火电厂变压器常见故障及处理措施

王紫宏，张云(陕西北元集团锦源化工有限公司，陕西 神木 719319)

0 引言

变压器在电力系统中发挥着举足轻重的作用，其不仅是火电厂的变电中心也是火电厂的输电核心枢纽，保持其安全稳定性一方面可以避免安全事故的发生，另一方面可以提高火电厂的生产效率，从而提高火电厂的经济效益。所以相关工作人员要实时把控变压器的运转状态，一旦变压器发生异常现象，要在第一时间判断出故障所在，并及时解决这些问题。这就需要相关人员对变压器的结构和工作原理有清晰的认知，对可能发生的故障了然于心。因此，对火电厂变压器的故障及处理的研究具有十分深远的意义。

1 火电厂变压器的结构组成

变压器由铁芯、绕组、油箱、分接开关和冷却装置等等组成，利用线圈通电产生的电磁感应来改变电压，达成符合输电电压的要求，可以说是电力系统中很重要的一个部件。

1.1 绕组和铁芯

绕组由外部绝缘层包裹的铜线或铝线组成，作为变压器的基础成分，其工作职责主要是负责电路运转。绕组根据其所承受的电压不同，可以粗略分为低压侧绕组、中压侧绕组和高压侧绕组。铁芯作为变压器的基础组件，其工作职责主要是导磁。其由铁轭和铁芯柱组成，铁轭连接铁芯，铁芯被绕组覆盖，从而形成闭合回路达到导磁的目的。

1.2 分接开关

分接开关由开关控制系统、开关主体和安全保护组成，可分为无载调压分接开关和有载调压分接开关两种。顾名思义，这两种分接开关分别有着不同的用途。对于无载调压分接开关来说，其主要是在变压器断电没有负载的情况下调节电压，这种调节电压的级数相比有载电压调节级数少。在其安装时要选择电压运转要求不高且电压稳定的地方。而对于有载调压分接开关来说，其特点是调节电压级数更多，要求在不断电有负载的情况下进行电压调节，在不同电压下精准地对电压进行调节。

1.3 油箱和冷却装置

油箱作为变压器的构成部分，主要工作职责是装载变压器油、承载附件和冷却散热。铁芯、绕组和其它零件等共同构成外部油箱。冷却装置要根据变压器的冷却方式来配备，不同的冷却方式要配备相应的冷却装置。

2 火电厂变压器常见的故障及处理措施

变压器的故障大体上可以分为油箱外部故障和油箱内部故障两种。油箱内部故障包括绕组接地短路、匠间短路、相间短路和铁芯被烧坏等[1]。这些故障会使绕组绝缘遭到破坏，铁芯被损毁，产生电弧等，严重的还会造成油箱爆炸。油箱外部故障主要是辅助变压器正常运行的设备出现异常，比如分接开关故障、油箱或其附件渗漏等等。无论哪种故障都存在着巨大的安全隐患，为保证电力系统的正常运转，应对这些故障及时处理。

2.1 火电厂变压器渗漏油故障及处理措施

变压器对于电力系统的正常运行起着极为重要的作用。变压器密封点较多，在长时间运行后容易出现渗漏问题。一旦变压器渗漏油，轻则影响火电厂正常运行，重则损坏变压器，还会影响到周边环境。一般来说，容易发生油渗漏的地方如下：第一，油箱拐角处和接缝处发生油渗漏，此种情况一般因为在油箱焊接时操作不当，引发设备漏油[2]。第二，高压套管附件发生油渗漏。此种情况一般是由胶垫安装不当、密封失效引发的。第三，低压侧管部位发生油泄露。此种情况一般是由低压侧引线引出长度不够和母线拉伸导致的。第四，防爆管发生油渗漏。一旦变压器发生内部故障，导致其内部压力增大，防爆管容易发生油渗漏现象。

处理措施：相关工作人员如发现变压器发生油渗漏现象，要在第一时间维修检查，尽早解决，避免问题如雪球般越滚越大。对于油箱接缝处漏油可以直接进行焊接修复，焊条最好用细小的，而且要注意如果油箱内有油，不能使用气焊。对渗漏点要仔细查找，防止发生二次渗漏。对高压套附件发生油泄露现象，可以使用AB胶封堵或重新安装胶垫，增强密封性[3]。针对低压侧管部位发生的油泄露现象，可以用导电棒进行校正，更换旧密封圈，并加装伸缩接头。总之，对油渗漏现象要实时观察、及时检查、迅速修复。

2.2 火电厂变压器内部故障分析和处理措施

目前火电厂可以根据瓦斯保护来有效地对内部故障原因进行分析。一旦变压器发生内部故障，会产生电弧和故障点电流，局部受热又会使变压器油和绝缘材料分解产生气体。这些气体会流向枕上部，所以根据判断这些气体的成分，先一步设置保护装置。轻瓦斯发出信号后，要马上检查变压器和气体的性质，同时取油样做色谱分析，取样时要注意将重瓦斯保护改投信号。但要注意，如果发生变压器大量漏油，油温急剧降低，此时不能将重瓦斯保护改投信号，要先止漏，之后加油，最后将重瓦斯改投信号。

处理措施：对气体性质进行检测，如果结果发现气体无色、无臭且具有不可燃性，判断故障性质为空气侵入，可能是变压器在大修后空气未放进导致，此时变压器可继续运行，同时要将瓦斯继电器进行放气处理，并注意下次动作的时间间隔。若间隔逐渐缩短，应及时消除原因，否则变压器不得长期运行。如果发现气体是灰色、黑色且具有可燃性，此种情况可能是变压器内铁芯或油故障；如果发现气体是浅灰、具有臭味且可燃，此种情况可能是纸板故障；如果发现气体是黄色且不易燃，此种情况可能是变压器内木质故障，针对这些故障要进一步检查，并制定相应的维修措施。

2.3 火电厂变压器冷却系统故障及处理措施

变压器在进行工作时，会产生大量的热量，热量过高会引发各类安全隐患。因此需要借助冷却系统给变压器进行降温处理。一旦冷却系统出现问题，就会使变压器温度急剧升高，因此保证冷却系统的完好非常重要。造成冷却系统出现异常的原因有以下几点：第一，风冷却系统的元件出现故障。有一些元件因为频繁使用，长期如此就会引发故障，比如转换开关、热继电器、空气开关和交流接触器等。第二，风机出现异常。有一些问题是由于长期运行自然导致的，比如轴承和叶轮，这种故障一般称为外部故障。内部故障一般涉及到电路，比如绝缘包裹层老化、电阻出现问题等等[4]。

处理措施：对于火电厂变压器风冷却系统来说，组成的元器件比较多。大部分故障是由长时间运行导致使用寿命变短引发的，所以相关人员要定期为其检查和维修，发现有些元器件可能存在故障隐患就要及时更换，把故障防范于未然，保证风冷却系统能长久稳定地运行，提高变压器的工作效率。

2.4 火电厂变压器接头过热故障分析及处理措施

载流接头作为连接变压器和其它设备的桥梁，其能否保持正常运行直接关系到整个电力系统的效率。在生产中发现载流接头过热的原因有如下几点：第一，变压器载流接头表面被灰尘或其它杂质覆盖，导致热量不能及时散发，从而发生过热现象。第二，载流接头由于长时间运行导致导电膏铺膜变薄会使接头出现过热现象。第三，铝制连接和变压器前端电位差异常也会引发过热现象[5]。

处理措施:在对变压器接头过热现象进行处理时，要确保接头没有出现连接不良现象。如果因为其余原因导致过热现象，可以考虑用定位套的方式对发热套管进行固定，从而来使过热现象在可控程度内[6]。对于由铜铝连接电位差导致的过热现象，可以考虑用铝和铜各占一头来过渡接头，另外尽量控制环境不能过于潮湿。

2.5 火电厂变压器其余故障及处理措施

如果在生产过程中发现变压器着火，此时要迅速拉开电源刀闸及各侧开关，用消防液或沙子进行灭火，相关灭火人员要穿戴好绝缘装置，不能将消防液喷至带电设备上。如果变压器上盖着火，此时应进行放油处理，让油从底部放油门出来；如果变压器内部着火，应将油全部放出。

如果发现变压器油温较高，比同等情况下高出10 ℃以上，或者变压器没有超负荷运行，油温却逐渐上升，而冷却装置正常运行，此时要考虑到变压器内部发生了故障，保护装置没有起到作用。此时，要迅速停止变压器的运行，对内部结构进行检查和维修。

3 结语

保持变压器运行的可靠性可以为火电厂提升产能保驾护航。因此相关人员要及时关注变压器可能出现的故障，针对这些故障产生的原因，要做到全面了解，一旦发生故障要能通过表象看到问题的本质，还要加强在平时工作中对设备的日常维修保养力度。本文全面分析了常见故障产生的原因，比如火电厂变压器渗漏油故障、火电厂变压器内部故障、火电厂变压器冷却系统故障、火电厂变压器接头过热故障、变压器着火、冷却装置正常运转状态下的油温异常升高等，并对这些故障的处理措施做了详细的阐述。鉴于变压器的重要性和科学技术的不断进步，希望有后来者继续对此议题展开深入研究。