí)仔細(xì)檢查冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，是否能夠保障降溫要求，避免變壓器出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，影響負(fù)載能力和正常運(yùn)行狀態(tài)。第二，檢查變壓器負(fù)荷情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)負(fù)荷超過(guò)變壓器額定容量時(shí)必須及時(shí)進(jìn)行減負(fù)荷或負(fù)荷分流，減小變壓器負(fù)載壓力，避免長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行而給設(shè)備帶來(lái)?yè)p害，提高設(shè)備使用壽命，確保運(yùn)行安全穩(wěn)定性和供電可靠性。第三，如果運(yùn)行中變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常聲響，發(fā)出爆裂聲或不規(guī)則的尖銳聲響等，同時(shí)出現(xiàn)噴油、油位異常變化、持續(xù)異常升溫等現(xiàn)象時(shí)，必須立即停電檢查，并通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)手段確認(rèn)發(fā)生原因，排除故障隱患。第四，出現(xiàn)漏油情況時(shí)，一方面要及時(shí)補(bǔ)油至正常油位，另一方面及時(shí)采取消缺處理措施，及時(shí)進(jìn)行止漏處理。第五，發(fā)現(xiàn)油位過(guò)高時(shí)，判斷是否存在假油位情況，及時(shí)調(diào)整油位至合格規(guī)定值，確保不會(huì)出現(xiàn)溢油現(xiàn)象或內(nèi)壓過(guò)大引發(fā)本體壓力釋放閥誤動(dòng)。

通常情況，對(duì)于變壓器的內(nèi)部故障問(wèn)題，主要通過(guò)試驗(yàn)手段，以及相關(guān)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢查判斷。對(duì)于變壓器日常的巡視檢查、檢修維護(hù)工作而言，通過(guò)變壓器運(yùn)行過(guò)程中存在或出現(xiàn)的一些表象信息的檢查判斷，可以在很大程度上及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷隱患，并采取對(duì)應(yīng)措施及時(shí)消缺處理，防患于未然。如，變壓器處于正常運(yùn)行時(shí)的聲音主要是鐵芯磁滯伸縮發(fā)出的均勻“嗡嗡”聲音，如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)爆裂聲或不規(guī)則的異常聲響等，應(yīng)引起高度重視，及時(shí)申請(qǐng)停電做進(jìn)一步的檢查處理。除此之外，加強(qiáng)變壓器附件檢查，如各側(cè)套管外觀檢查，套管瓷套無(wú)破裂、傘裙清潔無(wú)閃絡(luò)放電情況;儲(chǔ)油柜檢查，外觀無(wú)銹蝕變形、無(wú)聲漏油，油位指示符合油溫-油位曲線標(biāo)示值;冷卻系統(tǒng)檢查，散熱器外觀無(wú)明顯銹蝕、變形、無(wú)滲漏油、油流繼電器和潛油泵工作狀態(tài)正常，冷卻風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常;檢查壓力釋放閥、瓦斯繼電器、油位計(jì)、溫度計(jì)等非電量保護(hù)裝置狀態(tài)指示正常;檢查呼吸器狀態(tài)正常，吸濕劑無(wú)異常變色、油杯油位合格;檢查有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)及在線濾油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)正常;檢查變壓器鐵芯接地情況，觀察或測(cè)量鐵芯多點(diǎn)接地在線檢測(cè)裝置電流值符合相關(guān)技術(shù)要求，對(duì)于鐵芯電流值超標(biāo)的應(yīng)及時(shí)投入限流電阻，將鐵芯接地電流值限制在合格范圍，避免產(chǎn)生渦流影響變壓器安全運(yùn)行。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，變電站主變壓器在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題種類相對(duì)較多，且不及時(shí)處理極易對(duì)電力系統(tǒng)及電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重不良影響。因此，加強(qiáng)日常維護(hù)檢修管理和狀態(tài)檢修，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，有效控制故障發(fā)生概率和停電檢修時(shí)間，提高設(shè)備及電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]一起220kV主變壓器變高開(kāi)關(guān)異常跳閘成因分析及處理[J].陳禹安，盧敏波.電氣開(kāi)關(guān).2020（04）

[2]主變壓器夾件接地電流過(guò)大案例分析與處理[J].肖旺東，胡海寧.湖南電力.2021（03）作者介紹：陳忠東（1968.01.03）;性別：男;籍貫：福建廈門;民族：漢族;學(xué)歷：本科;職稱：高級(jí)技師;職務(wù)：變電檢修六級(jí)職員高級(jí)工;研究方向：變壓器設(shè)備檢修;國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司廈門供電公司