摘要：变压器自一个世纪前的交流发电开始就被用于火电厂。虽然变压器的工作原理保持不变，但随着变压器的设计和施工，变压器维护和故障处理的挑战也随之演变。现代变压器的设计比过去的变压器更加精密，因此，在传统无法克服的异常情况下，定期、有效的维护和故障处理对火电厂变压器的持续运行更为重要。本文介绍了火电厂变压器在运行中的维护状况，并根据变压器出现的问题和故障采取了各种故障处理的方式，以供大家参考。
关键词：火电厂；变压器；维护与故障处理
变压器是火电厂内重要的电气设备，在电能的输送过程中担负着电压转换（升压或降压）的主要任务。变压器的不正常运行，直接影响着电力系统及厂用电系统的安全运行。然而厂用低压变压器发生故障虽然不能使发电机立即解列，但使大部分转机跳闸、使发电机不能维持正常出力而减负荷，此时若处理不及时，就会使保护动作，最终使发电机解列的重大事故。因此我们应重视对变压器的全面了解，加强对火电厂变压器运行中的维护，及时发现缺陷及时消缺，遇到故障时也要及时进行故障处理，确保变压器无隐患运行。
1 火电厂变压器运行中的维护
变压器没有内部运动部件，它通过电磁感应将能量从一个电路传输到另一个电路。外部冷却包括热交换器、散热器、风扇和油泵。通常使用变压器是因为需要改变电压。一般来讲，火电厂变压器的额定功率为500 kVA或者更高，因为火电厂变压器的工作功率较大，需要进行充油用于绝缘和冷却，但是必须要始终注意这种油可能造成的泄漏、火灾和环境风险。为了保持变压器的正常运行，有些过程常常超出日常维护工作的范围。当然，火电厂变压器的维护需要专门的设备和经过特殊培训的专业性人才。
1.1 结合变压器使用寿命进行维护
研究人员认为，火电厂变压器的平均寿命为20至25年，该估算是基于额定负载和工作条件下的连续运行计算得出的，该估算还基于变压器在其使用寿命内得到了充分的维护。一些研究表明，回收变压器的平均寿命为40年。大量的火电厂变压器是在20世纪50年代和70年代购买的。其中一些已经被替换，但回收的变压器中有许多变压器接近或已经远远超过了预期的使用寿命。由于这个年龄因素，我们应该更早的对火电厂变压器进行更换，以防止故障的发生。目前最短更换时间约为14个月，更现实的时间可能是18个月至2年，在未来，提前期可能会远远超出现在的水平。因此，高质量的维护和准确的诊断对于所有变压器都很重要，但对于老的变压器来说，尤其是对于会导致发电损失的关键变压器来说，这是绝对必要的，考虑为关键变压器提供备件也是非常重要的[1]。
1.2 对变压器高温进行维护
高温是变压器最常见的破坏者之一，仅仅在高于变压器额定值8℃的温度下运行将使变压器寿命缩短50%。热量是由内部损失引起的，这是由于负载、高环境温度和太阳辐射造成的。了解特定变压器的冷却方式以及如何检测冷却系统中的问题非常重要，必须要采用切实可用的冷却方法让变压器能在最短时间内恢复到正常的温度下才是对火电厂变压器维护的重要手段。
1.3 清洁处理
保持变压器外壳的干净清洁是很重要的，保持周围区域的清洁也很重要。靠近或靠近变压器的任何部件都会阻碍热量传递到外壳周围的空气中进行冷却，随着污垢积聚在机械表面上，变压器周围的空气散热变得越来越困难。因此，随着时间的推移，变压器的温度慢慢上升，如果没有引起一定的注意，就会在很大程度上缩短火电厂变压器的使用寿命。
1.4 做好通风工作
火电厂变压器室和地下室应通风，如有必要，可使用便携式风扇（不要用水）进行额外冷却，位于房间顶部附近的风机，额定功率大约为每千瓦变压器损耗100立方英尺/分钟的风机就足以排出大部分的热空气，而这些房间或者是地下室不应用用作储藏室，以防止变压器的通风工作不能完成。
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2 火电厂变压器的故障处理
2.1 温度过高故障处理
当变压器是新的，检查风扇和所有控制装置是否正常工作。通电后，负载和温度稳定后，用红外摄像机检查温度，并将负载与铭牌进行比较。操作1周后重复温度检查。在正常负载下，每年用红外摄像机检查一次变压器温度，如果温升（高于环境温度）接近或高于铭牌额定值，检查是否过载，检查温度警报是否正常工作。
2.2 灰尘过多故障处理
检查外壳和房间是否有污垢堆积在变压器表面，以及外壳附近或周围的碎屑，移除所有影响空气循环的物品，为了避免尘雾，首先应使用真空吸尘器清除多余的灰尘。干燥压缩空气可用于清洁后，这样大部分污垢已被真空清除。断开变压器电源后，拆下检修面板，检查绕组是否有污垢和热变色绝缘和结构问题。不允许污垢堆积在绕组上是很重要的，因为它会阻碍散热并降低绕组寿命。应先用真空吸尘器清洁绕组，然后再用压缩空气。必须注意确保压缩空气干燥，避免将湿气吹入绕组。空气压力不应超过20至25 psi，以避免将小颗粒嵌入绝缘层。清洁后，寻找变色的铜和绝缘，这表明过热。如果发现变色，检查连接是否松动。如果没有松动的连接，请仔细检查冷却路径，并在变压器重新通电后检查是否过载。寻找碳痕和开裂、碎裂或松动的绝缘体。查找并修理松动的卡箍、线圈垫片、老化的障碍物以及腐蚀或松动的连接[2]。
2.3 变压器油色不正常
值班人员在巡视变压器时，若发现变压器油位计中油的颜色发生变化，应汇报班长转告检修人员，取油样进行分析化验。当化验后发现油内含有炭粒和水分，油的酸价增高，闪光点降低，绝缘强度降低时，说明油质已急剧下降，变压器内部很容易发生绕组与外壳间击穿事故。因此，值班人员应尽快联系投入备用变压器，停用该故障变压器。若运行中的变压器油色骤然恶化，油内出现碳质并有其他不正常现象时，值班人员应立即停用该故障变压器。
2.4 高压熔断器熔断
如果熔丝出现断裂，就需要检查熔丝熔断是由于变压器故障还是外部故障引起。如果属于内部故障，应立即将变压器停止运行；如果属于外部故障，需待故障排除以后方可换上熔丝[3]。
2.5 其他故障处理
检查风扇是否正常工作，包括控制、温度开关和警报。必要时清洁风扇叶片和过滤器。脏的风扇叶片或过滤器减少了流过绕组的冷却空气流量，并缩短了使用寿命。如果通风孔没有过滤器，则可以用家用炉子过滤材料制造。只有在每年检查绕组脏污时才需要添加滤波器，一般情况下不需要短时间内更换。
火电厂的维护和故障处理工程师必须熟悉维护和故障处理的各个方面，并使用最先进的工具和技术评估变压器状况。虽然现如今的在线诊断系统和计算机化处理方法非常有用，但它们并不能代替良好的判断和专业知识，只有优秀的专业性人才才能让火电厂发电机一直正常的运行。
3 结束语
变压器是火电厂发电设备中的重中之重，只有将变压器的维护和故障处理工作做到位，才能保证火电厂可以一直正常的工作下去，保证正常的输电需求。同时，火电厂的变压器一旦出现问题，那么随之而来的就是巨大的风险和危险，并且会给人们带来巨大的经济损失。对变压器进行日常的维护和故障处理也是减少损失、加快火电厂发展的重要途径。
参考文献：
[1]翁建明，戴超超，姜海东.高压直流输电单极运行对火力发电厂变压器影响[J].华东电力，2014，42（12）：2611-2614.
[2]王艳东，张永胜.火力发电厂变压器故障问题的分析与处理建议研究[J].科技创新与应用，2016（3）：177-177.
[3]程学斌.火力发电厂主变压器常见故障分析及处理[J].军民两用技术与产品，2016（14）：236-237.
论文作者:王文朔
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：变压器论文; 火电厂论文; 绕组论文; 故障处理论文; 故障论文; 温度论文; 工作论文; 《电力设备》2019年第1期论文;