张宏丽 王刚 刘俊延
（特变电工沈阳变压器集团有限公司 辽宁沈阳 110144）
摘要：目前，各个行业对电能需要不断增加，变压器面临巨大压力，负荷增加，成为诱发安全事故的重要因素，威胁电网运行的高效性。油浸式变压器在电力系统的使用较为普及，其运行状态与供电质量关系紧密。基于多种因素的影响，油浸式变压器故障也很常见，一旦出现，很难保证供电的持续性，甚至引发安全事故。为此，要重视油浸式变压器故障诊断与处理工作，结合实际，及时、准确地进行排查，在最短时间内促使变压器恢复正常使用，保证电能的稳定供给。
关键词：油浸式变压器；故障诊断
1变压器种类
在我国变压器种类繁多，可以按照变压器的用途、容量、相数、冷却方式等多种方法进行分类，按冷却方式分类，变压器可分为自冷和蒸发冷却型，自冷型变压器有油浸式变压器和干式变压器，蒸发冷却型变压器有氯化氟变压器。在这三类变压器中油浸式变压器是最传统的变压器，在目前运行变压器中它占的比例最高，应用范围最广泛，特别是超（特）高压电力变压器几乎都是油浸式变压器。变压器油绝缘性能优良、导热性能良好，再加上价格低廉，在变压器大容量散热和高电压绝缘上具有优势。干式变压器是以固体为绝缘介质，相比于油浸式变压器，这种变压器的优点是防火防潮、噪音小、免维护、无油、抗突发短路能力强，方便安装。缺点是干式变压器在使用时必须加装防护外壳，占地面积较大，户外使用困难，特别是价格昂贵，容量有限。还有一种以气体为绝缘介质的变压器，主要是氟化物气体，这种变压器在我国应用不是很广泛，开发也相对滞后。尽管每种变压器存在不同条件下各自的优点，但在我国油浸式变压器的使用率高，容量大仍是最常用的变压器。
2油浸式变压器常见的故障类型
按照油浸式变压器发生故障的位置所在，可以将常见的类型分为油箱内部故障及油箱外部故障两大类。其中油箱内部故障主要发生在三相绕组短路、绕组接地故障、引出线接地故障、匝间短路等。无论是哪一种故障，对于油浸式变压器而言都十分危险，从整体来看对整个电力系统的运行也存在着很大危害。主要是由于发生这些故障的位置在油箱内部，会导致电弧的出现，绝缘材料也因此受到影响被气化，进而引发压力剧增，最后导致爆炸。按照油箱内发生的故障原因还可以归类为电性及热性故障，电性故障一般是由于变压器设备绝缘性变差导致故障产生，例如低能放电、高能放电和局部放电都是电故障的种类。热性故障则是由于变压器内部某处温度过高或者温度上升过快，按照所产生的温度不同又可分为高温、中温、低温、轻度过热。此外，油箱外故障往往发生在外部绝缘套管的引出线和自身上。相关研究学者对溶解在变压器油当中的气体和变压器发生故障类型之间的关系得出了结论，认为可以从其中溶解的气体判断和预测油浸式变压器的故障类型及部位，具体如表 1 所示。
3油浸式变压器的故障诊断技术
3.1油浸式变压器异常声响故障
对于运行状态下的变压器，其声音主要源自变压器本体以及冷却系统。另外，铁心振动的时候，变压器也会发出一定的声响。以上声响属于正常情况，但是，一旦油浸式变压器出现故障，很容易伴随异常声响。首先，如果变压器铁心穿心螺杆出现松动，硅钢片之间就会产生不规则的振动，噪音出现。其次，在铁心实施高压放电的时候，异常声音也时有发生，原因较多，如绕组出现闪络放电，接地线出现问题。再次，变压器自身内部构件出现松动现象，致使其运行过程中出现铁块敲击的现象，发出声响。第四，如果变压器处于空载或者轻载的运行状态，硅钢片会存在振动情况，诱发声响。除此之外，如果变压器内部发生击穿，不均匀放电声出现。针对变压器出现的异常声响，需要重视寻找声音来源，而后准确分析诱因，有针对性地制定应对策略，保证故障排除的准确性与及时性，维护变压器运行的可靠性。
3.2重瓦斯保护动作故障
实际上，当油浸电力变压器由于故障而发生重瓦斯保护动作时，应在接收到相关的动作信号后对当前的故障发生原因进行判断，并结合实际情况采取有效地措施，保证油浸电力变压器稳定运行。在继电保护装置中，如果其装置自身的释放出气体，则工作人员应对其气体进行检验，通过点燃的方式进行，并对其颜色进行分析，通过色谱分析结果进行有效的处理，采取最佳的措施。当在保护装置中未发现释放气体现象，需要对容易发生渗漏油的部位进行重点检查，由油位下降而引起，如果未发现渗漏油现象，导致该情况的主要原因为环境温度因素。判断是否因为油浸电力变压器内部自身的因素影响，先需要对故障进行详细的了解，对相关的数值进行记录，例如，电流、电压、事故警报以及动作保护时间等，并对电力主变压器进行检查，根据实际的故障原因采取有效地措施，满足当前的需求。
3.3油浸电力变压器导体击穿故障
对该故障来说，发生击穿故障的主要原因在于分接开关自身的功能性问题而导致，当变压器自身的出现油变质之后，影响其自身的绝缘性能，进而造成导体被击穿。因此，发生时工作人员应采取打磨绕组结构的方式进行合理的解决，同时，结合实际情况对绕组接头进行焊接，或者对分接开关的接触面进行有效的打磨，进而促使其分解开关有效解除。实际上，虽然受分接开关自身的性质影响，其处理自身对导体击穿故障未发挥出自身的作用，但如果导体自身接触良好，可以保证油浸电力变压器在运行过程中不受导体击穿故障影响而正常运转，满足当前的需求。
4油浸式变压器的故障预防
4.1做好检查预防工作
避免油浸式变压器出现故障问题最有效的办法便是做好检查和预防工作。工作人员及时做好相关检查工作将很大程度上降低电力企业的损失，从而保证电力企业能够持续稳定的发展。工作人员在对油浸式变压器进行检测时，应将油浸式变压器的运作状态作为主要检测目标，保证油浸式变压器在工作时一直处于良好状态。定期检测能够保油浸式障变压器处于稳定运行阶段，但如果在检测过程中发现变压器内部出现任何故障时，应及时对检修部门进行上报，进而对油浸式变压器展开对应症状的修理工作。此做法将有效降低油浸式变压器出现故障的风险率，使油浸式变压器的使用效率得到提高。
4.2安装检测设备
部分油浸式变压器的体型过于庞大并且内部的结构又十分复杂，一定程度上加大相关工作人员在检修过程中的难度，安装检测设备将有效降低工作人员的工作负担，而且检测系统能够更细致的检测出变压器内部出现了何种故障，减小故障发生的概率。在技术人员对中型油浸式变压器进行检修的过程中，常出现绕组变形的情况，针对此情况技术人员应及时采用吊罩检查方法，将有效避免绕组出现变形。而面对体积相对庞大的电力变压器，其本身的结构较为复杂，技术人员在检查过程中，应将其内部储存的油排出，而后再进行变压器罩内的检查工作。此类检测设备的安装能够保障在人力难以检查的条件下油浸式变压器能够较长阶段地处于稳定运行状态中，实现自动化检测。
5结束语
对电力设备开展故障检测一直是学术领域不断研究的课题之一，尤其是针对油浸式变压器这一单独对象所开展的研究近年来更是呈现日益增多的趋势。这表明人们对其越来越重视，从思想上进一步提高了对油浸式变压器故障诊断重要性的认识。
参考文献：
[1]魏云冰，王东晖，韩立峰，张捷.一种基于MIA的油浸式变压器放电性故障定位新方法[J].电力系统保护与控制，2015，4321：41-47.
[2]邓世建，张宽，胡继普，吕忠友，祁建山，魏东.油浸式电力变压器故障与其本体外表面温度关系分析[J].工矿自动化，2017，4306：25-31.
论文作者:张宏丽,王刚,刘俊延
论文发表刊物:《河南电力》2018年20期
论文发表时间:2019/4/29
标签：变压器论文; 故障论文; 绕组论文; 发生论文; 油箱论文; 气体论文; 声响论文; 《河南电力》2018年20期论文;