浅谈电力变压器常见故障及检测维修方法

孙希凯 胡瑞琪

摘要：随着当前国民经济的快速发展，各个行业对于电力的需求猛增，而电力变压器作为电能传输和配送的重要设备之一，同时更是维持电网运行稳定的基础。为保证电力变压器日常运行成效，必须对其运行状态进行监测，了解和采集电力变压器运行状况及运行信息，然后据此对设备故障进行预判，通过科学、高效的方法对其进行诊断和检测，提前将各类问题消除在萌芽状态，确保设备能够高效、健康运行。论文分析了电力变压器常见故障及其原因，简单叙述了电力变压器的检修方法。

关键词：电力变压器;常见故障;分析;检修方法

1引言

电力变压器作为电网系统的核心设备，其运行状态的好坏，直接关系到电网系统的安全、稳定运行。由于电力变压器结构较为复杂，运行过程中还需要面对各种类型的环境因素，所以我们需要通过科学、高效的方法对其进行诊断和检测，提前发现问题和解决问题。电力变压器故障分析判别涉及多个学科，且电力变压器故障种类繁多，其表现存在较大差异，需要充分掌握和了解电力变压器结构原理、运行条件、设备特点等内容，才能保证电力变压器在运行中稳定、可靠。

2 电力变压器常见故障及其原因分析

2.1 电力变压器线圈故障分析

电力变压器线圈故障主要包括：线圈对地击穿、匝间（或层间）短路、线圈相间短路等。其中，造成电力变压器线圈对地击穿的主因多是线圈与铁心间绝缘不良，另外，在雷击或短路过程中出现的电磁力可能造成电力变压器线圈形变甚至损毁，最终体现为线圈对地击穿故障;匝间（或层间）短路是因为电力变压器线圈导线及层间绝缘出现破坏的区域，这部分区域绝缘会降低，并且运行使用到一定程度，会出现匝间（或层间）的短路情况，如果出现这种问题，电力变压器内部会出现短路线圈，造成这部分线圈及原线圈电流迅速增加，电流造成的温升会导致油裂解和分解变压器绝缘材料，造成气体继电器报警。电力变压器不同线圈间的绝缘损坏造成的短路成为电力变压器的相间短路，这种情况类似于线圈对地击穿，或者引线、磁套管之间出现短路都有可能[1]。

2.2 电力变压器铁芯故障分析

在电力变压器日常运行过程中存在的“嗡嗡”声，即为变压器铁芯内部的磁力线因周期性变化引起自身振动而出现的。当电力变压器铁芯或零件松动时，就会出现异响。电力变压器空载运行、带负荷运行时的响声也存在明显差异，特别是当电力变压器发生故障时，其异响可以作为判断故障的重要依据，如电力变压器电源侧超压“嗡嗡”声会加剧。在电力变压器铁芯硅钢片表层涂覆绝缘漆，保证内部绝缘效果，同时将内部涡流限制在硅钢片当中，若硅钢片间绝缘降低，会导致涡流损耗增加，损坏处的温升较快，造成周边绝缘老化速度增加，从而引发故障问题的扩大，甚至出现片间短路或局部熔化等问题。

2.3 电力变压器渗油故障分析

电力变压器若出现渗油故障，会造成不必要的停机事故。一般情况下电力变压渗油主要包括以下三种情况：油箱焊接渗油、低压侧套管渗油、高压套管升高座或进入孔法兰渗油。油箱焊接处漏油的情况主要是因为油箱平面接缝处漏油，所以解决措施就是直接对接缝处再焊接，但是对于拐角、加强筋处的渗漏点来说，容易在内应力作用下出现二次渗油问题，这种情况焊接时建议将铁板分割成纺锤状再进行补焊，对于三面连接的情况可以根据实际需要把铁板分割成三角形再进行补焊;对于低压侧套管出现渗油问题，主要是母线拉伸、低压侧引线引出较短，胶珠压在螺纹上等情况造成的[2]，针对这些问题，可以根据相关标准加装母线软连接，若低压引出线较短可以重新进行调整，如果调整不了，就在胶珠密封的平面上加一些封胶，也可以用铜质压力帽替代瓷质压力帽。对于高压套管升高座或者检修孔法兰漏油的情况，可以往法兰空隙里灌入密封胶，看见法兰螺丝帽有胶冒出就可以了。

2.4 电力变压器接头过热故障

电力变压器各处存在大量接头，若这部分接头出现问题，会造成局部过热，甚至烧毁，严重影响电力变压器及电网的安全运行。

对于电力变压器的接头来说，日常需要关注是否存在铜铝连接情况，电力变压器引出线为铜制，若是在室外或潮湿环境中将铝导体与铜端头进行连接必然会造成不利影响。这主要由于铜铝接触面有溶解的盐水份渗入，再在电耦合的影响下会发生电解反应，铝会有比较强的电腐蚀现象发生，因此破坏了触头。为避免此类问题，需要使用特殊过渡接头;对于电力变压器的普通连接来说，平面接头需要将平面杂质及时清理干净，并将导电膏涂抹均匀，保证接头位置接触良好。

电力变压器中若存在油浸电容式套管，其也可能出现发热问题。若出现发热问题，就必须采用定位套把加热套固定住，然后再拆下将军帽，检查引线接头丝扣是否正常，保证丝扣配合良好，若其中存在问题，需要在定位套、将军帽间垫截面大小与定位套相同的垫片，然后重新安装将军帽，拧紧后将其固定在套管顶部法兰上，保证引线接头和将军帽丝扣公差在合理范围内，并保证丝扣间压力，从而降低接触电阻。

3 电力变压器诊断检修的方法

3.1电力变压器大修、小修周期

按照检修工作的性质，电力变压器检修分为大修和小修。习惯上油浸变压器凡是需要放油、吊罩、吊芯进行检修的则称为大修;如果不需要放油，不吊罩，只在外部检修或补油、进行油处理称为小修。运行中的变压器大修周期按DL/T573-2010《电力变压器检修导则》规定如下：（1）变压器大修周期一般应在10年以上。变压器在运行中发生故障，或在预防性试验时发现异常，根据需要提前进行吊芯检修。（2）根据变压器的结构特点和制造情况，以及运行中受到穿越性短路故障电流的冲击情况，以及日常负荷情况和历次电气试验及油化验分析数据等情况，可酌情安排提前大修或延长大修 间隔时间。例如全密封变压器一般只在本体严重漏油或判定内部有故障时才进行大修。（3）变压器的有载分接开关达到制造厂规定的操作次數后，或发现存在缺陷时，应对有载分接开关进行大修。

变压器小修1-3年一次，对安装在环境恶劣的变压器可适当增加小修次数。

3.2 日常诊断检修

在电力变压器日常运行过程中，一旦出现异常，需要对电力变压器的空载电流、直流电阻等进行检查，关注绝缘电阻、油理化性质、油气相色谱等关键要素的检测，从而掌握电力变压器实际运行情况。若电力变压器出现局部放电，要对油箱表面进行温度检查，或进行色谱分析，才能更好地确定电力变压器绝缘是否存在问题。若日常检修过程中变压器出现绝缘受潮的情况，必须按照要求进行绝缘试验，关注电力变压器绝缘电阻、耐油电压、介电损耗等多项参数的试验，确保能够控制在合理范围。日常检修期间要关注变压器温度、辅助设备运行情况，严格依照标准规范开展日常检修维护工作，确立科学、高效的检修操作规程，避免电力变压器故障隐患的出现[3]。

3.3 在线诊断检修

电力变压器在线检测需要结合所监控的故障类型进行技术选择。在电力变压器运行过程中，可以选择脉冲电流检测法，检测变压器各接地线以及绕组中产生局部放电时引起的脉冲电流，并以此获得视在放电量;或选择超声波检测技术，对变压器局部放电产生的超声波进行接收，將超声波信号转化为电信号，从而获取信息，这种方式能够有效提升现场检测检修水平，同时将电磁影响降至最低;也可以采用超高频检测技术，有助提高电力变压器局部放电测量结果的准确性，还可以实时监测电力变压器的运行情况;或选择油中溶解气体在线监测分析技术，将电力变压器所产生的气体收集起来，然后通过特定的手段进行检测，形成油气相色谱图，然后据此对电力变压器运行情况进行分析评价。其中，由于能够实时不间断的对变压器运行进行监控、结果直观、 易于现场操作等优点，油中溶解气体在线监测分析技术已成为一种现场最常用的变压器在线故障诊断方法。

3.4 保护动作检修

电力变压器内部若出现短路，故障位置会因电弧出现高温，将周围的绝缘材料分解开来，产生一定量的气体，且气体流速较快，会引发相应保护动作。这种情况下，就要对电力变压器外观、油枕、油面等进行检查，确定其是否存在异常现象。若这些方式无法判断，需要对电力变压器进行绝缘测试[4]，检查变压器整体绝缘水平，对油样进行送检，以及高低压侧引线是否存在短路、烧蚀的问题。

4结语

我国经济快速发展，也给电力行业创造了良好的发展环境，只有最大程度地减少电力变压器发生故障的次数才能保证电网系统稳定良好的运行。而对于电力变压器来说，其始终处于运行状态，不可避免地会出现各类故障问题，且引发因素较多。因此，必须重视电力变压器的日常运行状况，及时解决运行过程中存在的各类故障，做好相应的检修工作，改善变压器运行状况，提升电力传输质量及稳定性，为国民经济发展贡献力量。

参考文献

[1]任武杰.故障树分析法在电力变压器故障分析中的应用[J].机械管理开发，2020，35（10）：283-284+289.

[2]袭奂毅，石运兴，吴旋.火电厂电力变压器常见故障分析及处理策略[J].现代工业经济和信息化，2020，10（06）：133-134.

[3]邓珺.配电变压器常见故障及维护管理研究[J].科技风，2020（04）：185.

[4]郑彦凤，范宸华.电力变压器故障类型与继电保护方式研究核心探究[J].科技创新导报，2019，16（35）：21+23.