林剛剛

【摘 要】變壓器故障次數(shù)增多，既帶來了一系列的故障破壞，也威脅到了地區(qū)供電作業(yè)的安全性，阻礙了電力行業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)變壓器故障動(dòng)作狀態(tài)建立可靠的故障檢修制度，并充分利用電氣試驗(yàn)操作方案，為檢修人員提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。但是一旦發(fā)生故障，需要確切的進(jìn)行判斷，判斷故障的類型，以便使用恰當(dāng)?shù)拇胧﹣斫鉀Q問題。

【關(guān)鍵詞】電氣試驗(yàn)；變壓器；故障；應(yīng)用

一、變壓器正常運(yùn)行的重要意義

電力系統(tǒng)中變壓器是安全保障的主要設(shè)備，功能性也比較齊全，是電力傳輸?shù)暮诵?，是電力正常運(yùn)行供電的重要設(shè)備。它是各行各業(yè)，千家萬戶的必經(jīng)之路，能實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)不同電壓數(shù)值的需求。變壓器主要用于用電系統(tǒng)的電壓控制，變壓器一旦出現(xiàn)故障，將直接影響電力系統(tǒng)的正常供電，嚴(yán)重者會(huì)造成周圍漏電，甚至起火、爆炸，破壞電力系統(tǒng)裝置，威脅人民的生命安全，所以變壓器正常運(yùn)行至關(guān)重要。

二、變壓器的結(jié)構(gòu)和分類

2.1變壓器的結(jié)構(gòu)

變壓器的結(jié)構(gòu)由本體設(shè)備和附屬設(shè)備兩大部分構(gòu)成。本體設(shè)備部分主要有變壓器器身、變壓器油、油箱組成。其中油箱的作用是容納變壓器器身和變壓器油；變壓器油的作用是用于器身冷卻、絕緣；變壓器器身由線圈、鐵芯及夾緊裝置構(gòu)成。附屬設(shè)備部分包括高壓套管、低壓套管、油枕、分接開關(guān)、呼吸器、防爆管、散熱器、凈油器、氣體繼電器、溫度計(jì)等。

2.2變壓器的分類

變壓器按冷卻和絕緣介質(zhì)的不同可分為三類：一是油浸式電力變壓器，采用礦物油作為冷卻和絕緣介質(zhì)；二是氣體絕緣電力變壓器，采用人工合成的氣體作為冷卻和絕緣介質(zhì)；三是干式電力變壓器，采用空氣作為冷卻和絕緣介質(zhì)。

三、變壓器的常見故障

3.1自身故障

變壓器停運(yùn)后或者在送電的過程之中，電壓不正常，并且它的表現(xiàn)指示為零，個(gè)別的電壓都很高，從而使得一些設(shè)備因?yàn)殡妷哼^高而燒毀；在天氣不好的時(shí)候，例如：狂風(fēng)暴雨，雷電交加等等。變壓器的送電困難，容易出現(xiàn)問題，會(huì)有著送不出去電力的情況；變壓器壓力變得很大的時(shí)候，會(huì)使得保險(xiǎn)絲燒斷，從而使得電力設(shè)備無法送電。除此之外，還會(huì)使得接線柱燒壞，一些高壓的套管會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的差錯(cuò)；變壓器有時(shí)候會(huì)發(fā)生噪音。有一些變壓器會(huì)發(fā)出很大的聲音，從而使得安全氣道，儲(chǔ)油柜向外面噴油，會(huì)使得油箱以及散熱管變形，產(chǎn)生漏油，滲油等情況，不僅僅會(huì)給供電的企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還會(huì)造成環(huán)境污染；在冷卻的時(shí)候，變壓器有可能出現(xiàn)溫度失常，并且溫度不斷上升等問題。嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致失火，不僅會(huì)危害變壓器本身，還會(huì)使得附近的設(shè)備損壞。

3.2變壓器的接觸不良問題

變壓器的部件損壞會(huì)導(dǎo)致接觸不良，與套管等物件的接觸不良，開關(guān)接觸不良等。內(nèi)部的引線與其他的東西接觸不良比較常見，這些問題是容易導(dǎo)致電流不平衡等問題，會(huì)造成變壓器無法使用。變壓器的分接開關(guān)壓接不良，有著無載和有載之分，對(duì)于無載分接開關(guān)彈簧壓力不足，還有的是滾輪的壓力不均勻，導(dǎo)致接觸不良，使得有效接觸面積減小等等都會(huì)導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障。還有就是，開關(guān)的接觸的地方若存在油污，電阻就會(huì)相對(duì)應(yīng)的增大。在進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候，就會(huì)引起接觸面積燒傷。對(duì)于有載分接開關(guān)，它封閉不嚴(yán)雨水進(jìn)入，這樣會(huì)導(dǎo)致分接開關(guān)短路。分解開關(guān)的阻抗在切換的過程之中會(huì)被擊穿，燒斷，在接觸的時(shí)候，電弧會(huì)越來越長，故障越來越大。

四、電氣試驗(yàn)在變壓器故障分析中的應(yīng)用

4.1絕緣油試驗(yàn)

為保證所選絕緣油可以滿足變壓器運(yùn)行需求，需要對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)檢測，確定其性能達(dá)標(biāo)。變壓器均需要在油箱內(nèi)充滿變壓器油，利用其絕緣、測量、散熱特點(diǎn)來對(duì)鐵芯以及繞組組件進(jìn)行保護(hù)，降低空氣氧對(duì)絕緣材料的影響，提高變壓器運(yùn)行可靠性。高質(zhì)量的絕緣油通過對(duì)內(nèi)部所有空隙的填充，可以將所存空氣全部排出，對(duì)各部件與空氣之間進(jìn)行了有效隔絕，因此能夠提高變壓器整體絕緣性。同時(shí)，與空氣相比變壓器油絕緣強(qiáng)度更高，能夠?qū)ψ儔浩鲀?nèi)部所有部件絕緣性進(jìn)行強(qiáng)化，保證繞組之間、繞組與鐵芯、繞組與箱油蓋之間的良好絕緣效果。針對(duì)絕緣油進(jìn)行試驗(yàn)，可從擊穿電壓、酸值、水溶性酸pH值、含水量、體積電阻率以及界面張力等方面進(jìn)行，綜合各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定所選油質(zhì)是否達(dá)標(biāo)，嚴(yán)禁劣質(zhì)油的使用。

4.2直流電阻試驗(yàn)

變壓器繞組的直流電阻是變壓器在交接、大修和改變分接開關(guān)后必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是故障后的重要檢查項(xiàng)目。通過測量直流電阻，能有效的檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路；電壓分接開關(guān)的各個(gè)位置接觸是否良好以及開關(guān)實(shí)際位置與指示位置是否相符；引出線有無斷裂；多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股等情況。在中、小型變壓器的實(shí)際測量中，大多采用直流電橋法，當(dāng)被試線圈的電阻值在1歐以上的一般用單臂電橋測量試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定預(yù)防性試驗(yàn)中，630kVA以上變壓器，當(dāng)無中性點(diǎn)引出線時(shí)，同一分接位置測量的繞組直流電阻，直接用線電阻相互比較，其最大差值應(yīng)不大于三相平均值的2%（警示值），并與以前（出廠、交接或上次）測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，相對(duì)變化也不得大于2%，；630kVA及以下的變壓器，相間差值一般不大于三相平均值的4%（警示值），線間差別一般不大于三相平均值的2%。

4.3交流耐壓試驗(yàn)

交流耐壓試驗(yàn)是針對(duì)某些局部缺陷，考驗(yàn)被試品絕緣承受各種過電壓能力的有效方法，對(duì)保證設(shè)備安全運(yùn)行有重要意義。交流耐壓試驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)有效地發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，但因它屬于破壞性試驗(yàn)，會(huì)使原來存在的絕緣弱點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)展，因此必須在被試品的絕緣電阻及吸收比測量、直流泄漏電流測量及介質(zhì)損失角正切值tanδ測量均合格之后進(jìn)行，以免造成不必要的破壞。對(duì)于變壓器這種電容量較大的試品，一般采用串聯(lián)諧振的方法進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，采用調(diào)感和調(diào)頻進(jìn)行諧振補(bǔ)償。利用串聯(lián)諧振作耐壓試驗(yàn)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：若被試品擊穿，則諧振終止，高壓消失；擊穿后電流下降，不致造成被試品擊穿點(diǎn)擴(kuò)大。

4.4變壓器短路試驗(yàn)

建設(shè)變壓器后，當(dāng)變壓器運(yùn)行的時(shí)候，不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種各樣難以預(yù)料的短路問題。在變壓器使用中，最常見的短路主要有：變壓器內(nèi)部線圈因?yàn)槔@組發(fā)生的線路短路；因?yàn)橛拖湓O(shè)置不合理而出現(xiàn)的油箱電阻過大，導(dǎo)致這部分電路產(chǎn)生的熱量過大而形成的短路等。

結(jié)語

綜上所述，伴隨電力的發(fā)展，對(duì)于電力的要求越來越嚴(yán)格。變壓器是對(duì)供電來說必不可少的裝置，對(duì)于電力起到了很重要的作用。通過電氣試驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)變壓器故障的一體化處理，按照設(shè)定數(shù)據(jù)執(zhí)行可行的方案，不僅掌握了變壓器性能變化狀態(tài)，也實(shí)現(xiàn)了故障分析結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)化，從而提高了變壓器結(jié)構(gòu)性能的穩(wěn)定性。

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（作者單位：福建省電力有限公司檢修分公司）