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变压器常见故障的处理探究黄小霞

发表时间：2020/9/8 来源：《基层建设》2020年第14期作者：黄小霞

[导读] 摘要：变压器的安全稳定运行对于电力系统的经济传输、灵活分配和安全运行有着密切的关系，变压器的稳定除了自身因素的影响外，还与整个电力系统有关。

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        摘要：变压器的安全稳定运行对于电力系统的经济传输、灵活分配和安全运行有着密切的关系，变压器的稳定除了自身因素的影响外，还与整个电力系统有关。由于变压器设计、制造、安装、运行和维护等各种原因，近年来变压器发生的事故也较多。所以，时刻把控变压器的实时运转状态，在第一时间掌握故障状态，并判断出故障问题予以及时的解决，对于确保变压器的安全稳定运行有着重要作用。
        关键词：变压器；常见故障；处理
        1 变压器的结构
        1.1 绕组
        绕组是变压器的基础零件部分，承担着变压器的电路运转工作。一般情况下，绕组是由铜线或者铝线构成，并在外部包裹绝缘层。因为变压器各个部分的绕组所承受的电压有大有小，因此又分为高压侧、中压侧和低压侧不同位置的绕组。
        1.2 铁芯
        铁芯也是变压器的最基本组件，是变压器的磁路部分，主要起到导磁的作用。变压器的绕组都缠绕在铁芯上。铁芯分为铁芯柱和铁轭，铁芯柱被绕组覆盖，铁轭连接铁芯以形成闭合的磁路。
        1.3 分接开关
        分接开关主要分为两种，一种是有载调压分接开关，另一种为无载调压分接开关。这两种分接开关的用途各有不同，其中无载调压分接开关主要是在变压器断电后工作，用于断电电压调节，其电压调节的级数相对较少，安装位置特点是电压稳定且电压运转要求比较宽松的地方。另一种有载调压分接开关则是在不断电的情况负载调节电压，并且其有着更多的调节级数，能够在不同的电压要求下精确调节电压。分接开关主要由三部分构成，包括开关主体、开关控制系统和安全保护。
        1.4 油箱及冷却装置
        油箱是装载变压器油的器件，外部油箱主要包含变压器铁芯、绕组和其他附件，它们构成了变压器的整体并具有一定的机械强度。油箱的主要作用是用来容纳变压器油、承载器身和附件以及冷却散热。变压器的冷却方式可分为很多种，针对不同的散热要求相应的冷却方式对应着不相冷却器。
        2 火电厂电力变压器常见故障分析
        2.1 渗漏油故障分析
        变压器的一个特点就是密封点较多，这也导致很多变压器在长时间使用后会出现渗油问题。渗漏油故障会影响变压器的正常运行，在严重的情况下还将导致电力系统中断的风险，而且还会污染环境。由于渗漏油，空气进入变压器内部，会使变压器受潮损坏其绝缘，从而破坏变压器器件，严重的甚至会烧毁变压器。下面是导致变压器渗油的主要问题：一是在油箱焊接过程中因不当操作引发的问题，如出现砂眼等，导致设备运行中出现渗漏油。二是在安装高压套管和其他组件的过程中使用胶垫，从而导致密封不严，进而引发渗漏问题。三是变压器长时间运行后，管道的延伸性很差，致使密封胶垫极易变形，或是在最初安装时就未密封好，从而出现漏油故障。
        2.2 风冷系统故障分析
        变压器在进行电力工作时会生成大量的热，因此就需要额外借助冷却系统进行降温。若冷却系统停转，就会使变压器的散热性能急速下降。以下为风冷系统故障的主要原因：一是风冷系统中的组件出现故障。诸如空气开关、交流接触器、转换开关和热继电器之类的组件需要经常操作，并且在长期操作期间不可避免地会发生故障。二是风机出现故障。风机故障主要有内部和外部两种故障类型，其中外部主要是运转寿命导致的，比方说叶轮和轴承；而内部故障主要是电路问题，比方说电阻问题以及绝缘包裹老化。
        2.3 接头过热故障分析
        载流接头是变压器和电力系统中其他系统连接的桥梁，载流接头的使用状况将直接影响电力系统的运行效率，在实际操作中载流接头普遍出现过热的情况。

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载流接头过热故障的主要原因：一是变压器的前端和铝制连接之间的电位差为1.86 V，会产生严重的过热现象，造成重大的生产安全事故。二是如果变压器接头有杂质覆盖在表面或者由于使用时间过长而导致连头上现有的导电膏铺膜逐渐变薄，都有可能会引发接头过热现象。
        2.4 变压器内部发出异常声响
        目前，大型电力变压器在运行过程中最常见的问题是会出现较为均匀的嗡嗡的噪声，这样的异常响动通常情况下会随着电力变压器的运行愈演愈烈，严重影响电力变压器的正常使用。经过相关研究发现，造成电力变压器内部发出异常响动的原因主要有以下几点：(1)大型变压器的运行过程中，负荷过大；(2)电力变压器的顶盖螺栓在运行时出现了一定的松动，导致在实际工作过程中，顶盖上松动螺栓的硅钢片发生振动，造成电力变压器发生声响；(3)电力变压器内部存在接触不良现象，导致出现放电，产生噪声；(4)电力系统在实际运行时，电力变压器受到大型动力设备或者带由谐波振流的设备在启动时的影响，使其产生噪声。
        3 火电厂电力变压器故障处理策略
        3.1 针对变压器常见的渗漏故障
        针对渗漏问题，必须及时地进行维修检查，从而在问题早期解决，避免后期大问题出现。一旦发生变压器渗油，可以通过焊接修复泄漏处，焊接期间使用的焊条主要是以细小为主，在进行焊接修理处理油箱时，如果油箱中有油，则不允许使用气焊。除焊接方法外，利用AB胶封堵也是快速高效的方法之一。对于低压侧套管渗漏问题则要利用套管导电棒展开校正工作，及时换掉旧的密封圈，加装伸缩接头。
        3.2 针对变压器风冷系统的常见故障
        变压器当中的风冷设备所涉及的元器件较多，因此需要定期检查，对于有故障倾向的组建要及时更换，从而确保变压器冷却系统长期稳定运行。除此之外，要规定期限检测冷却系统中的风机，重点检查风机中的三相电阻是否平衡。
        3.3 针对接头过热故障
        在修理变压器接头过热故障时，应首先排除接头本身的连接问题。如果接头的连接不良会导致接头发热，这不利于变压器运行的安全。如果接头由于其他原因而过热，则可以在维护工作中进行两种处理：一是对于普通连接，即在电力系统中变压器使用的最常见方式，发热的套管可以通过定位套方式进行固定，以控制接头过热的程度，让其在管控范围内。二是由于铜铝连接电位差而引起的过热故障，在潮湿环境中变压器此问题更加严重，可以采用铜和铝各占一头来达到过渡接头的目的，并防止接头过热失效引发故障。
        3.4 针对异响故障
        针对由以上原因导致的电力变压器的故障问题，工作人员在对其进行处理时，需要注意严格按照相关步骤进行。具体步骤如下：(1)工作人员需要加强对故障问题的分析，明确导致电力变压器出现响声的原因，然后再进行相关处理[3];(2)工作人员在检修过程中，需要加强对一些特殊情况的处理，如果电力变压器的响声是由个别零件引起的，则需要先关闭电源；如果是超负荷引起的，则需要对负荷进行监控。另外，工作人员还需要加强对电力变压器的接头的检查，保证接头接触良好。
        4 结语
        综上所述，大型电力变压器是电力系统的重要组成部分，其运行状态直接关系到电力系统的正常运行。因此，电力企业需要加强对电力变压器的分析，明确其常见的故障问题，从而制定解决措施，加强对电力变压器的维护和管理，促进其稳定运行。
        参考文献
        [1] 高杰, 王海, 何明成. 电力变压器故障诊断方法研究[J]. 信息与电脑(理论版), 2018, No.400(06):31-32+36.
        [2] 蔡齐. 电力系统配电变压器的故障分析与处理措施探讨[J]. 中外企业家, 2019, 631(05):122.
        [3] 周毓明, 陈卓. 变压器故障诊断方法研究[J]. 西安文理学院学报(自然科学版), 2018, v.21；No.86(03):95-100.