变压器运行维护与故障分析处理
彭子健 杨启帆
【摘 要】变压器有着调节电压的功能，可以为电力用户提供不同的电压服务。为了保证电力用户电力使用的稳定性，更好地满足电力用户不同的电压使用需要，就必须做好变压器运行的维护工作，尽可能减少变压器运行过程发生故障的频率，提高变压器工作的稳定性和长期性，更好地保障电力系统运行的稳定性与安全性。
【Abstract】The transformer has the function of regulating voltage， which can provide different voltage service for power users. In order to ensure the stability of using electric power? for electric power users， and to better meet the different voltage needs of power users， it is necessary to do a good job in the maintenance of transformer operation， minimize the frequency of transformer failure during operation as far as possible， and improve the stability and long term performance of the transformer， so as to better guarantee the stability and safety of the operation of the power system.
【关键词】变压器;运行维护;故障分析
【Keywords】 transformer; operation and maintenance; fault analysis
【中图分类号】TM721.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2018）12-0119-02
1 引言
电力的使用是现代文明的重要标志之一，随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，社会上各个行业的发展对电能的需要也越来越多，对电力使用的的要求也越来越高。而变压器是电网运行中调节电压的重要设备，有着电压转换的作用，是满足电力用户不同电压使用要求的重要保障。变压器在工作的过程中除了自身原因，也会受到其他因素影响，出现各种问题和故障，影响电力系统运行的稳定以及电力用户的用电质量。因此，本文以变压器维护的重要性为切入点，分析了变压器运行维护与故障处理的要点问题，以期可以对变压器的运行维护以及故障处理工作有所指导。
2 变压器运行维护的重要性
变压器是电网传输过程中重要的组成部分，变压器可以调节电压的升高或降低，为电力用户提供安全、稳定的电力服务，既满足了电力用户不同的电压使用要求，又可以防止电压过高或过低给电力用户的电器以及设备造成损害，避免给用户带来经济财产上的损失[1]。因此，变压器的维护工作非常重要，只有运用科学合理的维护方法，及时、有效地解决变压器工作中出现的问题，保证变压器可以持续、稳定的工作，才能保障电力系统运行的安全和稳定，才能为电力用户提供更好、更优质的电力服务。
3 变压器运行维护的要点
变压器出现事故之后状况判断以及是否可以投入运行成为运行以及检修单位需要共同决策的问题。变压器在运行之后，电气运行人员和车间相关的技术人员都应该加强对其的监管和检查，主要通过运行的声音、排出的气味以及运行温度等来进行判断其是否正常，如果出现问题则及时采取措施[2]。在了解变压器的工作原理之后需要逐项进行排查。
①安装和运行。变压器的安装和设计标准必须相适应，户外运行的变压器要确保其不受雷击和外部损坏的相关危险，保证符合在变压器设计所允许的安全范围之中;油冷变压器则需要密切监视其顶层油温，运行操作中工作人员必须严格遵循相关规程执行，避免有误操作的情况发生;此外，在变压器的运行期间，必须要依照变压器解、并列的三要素进行，以免出现操作导致过电压现象。
②对油的检验。变压器油位异常，变压器在运行期间油温正常且油位下降，可能是油位显示有误差，造成该种现象的原因多是因为呼吸器堵塞所致;若油位过低则多是因为变压器漏油，或者在上次检修完毕后未添加补充。大中型变压器的油样需要定期进行击穿实验、油中故障气体分析等。使用变压器油中故障气体在线监测设备，持续测定变压器的故障发展导致溶解于油中其他的含量。定期进行油性能试验，以保证其绝缘性能。
③检查变压器油温是否超标。环境温度、负荷大小等都会导致运行中的变压器油温出现异常;此外，散热器通风不良，冷却器异常等也会导致油温变化。
④变压器声音异常。若在听声音时发现有“嗡嗡”的声音，首先观察其是否超负荷运行，若有放电声则可能是因为套管放电所致;若有水沸声，多是因为内部接触不良、短路所致[3]。
⑤变压器渗漏油。一般而言，若出现渗漏油现象多是因为胶垫老化或者阀门滑丝等原因。
⑥经常性维护。做好瓷套管、绝缘子的清洁工作，再三检查电气连接的可靠性，定期检查分接开关。并检验触头的疤痕、紧固和转动的灵活性。油冷却系统中频繁检查散热器是否出现生锈、渗漏以及其他导致油自由流动的机械性损伤，定期检验避雷器的接地情况。旱季时需要测定其接地电阻，特别注意电阻值≤4Ω，定期检测变压器套管线圈的介损情况。
4 变压器故障和事故处理措施
4.1 变压器过载运行
随着人们生活生产用电需求的不断增大，小容量的变压器逐渐不能满足人们日常供电需求，因此很多变压器都会出现过载运行的情况，再加上天气的季节性变化出现的用电高峰期，导致配电网络中的变压器长时间处于过载运行状态。长时间过载运行会导致变压器内部组件出现脱落、老化等情况，尤其是油绝缘老化会导致变压器内部出现击穿短路故障[4]。
4.2 绕组故障
导致绕组故障的原因主要有5个方面：①绕组制作原因。若绕组在制作过程中导线表面有尖棱、毛刺，或者有焊接不良的情况会导致绕组匝间短路;有些绕组在设计时存在缺陷，若绕组较厚则内部热量大量积聚，促使绝缘体长期高温烘烤逐渐变脆，最终出现匝间短路现象;此外，高低压绕组高度不相等、安装时偏心严重则在电磁作用下绕组需要承受来自轴向作用力，继而导致端部匝圈受损。②持续过热。持续过热会导致绕组外部严重短路，继而出现损坏。③变压器受潮。受潮之后水分子的导电作用会造成匝间短路。④接线板位置错误。在倒换分接开关时，如果无意将接线板的位置摆错则会导致绕组局部短路，出现故障。⑤渗油和漏油。若出现渗油或者漏油情况则变压器的油面逐渐下降，导致油泥逐渐积聚于绕组、铁芯以及箱壳上，从而降低变压器的散熱效果，导致局部过热损坏绝缘引发故障。
4.3 变压器分接开关故障
导致变压器分接开关故障的原因有三点：首先，变压器各个部位之间连接螺丝出现松动，接触不良，容易发热;其次，分解开关自身的质量较差，如结构设计不合理，弹簧的压力较小，动静触头接触效果较差，错位动静触头间绝缘距离明显缩短导致相邻的触头有短路或者放电情况;再者，人为因素，部分电工对无载调压的工作原理不够了解，在调压处理之后造成动触头和静触头有部分接触，或者变压器分解开关接点存在长期运行的情况，或者静触头的污垢没有及时清理导致接触不良等。
4.4 铁芯故障
铁芯故障多是因为铁芯柱的穿心螺杆，铁轮的夹紧螺杆等绝缘损坏所导致，绝缘损坏会导致穿心螺杆和铁芯迭片出现两点连接，从而导致局部发热，严重者会出现铁芯局部熔毁;此外，也可能导致铁芯迭片出现短路继而涡流过热，损坏绝缘层，增加变压器空载负荷。在变压器运行中，若明确是铁芯故障，需要进行铁芯检查以进一步确认。
4.5 雷电过电压导致变压器故障
按照基本要求，变压器需要在高低压两侧均安装避雷设备，从而避免雷电导致的过电压以及铁磁谐振过电压对线圈套管造成的伤害[5]，但是在实际的工程中安装了避雷器也会出现变压器损坏的情况，主要的原因在于两个方面：第一，避雷器安装不合格，一般安装避雷器需要三个避雷器一点接;第二，若长时间运行年久失修会导致避雷器出现锈蚀，长时间经受风吹日晒会导致接点接触不良或者直接断开，如有雷电过电压无法及时泄流降压，从而击穿变压器导致损坏。
5 结语
随着负荷的逐渐增长，变压器的运行和维护工作逐渐受到电力系统工作人员的重视，但在变压器故障维修前必须熟悉掌握各种常见故障的排查和维修要点，同时需要对运行状态下的变压器故障进行检修，确保整个供电系统安全、稳定运行。
【参考文献】
【1】殷俊. 发电厂变压器运行维护与故障分析处理[J]. 商品与质量，2017（22）：129-130.
【2】陈洪民. 变压器运行维护与故障分析处理初探[J]. 数字化用户，2017， 23（47）：338-339.
【3】王富民. 变压器运行维护及故障分析和预防[J]. 装饰装修天地，2017（22）：205-206.
【4】崔占齐， 王先进. 关于电力变压器运行维护及故障处理的分析[J]. 中国科技纵横， 2017（19）：114-115.
【5】蒲波. 变压器运行维护与故障分析[J]. 建筑工程技术与设计， 2016（12）：224-226.
【摘 要】变压器有着调节电压的功能，可以为电力用户提供不同的电压服务。为了保证电力用户电力使用的稳定性，更好地满足电力用户不同的电压使用需要，就必须做好变压器运行的维护工作，尽可能减少变压器运行过程发生故障的频率，提高变压器工作的稳定性和长期性，更好地保障电力系统运行的稳定性与安全性。
【Abstract】The transformer has the function of regulating voltage， which can provide different voltage service for power users. In order to ensure the stability of using electric power? for electric power users， and to better meet the different voltage needs of power users， it is necessary to do a good job in the maintenance of transformer operation， minimize the frequency of transformer failure during operation as far as possible， and improve the stability and long term performance of the transformer， so as to better guarantee the stability and safety of the operation of the power system.
【关键词】变压器;运行维护;故障分析
【Keywords】 transformer; operation and maintenance; fault analysis
【中图分类号】TM721.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2018）12-0119-02
1 引言
电力的使用是现代文明的重要标志之一，随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，社会上各个行业的发展对电能的需要也越来越多，对电力使用的的要求也越来越高。而变压器是电网运行中调节电压的重要设备，有着电压转换的作用，是满足电力用户不同电压使用要求的重要保障。变压器在工作的过程中除了自身原因，也会受到其他因素影响，出现各种问题和故障，影响电力系统运行的稳定以及电力用户的用电质量。因此，本文以变压器维护的重要性为切入点，分析了变压器运行维护与故障处理的要点问题，以期可以对变压器的运行维护以及故障处理工作有所指导。
2 变压器运行维护的重要性
变压器是电网传输过程中重要的组成部分，变压器可以调节电压的升高或降低，为电力用户提供安全、稳定的电力服务，既满足了电力用户不同的电压使用要求，又可以防止电压过高或过低给电力用户的电器以及设备造成损害，避免给用户带来经济财产上的损失[1]。因此，变压器的维护工作非常重要，只有运用科学合理的维护方法，及时、有效地解决变压器工作中出现的问题，保证变压器可以持续、稳定的工作，才能保障电力系统运行的安全和稳定，才能为电力用户提供更好、更优质的电力服务。
3 变压器运行维护的要点
变压器出现事故之后状况判断以及是否可以投入运行成为运行以及检修单位需要共同决策的问题。变压器在运行之后，电气运行人员和车间相关的技术人员都应该加强对其的监管和检查，主要通过运行的声音、排出的气味以及运行温度等来进行判断其是否正常，如果出现问题则及时采取措施[2]。在了解变压器的工作原理之后需要逐项进行排查。
①安装和运行。变压器的安装和设计标准必须相适应，户外运行的变压器要确保其不受雷击和外部损坏的相关危险，保证符合在变压器设计所允许的安全范围之中;油冷变压器则需要密切监视其顶层油温，运行操作中工作人员必须严格遵循相关规程执行，避免有误操作的情况发生;此外，在变压器的运行期间，必须要依照变压器解、并列的三要素进行，以免出现操作导致过电压现象。
②对油的检验。变压器油位异常，变压器在运行期间油温正常且油位下降，可能是油位显示有误差，造成该种现象的原因多是因为呼吸器堵塞所致;若油位过低则多是因为变压器漏油，或者在上次检修完毕后未添加补充。大中型变压器的油样需要定期进行击穿实验、油中故障气体分析等。使用变压器油中故障气体在线监测设备，持续测定变压器的故障发展导致溶解于油中其他的含量。定期进行油性能试验，以保证其绝缘性能。
③检查变压器油温是否超标。环境温度、负荷大小等都会导致运行中的变压器油温出现异常;此外，散热器通风不良，冷却器异常等也会导致油温变化。
④变压器声音异常。若在听声音时发现有“嗡嗡”的声音，首先观察其是否超负荷运行，若有放电声则可能是因为套管放电所致;若有水沸声，多是因为内部接触不良、短路所致[3]。
⑤变压器渗漏油。一般而言，若出现渗漏油现象多是因为胶垫老化或者阀门滑丝等原因。
⑥经常性维护。做好瓷套管、绝缘子的清洁工作，再三检查电气连接的可靠性，定期检查分接开关。并检验触头的疤痕、紧固和转动的灵活性。油冷却系统中频繁检查散热器是否出现生锈、渗漏以及其他导致油自由流动的机械性损伤，定期检验避雷器的接地情况。旱季时需要测定其接地电阻，特别注意电阻值≤4Ω，定期检测变压器套管线圈的介损情况。
4 变压器故障和事故处理措施
4.1 变压器过载运行
随着人们生活生产用电需求的不断增大，小容量的变压器逐渐不能满足人们日常供电需求，因此很多变压器都会出现过载运行的情况，再加上天气的季节性变化出现的用电高峰期，导致配电网络中的变压器长时间处于过载运行状态。长时间过载运行会导致变压器内部组件出现脱落、老化等情况，尤其是油绝缘老化会导致变压器内部出现击穿短路故障[4]。
4.2 绕组故障
导致绕组故障的原因主要有5个方面：①绕组制作原因。若绕组在制作过程中导线表面有尖棱、毛刺，或者有焊接不良的情况会导致绕组匝间短路;有些绕组在设计时存在缺陷，若绕组较厚则内部热量大量积聚，促使绝缘体长期高温烘烤逐渐变脆，最终出现匝间短路现象;此外，高低压绕组高度不相等、安装时偏心严重则在电磁作用下绕组需要承受来自轴向作用力，继而导致端部匝圈受损。②持续过热。持续过热会导致绕组外部严重短路，继而出现损坏。③变压器受潮。受潮之后水分子的导电作用会造成匝间短路。④接线板位置错误。在倒换分接开关时，如果无意将接线板的位置摆错则会导致绕组局部短路，出现故障。⑤渗油和漏油。若出现渗油或者漏油情况则变压器的油面逐渐下降，导致油泥逐渐积聚于绕组、铁芯以及箱壳上，从而降低变压器的散熱效果，导致局部过热损坏绝缘引发故障。
4.3 变压器分接开关故障
导致变压器分接开关故障的原因有三点：首先，变压器各个部位之间连接螺丝出现松动，接触不良，容易发热;其次，分解开关自身的质量较差，如结构设计不合理，弹簧的压力较小，动静触头接触效果较差，错位动静触头间绝缘距离明显缩短导致相邻的触头有短路或者放电情况;再者，人为因素，部分电工对无载调压的工作原理不够了解，在调压处理之后造成动触头和静触头有部分接触，或者变压器分解开关接点存在长期运行的情况，或者静触头的污垢没有及时清理导致接触不良等。
4.4 铁芯故障
铁芯故障多是因为铁芯柱的穿心螺杆，铁轮的夹紧螺杆等绝缘损坏所导致，绝缘损坏会导致穿心螺杆和铁芯迭片出现两点连接，从而导致局部发热，严重者会出现铁芯局部熔毁;此外，也可能导致铁芯迭片出现短路继而涡流过热，损坏绝缘层，增加变压器空载负荷。在变压器运行中，若明确是铁芯故障，需要进行铁芯检查以进一步确认。
4.5 雷电过电压导致变压器故障
按照基本要求，变压器需要在高低压两侧均安装避雷设备，从而避免雷电导致的过电压以及铁磁谐振过电压对线圈套管造成的伤害[5]，但是在实际的工程中安装了避雷器也会出现变压器损坏的情况，主要的原因在于两个方面：第一，避雷器安装不合格，一般安装避雷器需要三个避雷器一点接;第二，若长时间运行年久失修会导致避雷器出现锈蚀，长时间经受风吹日晒会导致接点接触不良或者直接断开，如有雷电过电压无法及时泄流降压，从而击穿变压器导致损坏。
5 结语
随着负荷的逐渐增长，变压器的运行和维护工作逐渐受到电力系统工作人员的重视，但在变压器故障维修前必须熟悉掌握各种常见故障的排查和维修要点，同时需要对运行状态下的变压器故障进行检修，确保整个供电系统安全、稳定运行。
【参考文献】
【1】殷俊. 发电厂变压器运行维护与故障分析处理[J]. 商品与质量，2017（22）：129-130.
【2】陈洪民. 变压器运行维护与故障分析处理初探[J]. 数字化用户，2017， 23（47）：338-339.
【3】王富民. 变压器运行维护及故障分析和预防[J]. 装饰装修天地，2017（22）：205-206.
【4】崔占齐， 王先进. 关于电力变压器运行维护及故障处理的分析[J]. 中国科技纵横， 2017（19）：114-115.
【5】蒲波. 变压器运行维护与故障分析[J]. 建筑工程技术与设计， 2016（12）：224-226.
