变压器检修技术初探

冯东晓

摘要：变压器检修有较高的要求，这不仅因为变压器检修有严格的工艺质量标准，还在于变压器修理往往需要投入较多的人力、物力和财力，从经济上考虑也必须“修必修好”。因此，本文探讨了变压器检修方法与技术要求，结合两个案例分析了变压器检修技术的实际应用。

关键词：电力变压器;检修

变压器在电力系统中占有重要的地位，被称作输变电系统的“心脏”，确保变压器安全可靠地运行，对于保障国民经济建设和发展具有十分关键的作用。变压器在长期运行过程中，受到电磁力、热应力、电腐蚀、化学腐蚀和潮气等各种因素的影响，难以避免会出现各种故障。为了保证变压器安全运行，必须通过检修更换和修复不符合规定和要求的部分，以达到消除隐患和故障，确保其继续服役的目的。

1 变压器检修方法与技术要求

1.1 检修方式探讨

随着检修技术的发展，变压器检修方式也在发生变化，实施了十余年的《电力变压器检修导则》（DL/T 573-1995）被重新修订了，新标准号为DL/T 573-2010。两版本的最大差别是新版本中引入了状态检修的策略，弱化了大修周期，大修可根据实际情况有选择地进行。目前，虽然还做不到完全实施状态检修，计划检修与状态检修相结合的策略仍要维持一段时期，但是状态检修模式引入的本身就对检修技术提出了更高的要求。状态检修建立在对变压器状态的准确分析和合理评估基础上，需要完善的检测分析手段，例如在线监测技术的应用以及要求具备较强的数理统计分析和风险评估能力[1]，这些比计划性的检修方法要求高得多。计划性大小修强调的是周期，只要周期到了就安排检修，修什么如何修都比较容易把握，比如说大修总是要吊芯解体的，有什么问题容易搞清楚;但状态检修要通过综合分析才能判断该修什么如何修，假如判断失误就可能达不到修理目的，不仅浪费了检修资源，还可能造成无谓的停电而影响供电可靠性。因此，为了适应状态检修，检修人员应加强学习，熟悉变压器有关的标准、规程要求，掌握好衡量变压器运行状态的标尺，以便正确判断设备缺陷，提高状态检修的技能水平。另外，还须不断学习新技术，电气设备更新换代很快，免维护、少维护及节能型产品逐步淘汰目前不符合状态检修要求的低技术性能设备，因而检修人员也必须关注这些信息，以便尽快掌握新设备的性能和维修技术要求。

1.2 检修标准与技术要求

按照《电力变压器检修导则》（DL/T 573-2010）规定要求，变压器检修流程为：设备状况摸底（缺陷部位标记、修前试验、查阅资料等）→编制维修计划（作业指导书、施工方案等）→报生技科或上级主管部门备案→填报检修设备审批表→协调确定检修项目→实施检修计划→修后试运行与检修质量验收。DL/T 573-2010第10、11章对变压器组件、部件及器身的检修工艺质量要求做了详细规定，是指导检修工作和评价检修质量的依据，检修人员应认真阅读和全面理解把握。

2 变压器检修案例分析

2.1 变压器铁心多点接地故障检修

变压器器身由铁心和绕组构成，多点接地会形成闭合回路并出现环流，从而导致铁心局部过热、绝缘油分解和绝缘强度降低，对变压器的安全运行构成较大威胁。检查和诊断铁心多点接地故障主要依靠变压器油溶解气体气相色谱分析和电气试验。变压器铁心多点接地故障油溶解特征气体包括、、和，当占主要成分时发生铁心多点接地故障的可能性很大。电气试验方法分不停电测试和停电试验两种。不停电测试是采用钳形表测量套管接地引下线的电流，由于铁心多点接地后匝间环流的存在，接地电流会显著升高，据此可判断多点接地故障是否存在以及接地点位置所在。但需注意漏磁通的干扰影响，为此应在漏磁通最小处测量，即在变压器油箱高度一半处。另外，应扣减背景漏磁通电流，即在接地引下线边缘处读取没有接地线的空白电流值。然后，分别测量铁心和上夹件处引出的接地线电流和：（1）当=且电流在数A以上时，说明铁心和上夹件之间有连接点;（2）当且在数A以上时，说明铁心有多点接地故障;（3）当且在數A以上时，说明上夹件碰壳。停电后可通过摇表（2500V）分别测量铁心和上夹件接地引下线的绝缘电阻，判断是否接地及接地程度[2]。

某水电站变压器投运3年左右，运行情况都比较正常。一次例行测量中发现铁心接地电流超过标准值，实测最高电流达到310mA，而标准值为<100 mA。取油样做气相色谱分析，故障前后均为0，可排除放电性故障。但、和三项有增加，经计算得到三比值编码是022，为过热性故障。大致可判断铁心局部过热，可能因磁通集中引起，为铁心多点接地故障可能性较大。但总烃、和未达到注意值，表明故障点并不在绕组内部，因而未引起集中过热。采取加装限流电阻控制铁心对地电流不超标的措施。实践证明，该方法是有效的，铁心实际接地电流控制在60～90 mA，并且色谱分析结果未见继续恶化。由于该措施并未从根本上解决问题，请示停电吊罩检查。实施后发现在变压器铁轭与夹件之间有一个扁铲。经分析判断，此物系安装期间吊罩检查时遗漏在夹件部分，受电磁振动、油流冲击影响而落到变压器铁心上，造成了上述故障。

2.2 变压器主变差动保护跳闸检修

某水电站一台三相三绕组变压器投运多年，各项试验参数一向都比较正常，也未受到过出口短路、雷击过电压或操作过电压的影响。但某日突然发生主变差动保护跳闸、主变两侧开关跳闸以致主变失电的事故，而当时并未对该变压器做过任何操作。分析故障记录，A、C相发生过流保护动作，据查因某计量装置CT故障引起，保护行为是正确的。但当时差动保护并没有动作，而是3h后随主变开关跳闸而动作，主变轻、重瓦斯保护没有动作。事故发生后，试验了直流電阻、电压比、绕组变形、变压器油溶解气体气相色谱分析等项目。发现直流电阻三相明显不平衡，A相直流绕组比B、C相有明显增加，与历史数据相比不平衡率更加明显。绕组变形试验显示，主变高、低压侧绕组有轻微变形，A相中压绕组有中度变形。色谱分析中，、和总烃数值很高，计算三比值编码为102。综合上述情况，初步分析变压器中压侧已发生匝间短路和绝缘破坏（A、C相）。在变压器厂吊罩解体发现，中压A、C相绕组部分线段发生严重变形，低压a、b相因中压绕组变形挤压而存在程度不等的变形，并且中压侧A、C相部分垫块松动、移位;但高压绕组、中压B相绕组、低压b相绕组未见明显变形。经查运行记录，该变压器近几年曾发生多次短路电流冲击，其中有3次重合闸不成功，但没有发生过出口短路。同时注意到主变负载一般不超过额定容量的50%。进一步检查发现，变压器绕组采用了普通软铜质电磁线而非半硬铜质导线，中低压绕组纸筒为软质结构且无内撑条，因此可以断定该次事故是受到多次短路电流冲击后，强度不足的绕组和纸筒在变形累积效应作用下，产生了不可逆转的破坏，终至绕组匝间短路而烧毁。

3 结语

随着国民经济的快速发展，保障电力变压器安全可靠地运行已成为电力部门的重要任务。检修是使有缺陷和故障的变压器恢复正常运行的必然途径，同时又是专业性要求很高的工作。基于此，本文对变压器检修技术进行了探讨，希望有兴趣的读者从中可以获得启发和帮助。

参考文献：

[1]喇元，王红斌，陈忠东.变压器状态检修技术的研究及应用[J].变压器，2013，50（8）：61-65.

[2]陈晓娟，赵峰.变压器铁心多点接地故障的诊断及处理[J].变压器，2012，49（4）：68-69.