【摘 要】随着我国的不断发展，电力系统也得到了较大发展，而电力系统的安全运行问题也日益重要。电力系统由发、输、变、配、用等五个部分组成，而变压器是构筑这个系统的重要环节。放眼当今世界，人类的生活方方面面都与电有着脱不开的关系，电力已然成为人类生活中的重要能源，所以变压器的正常运行对人类的正常工作和生活有着重要影响。鉴于变压器正常运行的重要性，本文从变压器的不正常运行为出发点，探讨变压器不正常运行的原因以及控制方法，从而为检修维护提供理论支持，最终保障变压器的稳定运行。
【关键词】变压器；不正常运行；检修
1 绪论
变压器的运行状态对人民的日常生活以及社会生产具有直接影响。为保证变压器能长期安全可靠地运行，减少不必要的停电，需要对变压器的不正常运行进行分析，从而为制定控制措施提供方向，进而才能保障变压器的安全稳定运行。
2 变压器的不对称运行
变压器最理想的运行状态就是三相对称运行，其设计思路也是按此来进行设计的。但是在一些情况下，变压器会出现不对称运行状态，且不对称运行是经常发生的一种情况。而造成变压器不对称运行的原因主要有三个：三相负载不对称、施加给变压器的电源不对称以及变压器内部存在不对称故障。
2.1变压器不对称运行的危害
对于用电设备来说，变压器不对称运行会造成所接的设备运行工况变坏，减少用电设备寿命。而对于变压器本身来说不对称运行会导致某相绕组过负荷运行、铁芯过饱和及增加变压器的损耗。
变压器的不对称运行容易导致变压器局部金属部件温度升高。由对称分量法和叠加原理对变压器进行分析，得知ABC三相负载不对称时，正序、负序电流会在一次绕组和二次绕组内形成一个对称的三相电流系统，其磁势平衡。但对于零序电流来说，副边产生的零序电流与原边电流不平衡。即当三相负载不对称时，运行中变压器会产生零序电流，而在变压器中并不存在零序电流通路，那么它就会在各相铁心中产生零序磁通。而这些零序磁通将会通过钟罩或金属部件形成磁路，穿过的磁通将会引起涡流损耗和磁滞，进而引起变压器部件发热，当金属部件温升达到一定程度时甚至会导致变压器发生故障。所以在检修维护过程中发现变压器存在局部过热或某个金属螺丝发热时，除了考虑漏磁影响外，还应考虑负载是否平衡。
变压器的损耗由两部分组成：空载损耗及负载损耗。在变压器正常运行时，其运行电压不会产生较大波动，而空载损耗与通过变压器的电流没有关系，但与其所施加的电压有关，这就说明正常情况下空载损耗是一个固定值，而负载损耗属于可变损耗，它与流过的电流大小相关。当变压器在三相负载不平衡情况下运行时，变压器的负载损耗相当于三个单相变压器的负载损耗相叠加，这就说明了在三相负载不对称情况下会增加变压器的损耗，而且这种损耗不是短期就可消除的，会形成巨大的资源浪费，同时也对供电局的生产效益产生影响。
2.2变压器不对称运行的控制措施
对于负载不平衡引起的不对称运行，主要通过加强调度管理，合理调整负荷分配来进行控制；同时为减小变压器不对称运行所带来的损耗，可在变压器选型时选择损耗较小的变压器。在日常运行中应加强对变压器的巡视和测温，及早发现问题，加强检修力量，降低变压器内部故障所造成的不对称运行风险。
3变压器的暂态运行
电力系统在正常运行过程中常常遭受到各种突然的干扰，如负载突然发生变化、变压器空载合闸、副边短路、遭受雷击等，这些扰动可能会使电力系统从一个稳定状态进入另一个稳定状态，而这个过渡的过程叫做暂态。暂态过程中可能会使运行参量发生大的变化。对于变压器来说，由于其并不涉及角位移、角速度等机械量，所以其主要涉及的暂态过程是电磁暂态过程，而其所受的危害主要来源于过电压、过电流的影响。
3.1变压器暂态运行的危害
变压器暂态运行过程中所受到的过电流主要来源于两个，一个是空载合闸引起的励磁涌流，另一个由于短路故障所引起的短路电流。变压器空载合闸投入电网的过程中会出现励磁涌流。由于变压器一次侧是缠绕在铁芯上的，其结构就相当于是有铁心的线圈，那么在投入前线圈内只含有一点磁通，根据楞次定律合闸前后瞬间的磁通量不发生变化，那么在合闸瞬间，磁通从零开始增加，半个周期之后变压器铁芯过饱和，励磁电流将会变得很大，其值可达空载电流的上百倍，这个励磁电流就称为励磁涌流。由于励磁涌流很大，所以在变压器空载合闸投入运行的过程中，如果没有相应的措施，可能会引起变压器的差动保护动作，从而影响变压器的正常投入运行。由于励磁涌流较大，受其冲击可能会引起绕组间的机械力作用，逐渐使其固定物松动。当发生突然短路时，变压器内流过的电流将变成短路电流，其数值可达额定电流的几十倍，突然短路电流时，由于内阻的存在，还会导致变压器发热，同时由于电流和漏磁场的相互作用，将会导致绕组所受到的电磁力是平常的几百倍，瞬间的作用力将导致绕组拉断或产生变形，这会对变压器的可靠运行造成危害，严重时甚至会破坏变压器的内部结构。
变压器在运行过程中除了长期经受工作电压外，还会遭受暂态过电压的作用，主要来源于电容器的切换和雷击过电压，其中影响较大的为雷击过电压。当电网受到雷击时，线路上将会产生一种非周期性脉冲电压波，这种波振幅很大、时间很短，同时在导线上以光速传播，其先是经线路避雷器释放部分能量，接着余波通过变压器进入地底，当余波通过变压器间隔内的避雷器时，将形成一个电压降并作用在变压器上，这种残压会在避雷器与变压器之间的导线上振荡，从而导致加在变压器上的电压高于残压，进而对变压器绝缘造成威胁。
3.2变压器暂态运行危害的控制措施
对于励磁涌流，主要通过限制或削弱其大小的方法来减少其影响。目前采用的方法主要有三种：控制三相开关合闸时间、在变压器低压侧并联电容器、中性点串联电阻。而对于短路电流，则通过加装限流电流电抗器来限制突然短路带来的电流突变对变压器的影响，同时在设备选型时要关注其结构是否具有足够的机械强度，使其能够承受暂态短路电流所产生的电磁力。而对于暂态电压的影响，主要是在安装避雷器时注意与变压器的距离不宜过远，尽量实现避雷器与变压器零距离，从而避免残压震荡的影响。
4结语
变压器的稳定运行对电网的正常运行有着重要作用，所以通过对变压器的不正常运行进行讨论，分析其产生原因和所造成的危害，从而制定针对性控制措施，为日常检修维护提供方向，从而保证变压器安全、稳定地运行。
参考文献：
[1]阎治安.电机学.西安交通大学出版社.
[2]方万良.电力系统暂态分析.中国电力出版社.
[3]姚春球.发电厂电气部分.中国电力出版社.