变电站主变压器状态检修分析

摘要：主变压器是电力系统中非常重要的核心设备，它的安全运行对于保证电力系统及电网的正常运行和供电可靠性至关重要。由于主变压器长期运行造成的绝缘材料的老化和不可抗拒的自然灾害等因素影响而造成主变压器故障不可避免，因此，必须加强主变压器的状态监测、维护及检修，最大限度地防止和减少主变压器故障和事故的发生，确保电网可靠供电。

关键词：变电站;主变压器;状态检修

1变电站主变压器运行故障分析

1.1温度过高

变电站主变压器运行中负载电流的大小要控制在额定合理范围内，才能保证设备运行的安全稳定性。但从实际情况来看，随着电网用电需求的不断增加，变压器的负载情况产生满载或波动是常有之事，负载增加时器身温度也会随之上升，若不得很够有效控制，将加速绝缘材料老化失效，最终引发故障。当涡流高温位置在线路重叠处时，这个部分线路分布是非常复杂的，其中任何一条线路出现问题会对整体产生影响，出现多条线路损坏的情况，电力系统无法正常运行。城市经济快速发展对电力需求量变得更大，增加了变压器运行不稳定性，存在严重安全隐患。

1.2绝缘故障

通常情况下，绝缘体在变压器处于正常工作状态和允许温度范围之内时绝缘良好。但是由于运行时间长，设备散热性能差等因素影响，容易使得绝缘材料介损值增加，导致温度不断升高，超过了可以承受的极限，造成绝缘特性不断下降甚至损坏，由此引发设备绝缘故障。除了温度原因外，机械外力作用也会对变压器安全运行产生不利影响，甚至威胁变压器正常工作。运行中的变压器受到自然灾害或其它外部环境影响，例如遭遇大风、暴雪、冰雹等恶劣天气时，变压器套管、散热器等附件受到外力损伤、密封破坏会造成设备本体进水受潮。密封圈老化也会造成密封不良进水受潮，影响内部绝缘件绝缘特性。如果没有及时发现并进行检修，最终发生故障的几率就会大大提升。另外，主变压器遭受雷击时，虽然都有安装了避雷设施，但是往往由于存在位置不合理、设计容量不足等问题，很难起到完全可靠的防护作用，因此，雷击过电压容易造成变压器绝缘击穿故障，破坏性比较大。

1.3线路短路造成的故障

线路短路冲击引发变压器故障也是时有发生的事，线路单相对地、两相或者三相失地短路故障发生时，短路过电压和过电流的冲击，严重影响电网及电力系统的稳定运行。对所有短路故障分析发现，近区短路或出口短路故障，对变压器设备造成的损害特别明显，可能会发生击穿烧毁事故，甚至使局部电网和电力系统瘫痪，带来不可挽回的经济损失。

2主变压器状态检修技术应用

2.1油中溶解气体分析

油中溶解气体分析研判是主变压器状态检修的一种行之有效的手段，原理是利用变压器内部浸泡在绝缘油中的绝缘件、绝缘纸、金属件等不同材料在明显老化、受潮变异或变压器内部发生发热、放电、涡流等异常情况时所分解释放出的不同总烃类气体进行含量检测试验，对存在缺陷隐患或发生的故障情况进行分析判断，在最短时间内找到问题及原因，为检修争取到更多时间，为及时开展有针对性的设备消缺检修或隐患排查治理工作提供重要的参考，也是对变压器缺陷故障类型准确判断或运行状态评估的重要依据，综合效益较高。

2.2人工智能故障诊断技术

人工智能技术发展迅速，应用范围在不断扩大，将其引入到变电站主变压器检修中可以取得良好成效，有效利用人工智能技术，大大提升了状态监测、故障预警及消缺检修水平。建立主网设备运行状态监测数据库和设备管理台账，将发生的故障及解决方法集中收录管理，当出现类似问题时可以作为技术参考，处理过程中会节省很多时间。专家系统、神经网络及遗传算法已经在变电站中得到了充分检验。专家系统主要是利用专业知识库、数据库，有效运用工作经验及积累数据，对出现故障进行智能化的科学推理分析，为主变压器状态检修提供可靠全面的技术支持和专业保障。

专家数据库系统在给变压器检修工作带来便利指导的同时也存在不足之处，基础数据需要较长时间的积累，所以在短时间内尚未能够得到全面有效的运用;另外对数据库进行维护和管理，需要投入时间和资金，成本较高。因此，几年来大力发展设备在线监测检测技术，并推广安装引用，同时，借助人工智能技术逐步开展机器人巡检和数据采集，将数据采集方式多样化，并实现无缝连接，提高变压器运行状态分析准确率，从而与专家数据库相辅相成，在变压器设备实现状态检修工作中发挥出出最佳实效，有效减少设备停电检修次数，促进变压器设备及电网安全供电可靠性。

3变电站主变压器的检修维护与故障处理

在进行变压器缺陷处理或故障排除时，需要注意以下五种情况：第一，注意观察变压器油位和温度、声音等情况。当油位指示下降超过正常规定值时，则应当检查变压器各密封部位是否出现漏油情况。同时仔细检查冷却系统工作状态是否正常，是否能够保障降温要求，避免变压器出现过热现象，影响负载能力和正常运行状态。第二，检查变压器负荷情况，当发现负荷超过变压器额定容量时必须及时进行减负荷或负荷分流，减小变压器负载压力，避免长时间超负荷运行而给设备带来损害，提高设备使用寿命，确保运行安全稳定性和供电可靠性。第三，如果运行中变压器内部出现异常声响，发出爆裂声或不规则的尖锐声响等，同时出现喷油、油位异常变化、持续异常升温等现象时，必须立即停电检查，并通过相关试验手段确认发生原因，排除故障隐患。第四，出现漏油情况时，一方面要及时补油至正常油位，另一方面及时采取消缺处理措施，及时进行止漏处理。第五，发现油位过高时，判断是否存在假油位情况，及时调整油位至合格规定值，确保不会出现溢油现象或内压过大引发本体压力释放阀误动。

通常情况，对于变压器的内部故障问题，主要通过试验手段，以及相关的在线监测技术数据信息进行检查判断。对于变压器日常的巡视检查、检修维护工作而言，通过变压器运行过程中存在或出现的一些表象信息的检查判断，可以在很大程度上及时发现设备缺陷隐患，并采取对应措施及时消缺处理，防患于未然。如，变压器处于正常运行时的声音主要是铁芯磁滞伸缩发出的均匀“嗡嗡”声音，如果发现出现爆裂声或不规则的异常声响等，应引起高度重视，及时申请停电做进一步的检查处理。除此之外，加强变压器附件检查，如各侧套管外观检查，套管瓷套无破裂、伞裙清洁无闪络放电情况;储油柜检查，外观无锈蚀变形、无声漏油，油位指示符合油温-油位曲线标示值;冷却系统检查，散热器外观无明显锈蚀、变形、无渗漏油、油流继电器和潜油泵工作狀态正常，冷却风机运转正常;检查压力释放阀、瓦斯继电器、油位计、温度计等非电量保护装置状态指示正常;检查呼吸器状态正常，吸湿剂无异常变色、油杯油位合格;检查有载调压开关及在线滤油机运行状态正常;检查变压器铁芯接地情况，观察或测量铁芯多点接地在线检测装置电流值符合相关技术要求，对于铁芯电流值超标的应及时投入限流电阻，将铁芯接地电流值限制在合格范围，避免产生涡流影响变压器安全运行。

4结语

综上所述，变电站主变压器在运行中可能出现的问题种类相对较多，且不及时处理极易对电力系统及电网的安全可靠运行构成严重不良影响。因此，加强日常维护检修管理和状态检修，可以及时发现设备缺陷，有效控制故障发生概率和停电检修时间，提高设备及电网运行的安全性和供电可靠性。

参考文献

[1]一起220kV主变压器变高开关异常跳闸成因分析及处理[J].陈禹安，卢敏波.电气开关.2020（04）

[2]主变压器夹件接地电流过大案例分析与处理[J].肖旺东，胡海宁.湖南电力.2021（03）作者介绍：陈忠东（1968.01.03）;性别：男;籍贯：福建厦门;民族：汉族;学历：本科;职称：高级技师;职务：变电检修六级职员高级工;研究方向：变压器设备检修;国网福建省电力有限公司厦门供电公司