关于油浸式电力变压器的故障分析与预防对策探讨

2019-11-29刘佳林

商品与质量 2019年11期

刘佳林

保定保菱变压器有限公司河北保定 071000

1 油浸式电力变压器的结构

（1）目前容量较大的变压器均为油浸式电力变压器，其绕组及铁芯浸泡在绝缘油中，绕组经绝缘套管引出，从而与外电路连接。（2）铁芯和绕组构成了变压器的主体框架，通常铁芯会采用厚度为3．5～5cm的电工钢片叠装而成；绕组根据电压大小可分为高压、中压、低压绕组；绕组通过绝缘纸缠绕包裹，绕组匝间，高中低压绕组之间，绕组与铁芯及地之间，均通过绝缘垫块进行隔离并实现彼此间绝缘。（3）变压器油是一种矿物油，具有良好的绝缘性能。对于油浸式电力变压器来说，变压器油的主要作用在于：①提高变压器绕组之间及其与铁芯、油箱间的绝缘性能；②变压器油在一定的高温条件下，油体温度和流速会迅速提升，逐渐形成对流空间，避免变压器铁芯和绕组因集中发热而造成短路现象[1]。

2 油浸式变压器的特点

油浸式变压器的适用范围很广，既可以在户内使用，也适用于户外。油浸式变压器的主要特点如下：（1）油浸式变压器大多数采用的是圆柱形结构绕组。除了小容量的变压器外，大多数用的是铜导线绕制，饼式结构主要用于高压绕组。这种结构可以一定程度上平衡变压器内的绕组安匝分布，可以减少漏磁通，提高机械强度，同时抗短路能力也有所提高。（2）铁芯和绕组都要加强紧固，由于变压器运行时要经受住电力系统可能发生的短路故障，以及运输过程中的振动，所以变压器其器身一定要紧固好。（3）油箱采用桶式和钟罩式等结构，既要能够避免氧气、水分等物质的渗入，有效隔绝了变压器与外部环境的接触，起到密封的作用。还要满足因温度变化引起的油量变化的影响以及足够的机械强度[2]。

3 油浸式电力变压器的常见故障分析

3.1 温度异常故障

对油浸电力变压器而言，受其自身的性质影响，对环境的温度要求较高。例如，在正常状态下，当其散热与负载功能没有改变，而其温度逐渐出现异常升高时，将导致变压器自身温度出现不均衡情况，远远超出标准的规定，此时将引发变压器故障。相对来说，通常情况下变压器三相出现局部温度变化时，人们重视力度不足，如果未能采取有效地措施将导致变压器自身留下安全隐患，影响其后期的使用安全。

3.2 油浸式电力变压器常见绝缘故障

相关运行经验表明，油浸式电力变压器常见的绝缘故障主要有以下几类：内部局部放电；绕组变形导致绝缘垫块脱落或绝缘纸破损；变压器内部进水或受潮；绝缘纸或垫块等固体绝缘老化等。

3.3 油箱发生泄漏

（1）由于自身的原因，可能是油箱与零件之间的接触密封不良，或者是铸件和焊件的强度不足，变压器运行时的负荷过大等，可能会出现漏油现象。（2）变压器内部出现故障时，可能会导致油箱内的油温升高，油的体积会增加，可能会出现喷油或者漏油的现象。所以有经验的工作人员可以根据标准环境温度判断油位是否正常，如果油位过低可能会导致变压器油泄漏，过高可能是内部冷却装置故障。

4 油浸式电力变压器故障预防对策

4.1 处理变压器油的策略

当故障出现后，排查到油浸式电力变压器可能存在绝缘受潮的现象，可以将变压器油位降到箱顶下300mm左右，同时可以将瓦斯继电器以及散热器关闭，采用热油循环处理的方式来解决变压器绝缘故障的问题。在处理变压器油过程中，可以控制滤油机压力为0．3MPa，并控制真空压力为0．09MPa，出口油温可以控制在75℃，同时采取热油循环处理。当油温超过60℃之后，可以将这一时间点作为起始时间，待循环36h之后进行脱气处理，控制在2～3h之间。在静置24h之后，进行变压器绝缘相关指标是否达到合格标准，包括绝缘电阻、吸收比等参数，从而避免绝缘受潮故障的再次发生，确保供电网络的安全性与稳定性，同时能够避免设备的整体使用性能受到影响[3]。

4.2 加强对平衡温度的监控

为解决当前的温度平衡问题，可以结合实际情况建立完善的温度监督体系，加强对油浸电力变压器温度进行控制与管理，以满足当前的需求。通过完善的监督系统，积极对油浸电力变压器的发热点进行监控，并定期对其温度进行测量，在不断地发展过程中，积极对温度进行控制，并采取跟踪化管理方式对当前的变压器质量进行保护，满足当前的需求。与此同时，工作人员还应完善当前的测控体系，保证现有的测温流程实现动态监测控制，以此来保证温度的测量结果具有良好的稳定性。加强对油浸电力变压器温度的重视力度，如果发现存在安全隐患应及时进行整改，并对其进行合理的预防，从根本上消除由温度异常而引发的安全事故发生。

4.3 避免绝缘受潮的现象发生

不可否认，绝缘受潮是变压器经常会遇到的问题，其中绝缘材料是绝缘失效的主要原因之一，必须确保变压器的安装符合规范，对于发生了问题的变压器，要及时进行处理，根据设备的运行工作时间，合理的制定检验周期，测试项目尽可能完整。加强对变压器运行的监控，实时监控变压器油箱的顶部油温，油位，外壳温度等，及时发现错误，通知工作人员进行处理。变压器制造的时候，出厂之前就应该在厂房内的干燥室进行干燥，严格执行干燥工艺标准，彻底清除游离水，并将绝缘材料的含水量作为工厂监督的质量控制点。还应该加强变压器和附件的质量管理，加强对工厂设计、生产、工艺和材料质量的监测。