劉明玉

（神木市潔能綜合利用發(fā)電有限公司，陜西 神木 719300）

0 引 言

變壓器和電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)系密切。在日常運(yùn)行中，如果變壓器出現(xiàn)故障會(huì)直接導(dǎo)致電力系統(tǒng)癱瘓，不僅影響用戶的正常用電，增加一定的投訴率，還會(huì)影響電力企業(yè)的聲譽(yù)，從而降低電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，電力企業(yè)必須采用合理的維護(hù)措施和故障解決方法。

1 電力變壓器的用途與分類

在時(shí)代的快速革新下，電氣設(shè)備的類型愈來愈多樣化，不同類型電氣設(shè)備具有的額定電壓也不同。通常，電壓并不是由發(fā)電廠直接提供給人們使用，因?yàn)殡娔軅鬏斨袝?huì)存在熱損耗，導(dǎo)致電能利用率降低，因此需應(yīng)用變壓器提升電能電壓的傳輸。一般來說，升壓變壓器可以穩(wěn)定傳送電壓，提升電廠輸出的電壓質(zhì)量。結(jié)合變壓器冷卻方式的差異性，它可分為充氣式變壓器、干式變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器以及油浸自冷變壓器等；結(jié)合線圈結(jié)構(gòu)，它可分為多線圈變壓器、三線圈變壓器、雙線圈變壓器以及單線圈變壓器等；從用途方面，它可分為調(diào)壓器、特種變壓器以及電力變壓器等。為了保證變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行，不僅要做好變壓器的運(yùn)行維護(hù)，還要科學(xué)合理地解決其存在的故障，以保證電能的穩(wěn)定傳輸。

2 變壓器的運(yùn)行維護(hù)

變壓器作為電網(wǎng)傳輸中不可缺少的組成部分，可以為用戶提供更加穩(wěn)定和安全的電能。充分調(diào)節(jié)電壓不僅能避免由電壓過低或過高損害用戶電器所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)財(cái)務(wù)損失，還能滿足用戶對(duì)電能的不同使用需求。實(shí)際工作開展中，做好變壓器的運(yùn)行維護(hù)工作非常有必要。通過采取科學(xué)合理的維護(hù)方法，可及時(shí)并有效地解決變壓器存在的問題，從而保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

2.1 合理制定維護(hù)計(jì)劃并定期檢查

維護(hù)變壓器前應(yīng)制定合理科學(xué)的維護(hù)計(jì)劃，以作為指導(dǎo)維護(hù)工作的依據(jù)。電力企業(yè)有關(guān)人員需要結(jié)合變壓器的自身特點(diǎn)和具體運(yùn)行狀況進(jìn)行合理制定維護(hù)計(jì)劃，科學(xué)分配維護(hù)人員崗位，確保進(jìn)一步提升變壓器的供電質(zhì)量[1]。此外，應(yīng)定期檢查變壓器，在沒有發(fā)生故障前加強(qiáng)對(duì)變壓器的維護(hù)，防止出現(xiàn)設(shè)備老化現(xiàn)象。

2.2 變壓器耗損的處理

變壓器的工作環(huán)境具有一定的特殊性，長(zhǎng)時(shí)間處于高負(fù)荷狀態(tài)極易發(fā)生耗損。變壓器的損耗在一定程度上會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)，導(dǎo)致出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的情況，甚至?xí)?yán)重影響到居民的正常生活。因此，變壓器的耗損處理應(yīng)納入變壓器的運(yùn)行維護(hù)工作，根據(jù)損耗的不同程度，采取合理的處理方式[2]。對(duì)于不嚴(yán)重的損耗可應(yīng)用維修技術(shù)進(jìn)行解決，若出現(xiàn)嚴(yán)重的損耗需要立即更換部件，以保證變壓器質(zhì)量。變壓器本身屬于一種消耗相對(duì)較高的物品，購買時(shí)要盡量選擇高性價(jià)比的設(shè)備，從而從源頭降低變壓器的故障發(fā)生率。

2.3 變壓器各個(gè)元件的維護(hù)

變壓器的長(zhǎng)時(shí)間工作，使內(nèi)部元件常常負(fù)載嚴(yán)重而易導(dǎo)致變壓器故障。為有效保障變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要加強(qiáng)對(duì)變壓器內(nèi)部元件的維護(hù)?，F(xiàn)階段，變壓器的元件相對(duì)較多，維護(hù)作業(yè)難度較大，具體可從以下3個(gè)方面入手。首先，消除變壓器的接縫滲漏現(xiàn)象。相關(guān)人員需要改變其密封程度，通過開展維護(hù)和清理等相關(guān)作業(yè)操作，全面解決變壓器的泄漏現(xiàn)象。其次，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中變壓器油質(zhì)會(huì)發(fā)生氧化，因此需重視其密封性。另外，相關(guān)人員可使用油枕解決氧化現(xiàn)象。最后，在為變壓器加油時(shí)應(yīng)該合理控制速度，從而更好地維護(hù)變壓器，保證其正常運(yùn)行[3-5]。

3 電力變壓器故障檢修技術(shù)

變壓器作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全可靠的運(yùn)行至關(guān)重要。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)中的大部分變壓器已使用很長(zhǎng)時(shí)間，極易出現(xiàn)功能老化問題。此外，因?yàn)樽儔浩餍枰B接整個(gè)電力電網(wǎng)，系統(tǒng)中任何設(shè)備出現(xiàn)問題都會(huì)增加電壓器的故障風(fēng)險(xiǎn)，所以變壓器運(yùn)行過程中的檢修工作極為重要[6]。

3.1 變壓器油質(zhì)分析

變壓器油作為電力變壓器中極其重要的冷卻介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣泛。結(jié)合近年來相關(guān)電力變壓器的檢修數(shù)據(jù)可以看出，大部分變壓器的故障或異常運(yùn)行，都對(duì)變壓器油產(chǎn)生不同程度的影響。因此，在對(duì)變壓器進(jìn)行故障檢修過程中應(yīng)檢測(cè)變壓器油的質(zhì)量，即檢測(cè)油中的氣體含量。通常采用氣體色譜圖分析的方法檢測(cè)變壓器油中異常氣體的種類和各自的混入量。因?yàn)樽儔浩饔捅旧硎亲儔浩鞯囊徊糠?，所以在變壓器出現(xiàn)故障時(shí)必然會(huì)導(dǎo)致變壓器油自身的質(zhì)量發(fā)生變化。通過檢修電力變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，可獲取變壓器油中氣體的含量和種類，進(jìn)而判斷故障的位置和原因。

3.2 局部放電量測(cè)試

電力變壓器具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密封嚴(yán)密以及絕緣性好等顯著特點(diǎn)。出現(xiàn)故障時(shí)直接拆解變壓器查找原因極為不妥，但只觀察變壓器的整體不一定能夠找到故障原因，因此必須尋找一種簡(jiǎn)單易行的檢修方法。電測(cè)法可用于檢測(cè)變壓器的局部放電信號(hào)，將其應(yīng)用于變壓器故障檢測(cè)工作，能很好地從側(cè)面反映變壓器發(fā)生異常或故障問題的位置，利于相關(guān)人員掌握變壓器的運(yùn)行狀況，明確故障的具體位置。

3.3 物理變化檢測(cè)

變壓器檢修最直觀的檢測(cè)方法是觀察變壓器各個(gè)位置是否出現(xiàn)局部變形或位置移動(dòng)等問題，確定其是否能夠自行恢復(fù)。變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，電力設(shè)備的配置精密度越來越高，物理變化很有可能導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)問題或故障。因此，在電力變壓器運(yùn)行和維護(hù)過程中，應(yīng)該注意自身的物理變化情況。另外，檢測(cè)變壓器表面溫度的變化情況，應(yīng)及時(shí)查找與分析溫度異常故障問題，從而保證變壓器可靠運(yùn)行。

4 變壓器常見故障的成因

4.1 變壓器超常負(fù)荷

放電故障、分接頭開關(guān)故障、繞阻故障以及鐵芯故障等是變壓器的常見故障。導(dǎo)致這些故障出現(xiàn)的因素較多，需要針對(duì)變壓器內(nèi)容開展相關(guān)的分析和研究。一般來說，變壓器超常負(fù)荷是導(dǎo)致電力變壓器故障的首要原因。變壓器長(zhǎng)期工作在超負(fù)荷狀態(tài)，導(dǎo)致其內(nèi)部連接件和相關(guān)零件過熱，但冷卻裝置的冷卻效果需要一定時(shí)間才能達(dá)到，從而容易發(fā)生故障造成部分零件損壞[7]。最常見的是分接頭故障和鐵芯故障，當(dāng)變壓器內(nèi)部零件過熱時(shí)會(huì)損壞局部零件，溫度過高時(shí)分接頭開關(guān)的連接件和鐵芯零件的絕緣體會(huì)超過正常運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷而出現(xiàn)故障。

4.2 使用維護(hù)操作不當(dāng)

如果工作人員使用電力變壓器的方法不正確，不能及時(shí)有效處理發(fā)生的故障問題，且不重視日常設(shè)備的保養(yǎng)與維護(hù)，必將加快變壓器絕緣體的老化速度。絕緣體可保護(hù)繞阻和鐵芯等零件，但在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中如果變壓器受到損害，那么絕緣體保護(hù)作用也將消失。部分零件在濕度或溫度過度情況下也會(huì)發(fā)生故障現(xiàn)象，從而影響變壓器的正常運(yùn)行。

4.3 變壓器線路故障

除上述兩種原因外，變壓器線路的相互干擾也是最常見的故障原因，大多數(shù)故障都是受到線路間的相互干擾而產(chǎn)生的。合閘時(shí)的過電壓和低負(fù)荷階段的電壓峰值在線路干擾時(shí)會(huì)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，從而導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障。

5 電力變壓器常見故障及處理方法

作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，變壓器能否安全穩(wěn)定運(yùn)行可直接影響電力的傳輸質(zhì)量與效率。相關(guān)人員必須著重分析電力變壓器的常見故障，不斷總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器故障進(jìn)行更加準(zhǔn)確和快速的判斷。另外，通過采取針對(duì)性的處理方法，可盡可能將故障消除在萌芽階段，從而最大程度地發(fā)揮變壓器作用。變壓器常見的故障體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

5.1 電力變壓器內(nèi)部故障

5.1.1 繞組故障及處理方法

繞組是變壓器的電路部分，其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障主要包括匝間和相間等短路故障。發(fā)生短路時(shí)，繞組電流將會(huì)達(dá)到額定電流的數(shù)十倍甚至更高，會(huì)導(dǎo)致繞組溫度快速上升，將會(huì)加速絕緣老化。繞組受到較大電磁力的作用會(huì)發(fā)生松動(dòng)和變形，會(huì)對(duì)其性能和使用造成不良影響[8]。

處理繞組故障時(shí)，應(yīng)合理處理繞組松動(dòng)、變形以及位移等各種缺陷情況。需及時(shí)做好相應(yīng)的加固，更換相應(yīng)的撐條和繞組；及時(shí)修復(fù)絕緣故障，當(dāng)修復(fù)無法解決問題時(shí)，則應(yīng)及時(shí)更換損壞的部件。對(duì)于電力變壓器在使用過程中出現(xiàn)的匝間短路和繞組斷路等故障，則應(yīng)當(dāng)做好繞組修復(fù)或更換操作。

5.1.2 鐵心故障及處理方法

鐵心是變壓器的磁路部分，故障主要包括鐵心多點(diǎn)接地、接地不良以及鐵心片間短路等，最常見的故障為鐵心多點(diǎn)接地。鐵心多點(diǎn)接地時(shí)，多個(gè)接地點(diǎn)間會(huì)形成閉路產(chǎn)生環(huán)流，從而導(dǎo)致局部出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

鐵心故障多數(shù)是由鐵心柱的穿心螺桿等部件損壞引起的。在處理過程中采用吊芯檢查法，合理測(cè)量各相繞組的直流電阻，檢查鐵心外觀，并測(cè)量片間絕緣電阻。處理多點(diǎn)接地故障時(shí)，可在鐵心和油箱間加直流電壓，利用大電流進(jìn)行短時(shí)間沖擊，燒掉鐵心多余接地點(diǎn)，從而合理處理鐵心多余接地點(diǎn)。

5.2 電力變壓器外部故障

5.2.1 油箱故障及處理方法

變壓器油箱故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，一方面帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，另一方面會(huì)影響變壓器運(yùn)行的安全性，情況嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引起停運(yùn)，甚至損壞變壓器。

針對(duì)焊接處出現(xiàn)的滲油問題，可通過直接帶油焊接的方式進(jìn)行處理。高壓套管滲油現(xiàn)象大多是由膠墊安裝不合理造成的，可通過更換密封膠墊進(jìn)行處理。低壓側(cè)套管出現(xiàn)的滲漏情況通常是由低壓側(cè)外部連接引線偏短造成的，因此應(yīng)在母線拉伸時(shí)依據(jù)相應(yīng)的規(guī)定利用軟銅線連接母線。

5.2.2 引線故障及處理方法

引線出現(xiàn)故障主要是由接頭連接質(zhì)量差、引線絕緣損壞以及螺栓松動(dòng)等原因造成的。

處理時(shí)需要詳細(xì)檢查焊接點(diǎn)和部件連接點(diǎn)的具體情況。如果焊接點(diǎn)出現(xiàn)了脫落情況，則應(yīng)當(dāng)重新對(duì)其進(jìn)行焊接，完成相應(yīng)的焊接作業(yè)后清洗焊接表面，保證其表面干凈。發(fā)現(xiàn)存在接觸不良情況，要及時(shí)緊固螺栓。

5.2.3 套管故障及處理方法

電力變壓器中的套管在使用過程中出現(xiàn)故障的主要原因是其表面遭受了污染。套管出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)引起表面閃絡(luò)和泄漏電流加大，將導(dǎo)致絕緣套管溫度升高，破壞其絕緣性。

處理該故障則需定期檢查套管表面是否清潔，如果發(fā)現(xiàn)其表面遭受了污染，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行清理。要確保管套表面始終保持清潔以及套管油位正常，從而避免故障的發(fā)生。

6 結(jié) 論

電力是人們賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性資源，涉及人們生活的方方面面。作為電力系統(tǒng)的重要輸變電設(shè)備，變壓器在我國(guó)城市化建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有十分重要的作用，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。當(dāng)前電力變壓器受其自身材質(zhì)、使用頻繁等相關(guān)因素的影響，導(dǎo)致各類故障層出不窮，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，為了提升電力企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，保證人們的用量質(zhì)量，電力企業(yè)必須全面分析變壓器的故障原因，并采取具有針對(duì)性的措施，保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，從而為我國(guó)電力行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。