摘　要: 在中國(guó)高速的現(xiàn)代化發(fā)展中，電力工業(yè)的安全運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。本文主要從變壓器的常見(jiàn)故障的原因進(jìn)行分析，并對(duì)變壓器的維護(hù)提出一點(diǎn)建議。

　　關(guān)鍵詞：變壓器 故障原因 輸電線路

　　變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備,其狀態(tài)好壞,直接影響電網(wǎng)的安全進(jìn)行。由于變壓器在設(shè)計(jì)、制造、安裝和進(jìn)行維護(hù)等方面原因使絕 緣存在缺陷,抗短路能力降低,因此近年來(lái)主變 的事故較多,其中威脅安全最嚴(yán)重的為繞組局部放電性故障。根據(jù)國(guó)家電力公司對(duì) 2001 年全國(guó) 110kV 及以上主變事故的調(diào)查,得知繞組 的事故占總事故臺(tái)數(shù)的 74.6%(福建省網(wǎng)為80%)。因此,提高變壓器安全運(yùn)行是極其重要的。
　　
　　1 變壓器故障原因分析

多種因素都可能影響到絕緣材料的預(yù)期壽 命,負(fù)責(zé)電氣設(shè)備操作的人員應(yīng)給予細(xì)致地考慮。這些因素包括:誤用、振動(dòng),過(guò)高的操作 溫度、雷電或涌流、過(guò)負(fù)荷、對(duì)控制設(shè)備的維 護(hù)不夠、清潔不良、對(duì)閑置設(shè)備的維護(hù)不夠、不恰當(dāng)?shù)臐?rùn)滑以及誤操作等。

　　1.1 雷擊

　　雷電波看來(lái)比以往的研究要少,這是因?yàn)楦淖兞藢?duì)起因的分類方法。現(xiàn)在,除非明確屬 于雷擊事故,一般的沖擊故障均被列為“線路涌流?！?

　　 1.2 線路涌流 線路涌流(或稱線路干擾)在導(dǎo)致變壓器故障的所有因素中被列為首位。這一類中包括合閘過(guò)電壓、電壓峰值、線路故障 / 閃絡(luò)以 及其他輸配(T ＆ D)方面的異常現(xiàn)象。這類起 因在變壓器故障中占有顯著比例。事實(shí)表明,必須在沖擊保護(hù)或?qū)σ延袥_擊保護(hù)充分性的驗(yàn)證方面給與更多的關(guān)注。
1.3 工藝 / 制造不良 僅有很小比例的故障歸咎于工藝或制造方面的缺陷。例如出線端松動(dòng)或無(wú)支撐、墊塊松動(dòng)、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強(qiáng)度不 足以及油箱中留有異物。

　　 1.4 絕緣老化

　　在過(guò)去的10年中在造成故障的起因中,絕緣老化列在第二位。由于絕緣老化的因素,變 壓器的平均壽命僅有17.8年,大大低于預(yù)期為35～40 年的壽命！在 1983 年,發(fā)生故障時(shí)變 壓 器的平均壽命為 20 年。

　　 1.5 過(guò)載

這一類包括了確定是由過(guò)負(fù)荷導(dǎo)致的故障,僅指那些長(zhǎng)期處于超過(guò)銘牌功率工作狀態(tài) 下的變壓器。過(guò)負(fù)荷經(jīng)常會(huì)發(fā)生在發(fā)電廠或 用電部門持續(xù)緩慢提升負(fù)荷的情況下。最終 造成變 壓器超負(fù)荷運(yùn)行,過(guò)高的溫度導(dǎo)致了絕緣的過(guò)早老化。當(dāng)變壓器的絕緣紙板老化后, 紙強(qiáng)度降低。因此, 外部故障的沖擊力就 可能導(dǎo)致絕緣破損, 進(jìn)而發(fā)生故障。

　　 1.6 受潮

　　受潮這一類別包括由洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕 緣 油中存在水分。

　　1.7 維護(hù)不良

　　保養(yǎng)不夠被列為第四位導(dǎo)致變壓器故障的因素。這一類包括未裝控制其或裝的不正確、 冷卻劑泄漏、污垢淤積以及腐蝕。

　　1.8 破壞及故意損壞

　　這一類通常確定為明顯的故意破壞行為。

　　1.9 連接松動(dòng) 連接松動(dòng)也可以包括在維護(hù)不足一類中,

　　但是有足夠的數(shù)據(jù)可將其獨(dú)立列出,因此與以 往的研究也有所不同。這一類包括了在電氣連接方面的制造工藝以及保養(yǎng)情況,其中的一個(gè) 問(wèn)題就是不同性質(zhì)金屬之間不當(dāng)?shù)呐浜?盡管 這種現(xiàn)象近幾年來(lái)有所減少。另一個(gè)問(wèn)題就是螺栓連接間的緊固不恰當(dāng)。

　　2 變壓器維護(hù)建議

　　根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,用戶可制訂一個(gè) 維護(hù)、檢查和試驗(yàn)的計(jì)劃。這樣不但將顯著地減少變壓器故障的發(fā)生以及不可預(yù)計(jì)的電力中 斷,而且可大量節(jié)約經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。因?yàn)橐坏┌l(fā) 生事故,不僅修理費(fèi)用以及停工期的花費(fèi)巨大,重繞線圈或重造一臺(tái)大型的電力變壓器更需要 6 到 12 個(gè)月的時(shí)間。因而,一個(gè)包括以下建 議的良好維護(hù)制度將有助于變壓器獲得最大的 使用壽命。

　　 2.1 安裝及運(yùn)行

　　確保負(fù)荷在變壓器的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。 在油冷變壓器中需要仔細(xì)地監(jiān)視頂層油溫；變 壓器的安裝地點(diǎn)應(yīng)與其設(shè)計(jì)和建造的標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。若置于戶外,確定該變壓器適于戶外運(yùn)行；保護(hù)變壓器不受雷擊及外部損壞危險(xiǎn)。

　　 2.2 對(duì)油的檢驗(yàn)

　　變壓器油的介電強(qiáng)度隨著其中水分的增加 而急劇下降。油中萬(wàn)分之一的水分就可使其 介電強(qiáng)度降低近一半。除小型配電變壓器外 所有變壓器的油樣應(yīng)經(jīng)常作擊穿試驗(yàn),以確保正確地檢測(cè)水分并通過(guò)過(guò)濾將其去除。

　　應(yīng)進(jìn)行油中故障氣體的分析。應(yīng)用變壓 器油中 8 種故障氣體在線監(jiān)測(cè)儀,連續(xù)測(cè)定隨 著變壓器中故障的發(fā)展而溶解于油中氣體的含量,通過(guò)對(duì)氣體類別及含量的分析則可確定故障的類型。每年都應(yīng)作油的物理性能試驗(yàn)以確 定其絕緣性能,試驗(yàn)包括介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度、酸 度、界面張力等等。

　　 2.3 經(jīng)常維護(hù)

　　保持瓷套管及絕緣子的清潔；在油冷卻 系統(tǒng)中,檢查散熱器有無(wú)滲漏、生銹、污垢淤 積以及任何限制油自由流動(dòng)的機(jī)械損傷；保證電氣連接的緊固可靠；定期檢查分接開(kāi)關(guān)。并檢驗(yàn)觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性及 接觸的定位；每三年應(yīng)對(duì)變壓器線圈、套管以 及避雷器進(jìn)行介損的檢測(cè)；每年檢驗(yàn)避雷器接地的可靠性。接地必須可靠,而引線應(yīng)盡可能短。旱季應(yīng)檢測(cè) 接地電阻, 其值不應(yīng)超過(guò) 5Ω；應(yīng)考慮將在線檢測(cè)系統(tǒng)用于最關(guān)鍵的變壓 器上。目前市場(chǎng)上有多種在線檢測(cè)系統(tǒng) ,供應(yīng) 商將不同的探測(cè)器與傳感器加以組裝,并將其與數(shù)據(jù)采集裝置相連,同時(shí)提供了通過(guò)調(diào)制解 調(diào)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊的功能。 美國(guó) SERVERON 公司的 TrueGas 油中 8 種故障氣 體在線監(jiān) 測(cè)儀就是極好的選擇。此系統(tǒng)監(jiān)測(cè) 真實(shí)故障氣體含量, 結(jié)合“專家系統(tǒng)”診斷 將無(wú)害情況與 危險(xiǎn)事件加以區(qū)分,保證變壓器 的安全運(yùn)行。

　　3 結(jié)語(yǔ)

　　變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一。雖配 有避雷器、差動(dòng)、接地等多重保護(hù),但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電場(chǎng)及熱場(chǎng)不均等諸多因素,事故率仍然很高。惡性事故和重大損失也時(shí)有發(fā) 生。因此,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),利用先進(jìn)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備, 加強(qiáng)狀態(tài)維護(hù)模式,以使電力供應(yīng)更加安全可靠。