水电站检修中变压器故障技术分析

吴 伟

（广东水电二局股份有限公司，湖南 桃江 413400）

1 变压器工作原理

铁心（或磁心）和线圈是变压器的重要组成部分。变压器中线圈通常是由两个或者两个以上组成的，且线圈中接着电源的是初级线圈，其他是次级线圈。如果想要变换交流电压、交变电流和阻抗，那么就要用到变压器。当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器利用了互感原理，采用多种元件实现了电能升降压处理，如图1所示[1]。

图1 变压器工作原理

2 水电站主变压器故障的成因

水电站中，变压器会遇到各种各样的故障，其中常见的故障包括绝缘故障、开关故障即接地故障等。此外，变压器内部的线路连接也会出现故障。因此，变压器维修的难度非常大。

（1）检修不足。水电站中变压器的出现极大地提升了发电效率。但是随着人们用电量的增加，水电站的设备运行负荷量也不断增加，导致变压器经常出现故障。由于水电站对于变压器的管理制度不够完善，对一些机器的检修力度不足，所以当一些机器出现设备老化的问题时不能够及时发现，设备运行故障率比较高，变压器耗损比较严重[2]。

（2）选型不当。实际上，水电站选择变压器时，应选择符合要求的变压器，以便工作时能够更好地控制。如果设备选型不符合要求，就会使变压器的耗损量增加。例如，大水电站选用小型变压器，小水电站选用大型变压器。这种选择方式会在设备运行时对设备造成损害，影响发电量。

（3）控制失误。由于工作人员对变压器理解的不到位，未使用科学的方法控制变压器，造成变压器内部损害比较严重。分析内部结构可知，如果变压器工作时耗损量较大，那么变压器内部元件的磨损率就会上升，从而降低了设备运行效率，导致变压器故障经常的发生。分析外部结构可知，电气控制系统调度速率不好，线路内电能传输的电流就会下降，从而使线路输电的利用率降低。大部分水电站比较注重收益，对工作人员的技术要求较低。

3 水电站变压器常见的故障及解决办法

（1）开关故障。最常见的就是开关位置错移或者接触不畅，或者是开关触头表面由于长期的使用造成损伤及相间触头放电或各分接头放电。开关是控制变压器运行重要的部件。工作人员在检查开关设备时，要观察仔细，不漏掉任何丝线、螺丝等部件的检查，重点考虑是否为开关原因导致变压器故障的产生，并更新开关来解决故障。

（2）渗漏故障。变压器常见故障之一就是渗漏，并且其对变压器的损伤也比较严重。总结经验可知，设备渗漏故障最主要的原因是对油位的控制不到位，破损范围会随着时间的推移不断扩大，长期的故障运行，会造成整个系统的不稳定。针对此故障，相关人员要及时安排补油、填补变压器。当发现有较大的渗漏问题出现时，可以对漏洞的地方进行焊接，并对焊接的位置进行检查[3]。

（3）绕组故障。该故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。这些故障都会造成变压器内部线路运行不通畅，如果处理不及时就会造成变压器短路、线路烧毁等问题。解决绕组故障时，要检查每一条线路，使用万用表对线路进行测量，对没有电压的线路要重点检查和更换；做好接地保护，焊接好开关接头，以防短路。

（4）雷击故障。雷电的电位过高，就会导致变压器外部过电压，进而造成变压器内部绕组主绝缘击穿。雷击现象是不可控的，也是造成水电站变压器故障的原因之一。遭遇雷击故障后，检修人员需及时查看变压器工作状态，及时处理接线、绝缘及开关等问题。

（5）接地故障。铁芯夹板穿心螺栓套管在损坏时会与铁芯接触，从而出现多点接地的现象。或者是铁芯与夹板之间有金属等导电的物体，在电磁力的作用下形成“金属桥”，引起多点接地。处理变压器接地故障，就要检查铁芯与夹板之间是否存有异物，要及时清理，避免造成线圈的烧坏，必要时可对铁芯进行干燥处理[4]。

4 结 论

水力发电是一种环保的发电方式。随着社会的不断发展，人们对电量的需求不断增加，因此要求发电站持续安全平稳的发电。变压器是发电站重要的组成部分。为了使水电站持续地发电，需要减少变压器的故障，及时对变压器进行检修。