王丹
内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海超高压供电局 内蒙古乌海市 016000
摘要：变压器作为整个电力系统的主核心，唯有强化维护、检修工作质量，才能够确保电力系统的安全运行。现阶段，随着我国电力系统正向超高压、大容量这一趋势进步，500kV电网已成为国内主流，并且还有750kV与1000kV的示范线路在建。因此，输变电系统的不断发展也需要更高电压等级与单台容量的变压器，而随着变压器等级的不断提高，再加上长期的不间断运行，其发生故障与事故的概率也就更大。引发故障的因素众多，包括外界破坏、运维不当以及制作工艺等等，因此相关从业人员势必要做好对超高压电力变压器的故障分析、诊断处理工作，才能够有效确保我国电力系统的稳定、安全运行。
关键词：超高压电力变压器；故障分析；诊断
1、前言
当下快速化发展的时代背景下，超高压电力变压器在运转过程中各类故障问题屡见不鲜，给居民经济和电力系统带来重大损失的同时也影响着人们日常学习、生产、生活等方方面面，故而提高变压器运行维护和技术管理水平，减少超高压电力变压器故障的发生，是现阶段电力企业的核心发展方向。
2、超高压电力变压器故障
2.1自动跳闸故障
一般来说，倘若是因为人为因素导致超高压电力变压器的跳闸故障，当检修工作人员排除故障后，可讲超高压电力变压器继续投入使用，无须对变压器内部进行检查，可当是由于另一种原因导致的超高压电力变压器跳闸故障，电力企业的工作人员不仅要对超高压电力变压器保护范围内的全部设备进行详细的检查，逐一排除故障，同时还要采取恰当的检修技术，及时地对诱导处进行修理，以避免超高压电力变压器爆炸现象的发生。
2.2线路出现过热故障
超高压电力变压器在使用中，最常出现的问题便是线路过热，具体原因是在电运行时，电流出现异常引起电路过热导致故障，例如环流、涡流。在电路回路的过程中，若电阻不断增大也将导致电路出现过热问题，如果电路不能及时散热，电路的整体温度将会急速升高。在工作人员计算变压器抗短路能力时，没有充分考虑到电磁线的抗弯能力和抗压能力，此类变压器中的电磁线虽具有一定的抗短路能力，但其处于变压器内部后，一旦进行通电，电磁线的抗弯能力和抗拉能力将会由于电磁线温度的上升而随之降低，从而导致超高压电力变压器出现故障。
2.3变压器油质问题
一般来讲，超高压电力变压器中为了保护变压器原件的正常使用，在出厂时都涂有作为绝缘、散热和熄弧介质的绝缘油，但是由于受内部以及外部两种因素的影响，超高压电力变压器在投入和使用的过程中都或多或少的会出现变压器油质问题，导致变压器故障的发生，进而对电力企业的发展造成严重的不良影响。根据相关数据调查显示，氧化、电气老化、变压器故障老化、变压器制造、安装、检修过程中技术监督不到位和管理不严等都是造成油质老化劣化的主要原因。
3、变压器故障检修对策
3.1变压器红外诊断
所谓的红外诊断其实简单来说，主要指的是在进行超高压电力变压器的故障诊断过程中，一种相关工作人员非接触变压器而进行的检测及诊断技术，即与变压器油中溶解气体的分析技术相比，此项技术的应用范围较广，且它主要是通过研究和分析变压器温度分布场，定位出缺陷部位，准确找到故障点，与其它技术相比，红外诊断技术不会受到外界高压电场的影响，在检测时变压器依然能够正常运行，不用停机，具有安全、经济和高可靠性的特点。
3.2定期予以试验检查
在使用超高压电力变压器时，应对变压器的实时情况及时检查，并且此过程必须根据变压器的有关程序予以进行。超高压电力变压器的试验不比一般实验，其试验步骤相对复杂，工作人员应根据变压器每一时期的不同情况灵活运用试验方法，与此同时对变压器的周期予以完善。在对变压器进行日常检查的过程中，应按照规定说明步骤进行。在工作人员对变压器进行第一次试验检测时，常出现因为变压器问题小被工作人员忽略的情况，需工作人员进行多次检查才能发现故障所在，在故障发生前，做好防范措施并及时提出相应解决方案，将有效避免变压器出现故障。
4、超高压电力变压器的故障诊断与处理
4.1故障实例
某超高压电力变压器的额定电压为(345±8)×1.25kV/121kV/35kV，其额定容量是240MVA/240MVA/72MVA，主变压器运转一直处在稳定状态。在某日运维检修对变压器展开理性油色谱分析时，察觉该变压器中绝缘油的乙炔含量达到了2.3×10-6，而后再次对其采样化验，进而得出该变压器中绝缘油的乙炔含量上升偏快，也即确定该变压器出现了明显的放电情况，进而在第二天将该变压器停止运行。
4.2现场处理
为进一步判定该变压器故障的性质以及故障点位置，则需开展以下现场处理分析:
(1)脉冲电流法。开展脉冲电流测试，能够察觉测试电压的上升与试验开展时间的拉长，并且变压器局部放电的电力会明显提升，且初始电压与停止电压会随着试验的进行而不断回落。
(2)局部放电图谱。对所获得的波形图谱展开分析，进而判断出该变压器存在放电故障的点位于绕组部位。
(3)局部放电超声波定位。开展多次局部放电超声波定位试验，通过传感器对所收集到细微且有波动的超声波信号展开判断，进而再度确定放电故障点在绕组部位。
(4)油色谱试验。通过局部放电试验之后，乙炔体积分数提高到231.44×10-6，也即正面该变压器内部在放电试验当中存有极为明显的电弧放电现象。对变压器绝缘油色谱分析，主要工作流程如图1所示。
.png)
图 1 色谱实验工作流程图
4.3故障成因分析
结合上述试验分析，可判断出导致放电故障发生的成因有:
(1)绝缘纸板。加工绝缘纸板具有分散特征，所以绝缘纸板可能存有不同程度的质量问题，导致在应用中对电场分布有所变化。
(2)日常运维不足。设备受潮或遗留海绵等残杂物，都有可能导致放电故障出现。
(3)静电屏绝缘裕度不够。该部位曲率半径偏小，所以无法体现良好均压效果，进而导致该部位被放电击穿。
4.4变压器故障排除
为排除该变压器故障，可采取如下维修手段:
(1)更换已损坏与老化的绝缘部件，修复低压线圈与调压线圈被击穿的故障点，进而全面提高绝缘强度，防止再次被放电击穿。此外，还应认识到主绝缘在放电击穿中同样遭到破损，所以还需将低压与调压线圈两者间的主绝缘进行更换。
(2)拆开静电屏的扎带，处理好突出棱角，之后将转角曲率半径增大并做好包扎工作，实现场强降低效果。
(3)对变压器机身展开全面的真空浸油处理，在操作中要严格按照相关规定执行，控制好绝缘件中的含水量，在重新使用之前需展开局部放电试验，确保稳定才能够充电运转。
5、结语
超高压电力变压器出现故障的几率较高，通过实践分析其原因也显得比较复杂，所以在进行现场处理时需要以多种技术手段对故障成因进行判断。超高压电力变压器的造价成本高且维修难度偏大，所以为有效降低故障发生率需要从设计、选型、维护、检修等全过程做好管理，以变压器故障分析与应对能力的提升去加强变压器的运行可靠性，助力我国电力事业的稳健发展。
参考文献
[1]高永利.电力变压器高压试验及其结果缺陷故障探究[J].农家参谋，2018(03):200.
[2]张燕.试析电力变压器高压试验技术及故障处理[J].中国战略新兴产业，2017(08):127-129.