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摘要：变压器运行的状态直接关系到水电厂的正常运转，所以需要对水电厂变压器做好运行维护和故障处理工作，确保电厂变压器能够安全、可靠的运行。文中分析了水电厂变压器发生故障的原因及解决对策。
关键词：水电厂；变压器；故障；对策
1.引言
在我国的电力系统中，水电厂不仅起到电力供应的作用，还有调峰、调频、调相等维持电力系统稳定的作用，此外，水电厂还有供水、灌溉、航运、抗洪等功能，所以其安全稳定运行的意义重大。电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。因此，变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度的防止和减少变压器故障和事故的发生。
2.水电厂变压器概况
变压器通常体积较大、内部构造复杂、工作环境恶劣，而且长期处于运行之中，故障和事故总是不可完全避免，且引发故障和事故又出于众多方面的原因。如外力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中遗留的设备缺陷等事故隐患，特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响，已成为发生故障的重要原因。同时，部分工作人员业务素质不高、技术水平不够专业或违章作业，都会造成事故或导致事故的擴大，从而危及电力系统和水电厂的安全运行。
3.水电厂变压器故障模式及影响分析
变压器故障及其原因复杂多样。按故障发生的部位分类，可分为变压器本体、套管分接开关、冷却系统、非电量保护等五个部位，其中变压器本体和套管为主要故障部位。按故障性质可分为机械故障、过热性故障、绝缘性能故障、附件性能故障。其中机械故障主要表现为绕组变形、夹件松动及振动等。热故障主要表现为铁心过热、导电回路接触不良及一般性过热，包括冷却器问题、油道阻塞、风扇故障等。绝缘性能故障主要为绕组匝层间绝缘劣化、股间油纸绝缘破坏、绝缘受潮、油质劣化等。附件性能故障主要表现为套管故障，如闪络、末屏接地不良等。
不同的故障类型对系统造成的影响不尽相同，可从各类故障的原因、故障影响、严重度等几个方面进行分析。
（1）故障原因
故障原因主要有两个方面，一是直接原因，即导致变压器故障或潜在故障的变压器自身的物理、化学或生物变化等；另一个是间接原因，即导致变压器故障或潜在故障的环境因素、人为因素和其他变压器故障等。
（2）故障影响
故障影响是指变压器的每一个故障模式对系统部件自身或其他部件的使用、功能和状态的影响。故障影响分析是按约定层次结构找出系统中每一种故障模式所产生的影响，并按这些影响的严重程度进行分类。其不仅要分析该故障模式在该部件所在层次的影响，还要分析该故障模式在该部件所在层次的更高层次造成的影响。
（3）严重度
严重度是指故障模式给变压器故障造成的最坏后果规定的一个度量。采用定性经验分析法，根据各故障模式带来的损失程度，可将严重程度分为致命的、严重、比较严重、临界、轻度五个等级。
表1变压器故障严重度
4.水电厂变压器故障解决对策
4.1变压器事故处理原则
（1）发现变压器有下列情况之一如未自动跳闸，应立即停电：变压器外壳破裂大量漏油；安全释放阀动作，向外喷油、喷烟或喷火；套管闪络、炸裂或端头熔断；因漏油使贮油器油面降至油位计的最低极限；变压器着火。
（2）发现变压器有下列情况之一者也应立即停电，但有条件时，应尽可能先转移负荷：变压器声音特别异常且明显增大，内部有间歇的噼啪声或敲击声；因漏油使贮油器油面降至油位计的指示下限；套管有破损和放电现象；轻瓦斯保护频繁警报，且气体可燃；变压器附近的设备发生爆炸、着火等情况，对该变压器构成严重威胁时；发生危及变压器安全的其它情况。
（3）发现变压器有下列情况允许联系处理：内部音调异常或响声性质特别；安全释放阀动作，但未喷油；绝缘套管裂纹，并有闪络放电痕迹；变压器漏油或上盖掉落杂物，影响安全运行；油色变化显著，油化验不合格；轻瓦斯保护发出报警信号。
4.2故障检测方法
故障模式的检测方法是指能有效检测该类故障的检测方法。一般包括目视检测、离线检测、在线监测等手段。故障检测一般分为事前检测与事后检测两类，对于潜在故障模式，应尽可能采用事前检测方法。以变压器热故障为例。
表2 变压器热故障检测方法
4.3做好水电厂变压器故障的维护
4.3.1电力变压器的日常运行维护
（1）电力变压器引出线无散股、断股痕迹，接头无变色、过热现象；
（2）无异音、油枕油位在正常范围内，无渗油现象；
（3）各部油温正常，就地与远方温度显示器显示一致；
（4）本体瓦斯继电器与有载调压瓦斯继电器内充满油，油呈透明状，无气泡，引出线连接牢固，无锈蚀现象；
（5）压力释放阀无动作，指示杆无凸起；
（6）各侧及中性点绝缘套管无破损、放电痕迹，相序牌牢固，油位显示正常；
（7）有载调压机构无渗油，箱门严密，无锈蚀，就地档位与远方档位显示一致；
（8）电力变压器铁芯及外壳的接地扁铁无锈蚀、断裂，油漆无脱落；
（9）呼吸器内硅胶变粉色部分未超过总体硅胶的1/3，油杯无裂纹，杯内油量超过呼吸器连接管口；
（10）冷却系统正常运行，到设定温度时自动启停。
3.3.2电力变压器的特殊运行维护
（1）对于新安装或大修后的电力变压器，在刚投运后的72小时之内，应对其每小时进行一次全面检查；
（2）发生事故跳闸后，应对电力变压器引出线接头处进行全面检查；
（3）大风天气，采取措施防止异物刮至引线之上，检查引线摆动幅度是否过大；浓雾毛雨天气，检查套管瓷质部分有无放电、闪络形迹；雷雨天气，查看变压器的避雷计数器动作情况，套管瓷质部分有无放电、闪络痕迹；大雪天气，检查变压器上积雪情况，并通过积观察接头积雪融化程度来判断过热情况；
（4）过负荷运行时，应检查冷却系统是否按规定正常投入，本体及有载调压油位变化情况，上层及绕组油温变化是否正常；
（5）天气骤冷，检查变压器油位是否正常，引出线是否过紧。
4.3.3电力变压器的预防维护
（1）油浸式电力变压器日常运行时上层油温应控制在85℃以内，并严禁超过95℃；
（2）电力变压器的二次侧带额定电流运行的前提是变压器的一次电压不得超过铭牌规定额定电压的5%；
（3）电力变压器运行时的负荷如果大于额定负荷的70%，或者上层油温超过55℃时，则需开启冷却系统才能运行；
（4）当电力变压器出现三相电流不平衡情况时，应监视电流偏差最大相，且中性线电流不允许超过额定电流的25%；
（5）检查电力变压器各保护柜、测控柜的继电保护及自动装置投退情况是否正常，是否符合调度及现场运行要求；
（6）严格按照电气“五防”要求进行操作，防止因误操作造成危害变压器安全的事故发生；
（7）在正常或事故情况下允许电力变压器短时间过负荷运行，但不允许在全天满负荷运行状态下出现过负荷情况。
5结束语
总之，水电厂变压器是整个水电厂运行的关键性设备之一，其安全稳定运行关乎整个系统的有效运转。要认真分析水电厂变压器发生故障的原因并做好维护措施。
参考文献：
[1]丰强，丰芳，余群，等.水电厂变压器发生故障的原因及解决措施[J].中国高新技术企业，2016（28）：115-116.
[2]王纯德.水电厂变压器故障原因分析及处理方法研究[J].中国新技术新产品，2012（24）：139-139.