电力变压器故障诊断与状态检修方法

马云刚

摘要：目前，我国的基础建设的发展迅速，传统的电力变压器结构简单、运行可靠、经济性好，在长期运行实践中发挥了重要的作用。但是，随着分布式电源的大量接入以及智能电网相关技术的应用推广，给传统电力变压器的应用方面带来挑战。由于电力电子变压器（PET）在电能质量调节和谐波抑制等方面具有一定优势，PET的研究得到了大量关注。由于目前对PET的研究多是在配电网的场景中，文中也主要讨论配电网PET相关技术。PET又称固态变压器（SST），具有以下优点：（1）体积小、质量轻。与传统的电力变压器相比，PET传输电能所需铁心材料更少，减少了铁、铜等有色金属的用量。（2）供电稳定性高。PET运行时副边电压幅值不随负载的变化而变化，其输出提供更加稳定的电能。（3）供电质量有保证。PET在变压、隔离、传输电能的同时可以消除网侧电压波动、电压波形失真等影响，可以保证原边电压电流和副边电压为正弦波。（4）方便交直流电气设备的接入。PET变流环节提供方便的交直流接口，既可以满足传统交流元件的并网，又可以适应光伏发电、风力发电和电动汽车等交直流可控元件的接入。

关键词：电力变压器;故障诊断;状态检修方法

引言

阐述变压器运行操作、异常故障检查、巡视方式，变压器异常故障处理的措施，包括主变差动保护动作的处理、励磁变压的故障处理，从而确保电网安全稳定运行。

1变压器的类型

（1） 相位数：单相变压器：适用于单相负荷和三相变压器组。三相变压器：用于三相系统的电压升降。（2）：变压器油中浸泡冷却方式：利用油作为冷却介质、风冷由浸油，油浸在水中，强制循环冷却等。干式变压器：通过空气对流自然冷却或通过风扇增加冷却。（3）根据线圈的形状。双绕组变压器：用于将两级电压连接到电气系统中。三圈变压器：它们通常用于电力系统的区域变电站，并连接到三个电压级别。开关变压器：用于连接不同电压下的电力系统，也可作为普通的过电压或低压变压器。

2变压器故障检测与诊断方法

2.1油浸变压器的外观检查

（1）漏油。当看到变压器表面出现黑色液体或发光的时候，应该考虑变压器是否出现漏油情况，通常情况下变压器都装有油位计，可以从油位计的数值上判断是否出现漏油。（2）通过人体感官去查看变压器的温度。（3）呼吸器的吸湿剂严重变色。变压器吸湿剂严重变色多数是因为受潮、垫圈损坏、呼吸器破损、倒油太多等。变压器中送用的吸湿剂多为活性氧化铝（Al2O2）类物质，当吸收一定量的湿气（23%左右）之后会从原本的蓝色变为粉色，当出现此类情况时需要进行再生处理。

2.2机械类检测装置

2.2.1瓦斯气体继电器

瓦斯气体继电器多适用于带油枕的变压器，主要是因为以下两点：该材料属于中绝缘材料、触点供轻，较适用于报警使用，当变压器内的材料发生故障而产生热分解时，产生的气体会进入继电器的气室，当气体积攒到一定数量时会触动瓦斯点而产生动作;对触点用于重故障，该情况多因变压器内部的绝缘击穿、断线等原因引起的，致使变压器内压力增大，油急速流向油枕时继电器重瓦斯触点动作。

2.2.2防爆装置

变压器内部防爆装置多用于气压升高时，当变压器内部邮箱向外释放压力时用于保护邮箱和散热器的装置。

2.3电气类检测装置

（1）差动继电器。该继电器是通过在变压器的一次侧和二次侧安装了电流互感器，在电流互感器的基础上通过变压器匝数和短路事故所出现的电流差值进行工作，因此，差动继电器开始工作时，一般是变压器匝间短路出现了故障。（2）过电流继电器。该设备属于继电器保护设备，一般在出现短路或超负荷的情况下进行工作。当过流继电器开始工作时，如果不是变压器外部出现短路或负荷，就要查看是否是变压器内部出现短路问题。

2.4利用仪器仪表检测

当变压器发生故障时，首先检测变压器内部的喷油程度与位置，然后结合变压器的负电情况和电力系统的现状等采取措施保护继电器动作状态。变压器内油中的含气情况、绝缘情况、绝缘油情况等的分析都需要使用专业的仪器仪表进行检查诊断，再根据检测信息作出故障判断。

2.5变压器的异常故障处理

轻瓦斯保护动作处理。检查瓦斯继电器内是否有气体，确定保护是否动作。通知检修人员取瓦斯气体和油样进行分析;若由空气引起的故障，放出空气后可继续运行。如产生有色可燃性气体或油色变化过甚或轻瓦斯频繁动作，应及时报告、联系潮州调控停用该变压器。申请停电检查，如调度不同意停电，按其命令执行，但应及时汇报分管领导。重瓦斯保护动作的处理。重瓦斯保护动作，变压器各侧开关跳开，变压器退出运行。拉開变压器一次、二次侧隔离开关，收集瓦斯继电器的气体进行鉴别并做出如下处理决定：若气体是无色、无嗅和不可燃的，则将气体排出后，重新将变压器投入运行。若气体是白色、有强烈臭味，但不可燃的气体，则说明绝缘材料损伤，将气体排出后，可暂时投入运行。若气体是淡黄色、带强烈气味，说明了变压器内部发生故障，则应取油样化验其闪点;若其闪点较前次低于5℃以上时，应停运变压器，并联系检修人员。主变差动保护动作的处理。进行差动保护范围内一次设备的外部检查（变压器、机组及母线）及内部（套管、母线电缆头等）有无明显故障，若未发现明显故障，则检查变压器油温是否正常，瓦斯继电器内有无气体，压力释放阀是否动作，有无喷油和喷烟等现象。查明是否由于继电器误动作引起。将已跳闸的变压器断路器的控制开关把手，切至跳闸后位置。若变压器合闸时正常，只是在带负荷时差动保护动作，而仪表又无异常指示，则认定是差动保护回路故障。

结语

电力是人们赖以生存和发展的重要资源，其与人们生活息息相关。变压器作为电力系统的重要输变电设备，在我国社会经济发展起到了关键性的作用。目前来说，由于电力变压器易于受自身材质、使用频繁等因素的影响，从而导致故障时有发生，直接影响到电力系统的正常运行。因此，为了提升电力企业的整体效益，确保人们的用量安全，应做好变压器的运行维护及异常故障处理措施，以确保电力系统正常运行，推动我国电力行业的健康可持续发展。

参考文献

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