王彦
河北涿州京源热电有限责任公司，河北涿州 072750
摘要：在电力系统的高速发展过程中，变压器作为火力发电厂的重要设备，变压器的故障问题一直受到广泛关注，始终在努力探究各种解决方案，进一步减少变压器故障，推动火力发电厂的发展。在电力系统运行过程中，火力发电厂的主要变压器必须处于安全稳定的运行状态，一旦在运行过程中出现问题，就会给电厂的生产以及系统的稳定带来极大的影响。本文对此进行了分析。
关键词：火力发电厂；变压器；故障分析；处理方案
一、变压器的组成及结构
变压器的主要作用就是用来变换电压它在火力发电厂中的主要用途是利用电磁感应现象，实现电压的升高以及降低，来改变交流电压，进一步实现电能的传输和使用。在长期使用过程中，各种各样的外界环境、变压器自身的设备老化问题等，都会对变压器的正常运行造成影响，如果未能按时处理，可能导致安全事故。
为了有效地识别变压器故障的原因，首先需要了解变压器的结构，以更准确地识别问题。虽然目前使用的变压器类型很多，但是变压器内部的基本结构和工作原理是相似的。火电厂常用的变压器是油浸式变压器，下面来分析该类型变压器的结构组成。
（1）铁芯。它是变压器最基本的组成部件之一，是变压器的磁路部分，变压器的一、二次绕组都在铁心上。铁心分铁心柱和铁轭两部分，铁心柱上套绕组，铁轭将铁心连接起来，使之形成闭合磁路。
（2）绕组。绕组也是变压器最基本的部件之一。它是变压器的电路部分，用绝缘纸包裹的铜线绕成。接到高压侧的绕组为高压绕组，接到低压侧的绕组为低压绕组。
（3）油箱。包括油箱本体、储油柜和油箱附件。油箱是油浸式变压器的外壳，变压器的铁芯和绕组置于油箱内，箱内注满变压器油。当变压器油的体积随油温的升降而膨胀或缩小时，储油柜就起着储油和补油的作用，以保证油箱内始终充满油。储油柜的体积一般为变压器总油量的8%～10%左右。油箱附件包括油管，放油阀门，接地螺栓等。
（4）除了上述介绍的部件外，变压器包括分接开关、保护装置、冷却系统以及温度计等。
二、变压器出口短路故障分析及处理方案
（1）变压器出口短路分析。出口短路故障是火力发电厂变压器常见的主要问题之一。在进行变压器短路故障的检测分析中，需要注意在变压器一、二次绕组中所产生的比较强大的短路电流，其数值往往会到其额定电流的十几倍，甚至是几十倍，这是变压器出口出现短路时所产生的突出现象。强电流产生的高温会降低变压器的绕组绝缘强度，严重时还会造成绕组绝缘击穿，其危害性十分大，即使短路电流值较小也会对变压器的绝缘体造成致命伤害，以至影响变压器的恢复运行，严重时甚至导致变压器报废，给企业带来无法弥补的损失。
（2）变压器出口短路故障处理方案。对故障处理过程进行全方位的分析研究，需要做好设备出现故障后的及时应对措施，更需要做好故障出现前的防范工作。例如在进行安装的过程中，一定要结合当前的工作环境、安装天气条件，制定合理的安装方案，确保安装质量；尽可能避免其受到空气、环境和灰尘的影响，最为重要的是需要在安装之前对变压器各部分绝缘情况进行检查，发现问题及时消除；正常投运后，应通过预防性试验和定期进行绝缘油取样的方式对火力发电厂大型油变压器可能存在问题进行排查。
①预防性试验。主要内容包括变压器变比、极性、直阻、局放、空载电流和空载损耗、短路阻抗和负载损耗、以及耐压等。每项试验都有其检测的目的，且检测的时间也存在差别，应根据标准规范认真开展检修预试工作，并根据试验结果进行综合分析。
当试验数据出现明显变大或不正常时除了需要结合运行工况进行分析判断外，还需要结合试验结果、出厂数据和历史数据进行纵向比较，与同类型设备的试验数据进行横向对比，通过专业化分析来准确判断设备存在的缺陷，为检修提供可靠依据。
变压器油试验。在交接试验时油的试验项目比较多，如酸值、闪点、击穿电压、介损、水份以及色谱等。设备投运后应按相关的规定定期开展绝缘油试验工作，特别需要关注水份和色谱的参数。色谱参数主要包括甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、总烃、氢气、一氧化碳、二氧化碳。各参数都有相应的含量要求，当发现存在异常时应彻底分析，查明原因。
三、变压器铁芯多点接地故障分析及处理方案
（1）变压器铁芯多点接地故障分析。变压器铁芯发生多点接地故障的原因难以通过检测确定，接地故障出现的原因和方式很不确定，甚至有时会时断、时续地出现接地故障。由于多点接地导致铁芯出现环流大，因此该故障发生时多数都会出现运行中铁芯过热的现象，同时变压器油温会迅速上升到300～700°左右，高温会导致变压器油的油质下降，瓦斯气体继电器动作。在进行变压器铁芯接地故障分析时，可通过对变压器油的气相色谱分析来判断出现异常的主要原因，同时运用电流表测量铁芯接地所产生的电流值，若接地电流值出现明显上升则需要停运变压器进行检查，解开变压器铁芯正常接地点，采用兆欧表摇测铁芯绝缘，如果铁芯绝缘阻值出现明显下降或为零，就证明是变压器铁芯出现了多点直接、间接接地状况。
（2）变压器铁芯多点接地故障处理方案。可采用电流冲击法，对接地点进行击穿放电，主要目的是将接地杂物击穿熔掉。如果对地绝缘值显示为正常标准，先对变压器的油箱进行放油，再进行详细的吊罩或吊芯检查，以此来判断其接地出现的实际状况，再结合现场实际情况对变压器铁芯接地故障进行处理。在日常工作中应定期测试铁芯接地电流，具备条件时应增加铁芯接地在线监测装置。
四、变压器喷油爆炸故障分析及处理方案
（1）变压器喷油爆炸故障分析。导致变压器喷油爆炸故障的原因一般是其内部发生了短路故障。类似于绕线匝间短路、相间短路以及对地短路等会导致此类故障发生；变压器进水也会导致绝缘下降引发短路。喷油爆炸故障还有可能是断线所产生的电弧引起的。因为线组接头焊接不良、运行状态下引线连接松脱等问题，在电流冲击下断点处产生的高温电弧使油气化，促使内部压力迅速增高所致。
（2）变压器喷油爆炸故障处理方案。根据上述引发的喷油故障原因，平时须做好变压器的防潮，按规程做好变压器预防性试验，及时查出相间、匝间绝缘隐患，并制定合的处理方案予以消除；同时关注过电压对变压器内部绝缘产生巨大的破坏作用，做好防雷也是减少变压器内部短路情况发生的重要措施。需要在日常工作中加强避雷器的检查工作，并按期进行变频器油化验检测工作。
五、结束语
火力发电厂仍然是我国发力的主要电厂，变压器在火电厂的应用十分重要，变压器的故障会导致整个机组停运，所以在实际的工作中应该对变压器出现的故障及时进行有效地处理，特别是预防工作应重视，以便提早发现变压器运行隐患降低事故发生的几率和破坏性。
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