摘要：水电站主变压器在水电站的运行中发挥着重要的作用，是一种非常重要的设备，对电能起到升压和降压的效果，使电流可以在安全的使用范围内。但是主变压器在使用的过程中容易受到外界因素的影响，在使用的过程中产生各类故障，导致水电站工作的效率降低。本文分析了水电站主变压器的常见故障，并且针对故障现象，提出了故障处理的措施。
关键词：水电站；主变压器；故障；处理
变压器在水电站自动化建设中发挥着非常重要的作用，其对电能进行科学的控制，防止强电压输送导致的输电事故。如今，人们对电力资源的需求量越来越大，所以，站内主变压器故障发生的频率也越来越高，对水电站的健康运行产生不良影响。为了使电力行业可以持续发展，要对水电站主变压器进行检修和改造，从而完善设备的安全性。
1 变压器的重要性
水电站可以将水能转化成电能，是一类综合性的工程。在建筑物集中的地方，通过天然水流形成的落差产生能量，结合水轮机的作用，从而将水轮机和发电机结合使用，将水能转化成电能，然后借助变压器，将电能输送到电网中。现在，我国的水电站完善了机电一体化的运行方式，变压器起到主控制的作用。
1.1 调节电压
在电力生产中，水电站建设非常重要，借助了水资源，将水资源作为生产要素，从而在物理学能量的基础上，生成电能。水电站可以生产出各类原始电能，在经过处理后，可以确保电压和电流的稳定，从而安全的将电能传输给用户。用电设备在接受电能之前要经过不同流程的转换和调节，变压器在这一环节发挥了非常重要的作用。
1.2 控制设备
变压器在水电站的生产作业中起到重要的控制作用，在对机械和电器设备进行使用的过程中，可以对电压进行控制，确保电压的平衡，使电压处于最安全的使用范围。在电能生产的高峰期，电站可以实现对电压的升降，从而对原电能的参数进行调节，使变电设施的综合性能得到保障。变压器在水轮机组的运行中，可以分析其机载容量，在对线路进行分析的过程中，可以自动的对电压值进行处理，防止机组的工作荷载过大。
2 变压器定期检查的项目
主变压器要进行定期的检查，防止故障的产生。主要检查环节如表1所示。
表1 主变压器的检查内容
序号检查项目
1新品变压器的技术资料和实验报告等记录齐全
2变压器安装符合技术规范和安装要求
3变压器本体和其附属物结构无渗漏情况
4固定变压器的压抓应固定牢靠
5变压器投入运行前应该对变压器的箱体进行检查
6变压器调度号和铭牌的安装正确
7变压器联接组别符合运行要求
8新品或变动过的内外连接线的变压器定期检查
9变压器事故排油设施完好
3 水电站主变压器故障的原因
在现阶段主变压器使用的过程中，主变压器常常会产生不同的故障，常见的类型有绝缘故障和开关故障等。通过对故障因素的划分，导致主变压器产生故障的原因很复杂。
3.1 选型不当
在进行发电生产中，有火力生产和水力生产两种方式，不同的生产模式对发电设备提出了不同的要求，这是导致主变压器产生能耗的主要原因。通过对变压器使用原则的分析，变压器的选型非常重要，如果设备选型不科学，就会导致电气设备消耗大量的能源。例如在对大水电站运用中，如果采用了小型的变压器，就会导致设备的能耗量增加。
3.2 控制失误
在生产人员对相关的电气设备进行控制的过程中，如果使用的方式不够科学，就会导致变压器内部和外部结构发生变化。内部结构在使用中，由于电气设备产生了很大的能耗，导致元件发生严重的磨损问题，对电元件的运转效率产生影响。通过对外部结构的分析，电气控制系统的调度处于低速率，而且线路的电阻值比较大，导致线路输电效率的降低。水电站的生产效率非常重要，如果操作人员对相关的操作不熟，就会导致失误的产生。
3.3 检修不足
随着社会经济的高速发展，生产自动化是一个必然的趋势，变压器可以对设备的生产效率进行完善，但是市场对电力资源的需求量非常大，这就导致设备发生故障的频率很频繁。水电站在生产中，非常注重生产流程的管理，但是在进行设备管理中却存在局限性，导致设备运行发生很多的故障。
4 主变压器故障检查制度的实施
在信息化建设的过程中，水电站的建设也朝着信息化的方向发展，随着各类信息技术的融入，可以减少人力资源的使用。检修制度的完善，可以在一定程度上对变压器起到保护的作用。在对主变压器进行检修中，可以借助计算机技术和数字技术等，可以对故障进行监测。变压器的正常运行参数如表2所示。
表2 主变压器正常运行参数
4.1 日常巡视
企业应该每周检查一定主变压器，在设备运行情况下，对仪表进行检查，分析是否有异常情况的产生。由于水电站各类设备在运行中的情况非常复杂，值班人员和管理人员应该有效的沟通，才能合理的完成日常巡检工作。日常巡检工作是在变压器安全运行体制中进行，可以有效的降低风险事故的发生。
4.2 综合检查
在设备停机的情况下，应该每年都进行相关的常规检查，要对水电站设备的外部的装置进行检查，然后分析电气设备的宏观调控效果，确保水电站的各个设备连接得当，实现发电系统的自动化的改造。在常规检修的过程中，要对电站的结构进行分析，合理的确定设备的分布，对主变压器的故障风险进行排查。
4.3 停机检修
应该5-10年进行一次大规模的停机检修工作，借助分布式控制系统，从而完成在线检修工作。运用新型的故障检测系统，从而将故障程序进行调节，起到良好调控作用，帮助管理人员解决水电站的设备的控制问题。
5 故障检修的变压器故障处理方法
水电站主变压器的故障检修的专业性非常强，在进行电工操作的各个环节中，应该安排专业人员进行故障的处理，实现预期的检修效果。随着水电站能源指标的持续上升，主变压器的故障检修阶段，各个环节都比较复杂，所以应该结合实际情况，对实际的故障进行全面统计后，再确定合理的检修方案。通过本次的分析研究可以发现变压器常见的故障，并针对故障提出有效的检修方式。
5.1 绝缘故障
在变压器长时间的使用后，会出现绝缘老化的问题，而且长期不检修的变压器会导致油面的降低，导致绝缘油和空气大面积的接触，大量的空气会进入到油面，导致绝缘效果不明显。如果绝缘效果降低的一定的程度后，就会导致短路问题的产生。检修人员应该定期分析变压器的运行效果，防止变压器在故障的状态下运行，对旧的变压器的故障进行重点分析，使变压器的工作状态可以及时的得到调整。要对变压器的铁心和绕组进行检查，分析金属片是否已经被腐蚀等，遇到这类问题应该做及时的处理，完善主变压器的绝缘效果。
5.2 开关故障
如果分接开关的质量不好，或者导致其松动等问题，直接会导致绝缘距离缩小，并且发生短路的问题，短路很快就会将整个绕组烧坏。短路故障对变压器产生的危害非常大，而且在短路的过程中会导致强电流的产生，变压器内部的零部件会发生损坏，而且在主变控制的状态的下会导致机电设备的损坏。这时检修人员应该对接线逐一的检查，防止由于线路比较复杂导致接触性的短路。
5.3 接地故障
铁心夹板穿心螺栓套如果受到了损坏，就会大致铁心的暴露，导致多点接地情况的发生，直接产生铁心温度过高的问题，对线圈产生不良影响。铁心和夹板之间的金属会产生很多粉末状的异物，容易受到电磁力的影响，形成多点接地的问题。铁心和夹板之间因为绝缘导致电阻过低，在对变压器进行处理的过程中，应该分析铁心和夹板之间是否存在大量的粉末状的异物，及时的清理这些异物，防止线路受到损坏，对铁心进行必要的干燥处理。
5.4 雷击故障
变压器一般是由架空线路引入，在山区、林地等地区容易遭受雷击，如果不能及时的安装避雷装置，或者不能进行预防性的实验，就会导致避雷针接地不良的情况，如果接地线路电阻超标，导致变压器受到雷击而发生损坏。为了防止雷击对变压器产生不良的影响，要提前对避雷系统进行检测，如果雷击装置受到了损坏，应该及时的更换。在雷电发生时，应该有雷电报警系统，设计好变压器的电压监测装置，起到保障和防护的作用。
结语：
变压器是一类重要的装置，在水电站中发挥着重要的作用，起到升压和降压的效果，对发电生产流程起到维护的效果。主变压器的故障处理应该结合具体的问题，定期做好检修工作。
参考文献
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[3]高林. 天生桥一级水电站主变冷却器与高压套管压力故障原因分析与处理[J]. 中国科技信息，2016，01:130-131.
作者简介：
张晓龙，男，1986，民族：汉，籍贯：吉林，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：励磁、调速器、监控，单位：安徽省 宣城市 泾县 泾川镇 幕桥路70号大唐陈村水力发电厂 242500
论文作者:刘剑锋
论文发表刊物:《电力技术》2016年第11期
论文发表时间:2017/3/2
标签：变压器论文; 水电站论文; 故障论文; 电能论文; 铁心论文; 就会论文; 设备论文; 《电力技术》2016年第11期论文;