變壓器的運(yùn)行維護(hù)和事故處理

摘要：變壓器是發(fā)電廠和變電所中重要元件之一，電流的電能配送和傳輸起著非常重要的促進(jìn)作用，變壓器主要通過變換電壓對電力資源進(jìn)行輸送，但是，由于我國的變電處理技術(shù)發(fā)展還不成熟，變壓器的維護(hù)水平比較低，因而使得電力變壓器在供電期間頻繁的出現(xiàn)故障。變壓器無法正常工作，對企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行有很大的影響。而加強(qiáng)對變壓器的定期檢查和維護(hù)，能夠減少變壓器的故障問題，同時也能確保變壓器電力資源運(yùn)輸?shù)陌踩?、持續(xù)和穩(wěn)定，也能夠延長變壓器的使用時間。為了確保變壓器的可靠、安全運(yùn)行，文章從變壓器運(yùn)行檢查、變壓器的事故處理以及如何進(jìn)行變壓器的運(yùn)行維護(hù)和事故處理等方面進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞:變壓器；運(yùn)行維護(hù)；事故處理

1．引言1．1變壓器變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。變壓器是配供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，由于諸多因素，每年因變壓器故障和缺乏維護(hù)而導(dǎo)致的電力事故占總電力事故相當(dāng)大的比例，因此對變壓器故障原因、運(yùn)行維護(hù)、事故處理進(jìn)行較系統(tǒng)分析和研究，并制定出有效的防護(hù)措施十分重要。1．2變壓器運(yùn)行維護(hù)的需求及實施的必要性變電站主要是用來分配和輸送電能的，它在電力系統(tǒng)中有著相當(dāng)大的影響。變電站作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分，對國家電網(wǎng)電能的輸送和分配發(fā)揮至關(guān)重要的作用。變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，直接影響整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。變電站是對電能中的電壓和電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換、集中和分配的場所，是聯(lián)系發(fā)電廠與用戶之間的中間環(huán)節(jié)，它的可靠性將直接決定了電力系統(tǒng)能否安全、可靠、正常的運(yùn)行以及電能質(zhì)量是否符合電能標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。變壓器在長期運(yùn)行中受到變壓器內(nèi)部因素和外界環(huán)境條件等因素的多重影響，長時間不間斷使用不可遙免地將逐新發(fā)生劣化和老化問題，從而可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣性能變差，設(shè)備出現(xiàn)缺陷。如果未能及時發(fā)現(xiàn)變壓器運(yùn)行可能的問題，并及時采取適當(dāng)?shù)臋z修修復(fù)或者更換等措施，繼續(xù)長期使用老化或者己經(jīng)劣化的變壓器可能引發(fā)絕緣擊穿事故，由此必造成設(shè)備損壞，甚至擴(kuò)大事故范圍，給電為系統(tǒng)造成重大損失，電能質(zhì)量降低也會給電力用戶帶來麻煩。因此，變壓器的狀態(tài)檢修是電力設(shè)備狀態(tài)檢修體系研究中的極其重要組成部分。任何一臺變電設(shè)備，從結(jié)構(gòu)設(shè)計到生產(chǎn)制造，再到安裝運(yùn)行，都存在許多環(huán)節(jié)，她們之間一定會發(fā)生各種故障。況且，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，控制理論的不斷完善與發(fā)展，變電設(shè)備不僅結(jié)構(gòu)上變得越來越復(fù)雜，功能上，其自動化程度也越來越高。即使變電設(shè)備故障早期征兆越來越難被早期發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確判定。因此，實時監(jiān)測變電設(shè)備的工作運(yùn)行狀態(tài)，并能夠準(zhǔn)確及時地發(fā)現(xiàn)判斷故障征兆，從而做到在發(fā)生故障前進(jìn)行檢修、從而起到防患于未然的作用，這不僅是電力企業(yè)長期以來不斷追求的目標(biāo)，同時也是電力設(shè)備檢修策略的研究發(fā)展方向。2．變壓器運(yùn)行中的檢查維護(hù)2．1變壓器運(yùn)行中的檢查變壓器在投入運(yùn)行過程中，電氣運(yùn)行人員和車間有關(guān)工程技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)對變壓器的監(jiān)視和檢查。通過聲音是否異常、氣味是否加重、溫度檢測是否升高等現(xiàn)象來分析、判斷變壓器工作是否正常，以便采取相應(yīng)措施。檢查變壓器油溫是否超超標(biāo)；負(fù)荷大小、環(huán)境溫度的不同，會造成運(yùn)行中的變壓器油溫發(fā)生變化。其次還有散熱器不通暢，冷卻器出現(xiàn)異常都會造成變壓器油溫升高.變壓器油位異常，如果變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)油溫正常而油位降低，有可能此時的油位顯示不真實，造成的原因有可能是呼吸器堵塞；如果出現(xiàn)油位過低，有可能是變壓器漏油嚴(yán)重或在檢修后沒有及時補(bǔ)充。變壓器的聲音異常，如果出現(xiàn)“嗡嗡”聲，應(yīng)觀察變壓器是不是超負(fù)荷運(yùn)行；如果出現(xiàn)放電聲，有可能是套管或內(nèi)部有放電現(xiàn)象；如果出現(xiàn)水沸聲，有可能是變壓器內(nèi)部出現(xiàn)短路故障或是接觸不良；如果出現(xiàn)爆裂聲，有可能是變壓器內(nèi)部被擊穿，這時應(yīng)立即停用進(jìn)行檢查。變壓器出現(xiàn)滲漏油，一般情況下變壓器滲漏油主要出現(xiàn)在閥門及膠墊接線樁頭處，造成滲漏油的原因主要是檢修工藝和材質(zhì)有關(guān)。2．2變壓器的使用注意事項1.確保負(fù)荷在變壓器的設(shè)計允許范圍之內(nèi)。在油浸變壓器中需要仔細(xì)地監(jiān)測頂層油溫。2.定期對避雷器進(jìn)行試驗，并檢驗避雷器接地的可靠性，旱季時可檢測其接地電阻(其值應(yīng)不超過50歐)。這樣可保證避雷器能正常工作，防止保護(hù)變壓器受雷電波沖擊。3.定期檢查變壓器分接開關(guān)，檢查內(nèi)容包括觸頭的緊固情況、觸頭是否存在灼傷或疤痕、轉(zhuǎn)動是否靈活性等。4.應(yīng)定期對變壓器線圈、套管進(jìn)行損傷程度的檢測。3．變壓器故障及事故處理根據(jù)以上對事故原因的分析，我們?yōu)榱苏_的處理事故，應(yīng)掌握下列情況：①系統(tǒng)運(yùn)行方式，負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷種類；②變壓器上層油溫，溫升與電壓情況；③事故發(fā)生時天氣情況；④變壓器周圍有無檢修及其它工作；⑤運(yùn)行人員有無操作；⑥系統(tǒng)有無操作；⑦何種保護(hù)動作，事故現(xiàn)象情況等。通過以上分析可判定變壓器的故障并做出相關(guān)事故處理手段。變壓器在運(yùn)行中常見的故障是繞組、鐵芯和電壓分接開關(guān)等故障，下面將常見的幾種主要故障和事故處理手段陳述如下：3．1繞組故障主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點：①在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。②在運(yùn)行中因散熱不良或長期過載，繞組內(nèi)有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。③制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)械強(qiáng)度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。④繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。⑤絕緣油內(nèi)混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。發(fā)現(xiàn)此類故障應(yīng)及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴(yán)重的單相接地或相間短路等故障。一般對短路繞組所采用的修復(fù)方法是，損壞嚴(yán)重者可更換繞組，對地?fù)舸┛筛鼡Q絕緣，必要時過濾、凈化變壓器油、烘干鐵芯。3．2鐵芯故障鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的，其后果可能使穿心螺桿與鐵芯迭片造成兩點連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀。也可能造成鐵芯迭片局部短路，產(chǎn)生渦流過熱，引起迭片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油劣化。運(yùn)行中變壓器發(fā)生故障后，如判時是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進(jìn)行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進(jìn)行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。3．3分接開關(guān)故障常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有：①連接螺絲松動；②帶負(fù)荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當(dāng)；③分接頭絕緣板絕緣不良；④接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足；⑤油的酸價過高，使分接開關(guān)接觸面被腐蝕。當(dāng)油箱上出現(xiàn)“吱吱”的放電聲，電流表隨響聲擺動，而氣體繼電器動作，則可以初步斷定分接開關(guān)出現(xiàn)了故障。這時，應(yīng)取油樣進(jìn)行氣相色譜分析。當(dāng)鑒定分接開關(guān)發(fā)生故障時，應(yīng)進(jìn)一步用電橋測各相直流電阻，檢查分接開關(guān)觸點接觸是否良好。如果判斷為觸點接觸不良，應(yīng)切換分接位置，同時測量直流電阻，直到符合要求。如果分接開關(guān)嚴(yán)重?zé)g或損壞，就必須更換。3．4繼電保護(hù)故障當(dāng)繼電保護(hù)動作時，首先應(yīng)檢查其外部是否有異常現(xiàn)象，然后檢查氣體繼電器中氣體的性質(zhì)。如果其中氣體不可燃、無色無味，混合氣體中主要是惰性氣體，氧氣含量大于16%，油的閃點沒有降低，則說明空氣進(jìn)入了繼電器，變壓器可繼續(xù)運(yùn)行；如果氣體可燃，說明變壓器內(nèi)部有故障。氣體呈黃色而不易燃，CO(一氧化碳)含量大于2%，為木質(zhì)絕緣損壞。氣體呈灰色和黑色且易燃的，氫氣含量在30%以下，有焦味且閃點降低，說明發(fā)生過閃絡(luò)故障。氣體呈淺灰色，帶強(qiáng)烈臭味且可燃，說明是紙或紙板絕緣損壞。3．5變壓器滲漏油故障電力變壓器滲漏油,一般的有螺紋聯(lián)接密封部位滲漏和焊接的焊縫滲漏兩種。常見的具體部位有箱蓋瓷套管處、箱蓋和箱壁與油枕焊縫處等。其主要原因是螺紋聯(lián)接密封滲漏多因密封墊或耐油膠條安裝不當(dāng)或老化所致。其解決方法是重新調(diào)整和更換密封墊或耐油膠條,密封墊的材料選用丁腈橡膠。焊縫滲漏則需要補(bǔ)焊，在補(bǔ)焊過程中應(yīng)注意以下兩點：一是更換密封墊或耐油膠條之前,先用干凈的白布擦凈膠條周圍或附近表面,以防污塵落入變壓器油內(nèi),并切斷油路或把油放至其水平面以下。更換時,要對正位置,修平齒合面。二是焊縫的補(bǔ)焊必須在無油情況下進(jìn)行。鋼板厚度在2mm及以下時用氣焊法補(bǔ)焊,大于2mm時采用電焊法補(bǔ)焊。此外，變壓器著火也是一種危險事故，因變壓器有許多可燃物質(zhì)，處理不及時可能發(fā)生爆炸或使火災(zāi)擴(kuò)大。3．6變壓器著火的處理變壓器著火處理不及時，可能發(fā)生爆炸或使火災(zāi)擴(kuò)大。變壓器著火的主要原因是：套管的炸裂和閃絡(luò)，油在油枕的壓力下流出，并在頂蓋上燃燒；變壓器內(nèi)部故障，使外殼或散熱器變形破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。發(fā)生這類事故時，變壓器保護(hù)應(yīng)動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開，應(yīng)首先斷開上一級的電源，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關(guān)，停止冷卻器運(yùn)行，進(jìn)行滅火，防止火勢蔓延。并將備用變壓器投入運(yùn)行。若是變壓器油溢在頂蓋上著火時，則應(yīng)打開下部油門，放油至適當(dāng)油位。若是變壓器頂蓋以下時，則不能放油，以免變壓器發(fā)生更嚴(yán)重的爆炸。變壓器滅火時，應(yīng)使用干粉滅火器滅火，必要時可用砂子滅火。4．結(jié)論通過對變壓器的運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行分析和對常見故障的事故處理，從而獲得變壓器最佳的運(yùn)行方式和處理變壓器類故障的正確方法，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有較大的實用價值。因此認(rèn)真分析故障原因，建立完善的維護(hù)管理制度，并利用一些先進(jìn)監(jiān)測設(shè)備，加強(qiáng)對變壓器的監(jiān)控與檢測，將會使得電力供應(yīng)更加安全可靠。參考文獻(xiàn)[1]李樹金.變壓器的運(yùn)行維護(hù)和事故處理[J].內(nèi)蒙古石油化工，2007.[2]陳利華，夏新宇，王春雷.變壓器的運(yùn)行維護(hù)及事故處理[J].煤炭技術(shù)，2005.[3]杜波，陳曉紅，劉寶峰.淺談電力變壓器主要故障的診斷與排除[J].中國井礦鹽，2006.[4]蔣媛.電力變壓器的故障分析與診斷[J].云南電力技術(shù)，2006.[5]DL/T572—95.電力變壓器運(yùn)行規(guī)程[S].[6]韓其寬，石玉書，王剛，趙作述.變電運(yùn)行工[M].北京中國水利水電出版社，1996.[7]江蘇省電力工業(yè)局南通供電局.變電運(yùn)行培訓(xùn)教材[M].北京:水利電力出版社,1982.[8]張小平.變壓器的運(yùn)行檢查維護(hù)和事故處理分析[J].科技與企業(yè),2013(15):304.[9]張志明,王彥華,郭發(fā)付，等.電力變壓器的運(yùn)行維護(hù)及故障處理分析[J].科技視界,2014(19):262,331.[10]王長軍.發(fā)電廠變壓器的運(yùn)行維護(hù)與事故處理探