电力变压器安全运行监测与故障诊断

贺晓汝

摘 要：本文针对电力变压器安全运行在线监测、电力变压器常见故障两个方面对电力变压器的安全运行监测和故障诊断，以探究出科学合理的电力变压器故障诊断技术。

关键词：电力变压器；安全运行；故障

1 前言

电力变压器运行设备包括主变压器、厂用变、自耦变压器、消弧线圈、励磁变等，其中主变压器是将发电机出口电压升压至220kV电压等级的变压器。产用变是指将发电机出口电压13.8kV电压等级或厂用6kV电压等级降压至400V电压等级供厂用设备使用的变压器。本文主要通过分析主变压器和厂用变来探究故障处理技术。

2 电力变压器安全运行在线监测

2.1 电力变压器设备运行状态

（1）变压器有4种状态，即运行状态、热备用状态、冷备用状态、检修状态。

（2）变压器带电运行，相应保护投入运行。

（3）变压器两侧开关在工作位置，开关在断开位置，相应保护投入运行。

（4）变压器两侧开关在试验或检修位置，开关在断开位置。

（5）变压器两侧开关在检修位置，在两端挂好接地线，挂好安全标示牌，相应保护退出运行。

2.2 安全运行检测内容

（1）变压器无异音。油枕油位指示正常，各部无漏油；瓷套管清洁，无裂纹及放电现象；变压器温度计完好，引线无损坏；母线支持瓷瓶无异常，接头无发热和放电现象；防爆筒完整，无漏油；压力释放阀正常；瓦斯继电器无漏油，玻璃窗清洁，连接油阀门在开，内部无气体；变压器外壳完整、无裂纹、接地良好；呼吸器硅胶颜色指示吸潮尚未饱和，底盘应松开；油水阀门位置正确，油泵转动正常；变压器周围无杂物，无积水积油；中性点刀闸位置正常，避雷器完好，泄漏电流在允许范围内。

（2）厂用干式变压器。厂用干式变压器在运行或备用时，每班定期进行全面检查。天气恶劣，高温重负荷、设备带缺陷运行时应增加机动性巡回。

厂用干式变压器巡回检查内容：厂用干式变压器运行平稳无振动，本体清洁，无严重积灰现象。厂用干式变压器温控箱运行正常，温度正常。各按钮、开关、指示灯指示与运行实际相符，无异常报警灯亮。厂用干式变压器风机工作状态正确，运转无异音。厂用干式变压器柜门关闭严密，柜内无异声、无异味。一次接线接触良好，无松动、发热现象。

3 电力变压器常见故障

（1）变压器内部声响明显增大，很不正常，内部有爆裂声。

（2）在正常负荷和冷却条件下，温升不正常且不断上升，强迫循环冷却器全停达到20分钟；变压器冒烟、着火。

（3）油枕喷油和压力释放阀动作，油枕油面下降，以致看不见油位。

（4）保护装置运行中，自检出故障，发出装置故障信号或出现运行指示灯不正常、显示器不正常。

（5）油质剧变且出现碳质。

（6）套管严重破损和有放电声。

（7）瓦斯继电器误动作。

（8）变压器异常高温。

（9）微机监控报警，干式厂用变温度过高，火灾报警系统发出报警信号，干式变压器着火冒烟，并闻到绝缘物烧焦气味。

4 电力变压器故障诊断技术

当电力变压器出现故障时，为保护未跳闸应立即停电处理。

4.1 重瓦斯保护动作处理

检查变压器有无喷油、着火损壞等异常情况；检查变压器外壳有无变形，油枕油面是否正常；检查变压器引线有无烧伤或短路现象；如检查后均未发现异常，且瓦斯为空气，测量变压器绝缘良好，则应检查二次回路；若判明是瓦斯继电器误动作，应将重瓦斯保护停运，用递升加压的办法恢复送电，但差动保护必须投运；取油样做色谱分析；取瓦斯气体，判明气体性质，取油样进行化验，测绝缘，分析事故性质，找出跳闸原因，经总工程师或生产副厂长同意后，可递升加压送电。

4.2 差动保护动作处理

按发电机纵差动作处理原则进行；测量变压器绝缘，如未发现任何故障，请示总工程师或生产副厂长同意后，将差动保护退出，进行递升加压，恢复送电。此时，重瓦斯保护必须投入。

4.3 厂用干式变压器着火

如果保护动作跳闸，则检查消防灭火装置投入情况；如保护未动作，则立即断开着火变压器高低压侧开关，将其停电隔离；如火势蔓延，立即用二氧化碳或干粉灭火器灭火，考虑对其他设备影响。

4.4 厂用干式变压器超温跳闸处理

检查干式变线圈有无异常和变形、过热现象；检查干式变温控器、风机运行情况、超温报警显示、超温跳闸指示灯是否正常；若确认是由于热敏电阻及温控器二次回路故障造成误动，应在消除故障后，恢复变压器的运行。

4.5 励磁变电流速断保护动作处理

监控系统上位机和现地LCU单元出现“机组电气事故、励磁变电流速断保护动作”信号，机组出口开关、灭磁开关跳闸，机组停机。处理：按机组差动保护动作处理原则，隔离故障点，通知检修维护人员处理。

4.6 变压器温度不正常升高的处理

检查冷却器的运行情况，阀门位置是否正常，调整水压；检查冷却器有无堵塞，冷却水正反冲切换；检查温度计是否指示错误。若发现油温较平时同样负荷和冷却条件下高出5℃～10℃且不断上升，冷却器运行正常，则认为变压器已发生故障，应立即联系调度将变压器停运。

变压器油位较当时油温应有的油位显著下降时，应立即汇报有关领导并联系检修人员共同分析、检查，如因大量漏油而引起油位迅速下降时，禁止将重瓦斯压板投信号，并采取必要的措施。

5 结论

通过总结电力变压器中常见的故障，采取了一系列有针对性的故障诊断与处理方法，有效解决了电力变压器出现的各种应用过程中的故障问题，降低了事故发生率，提高了综合效益。因此，对电力变压器安全运行监测与故障诊断进行研究，具有切实的意义及价值。

参考文献

[1]高骏.电力变压器故障诊断与状态综合评价研究[D].武汉：华中科技大学，2011.

[2]郑含博.电力变压器状态评估及故障诊断方法研究[D].重庆：重庆大学，2012.

[3]姜晓飞.电力变压器安全运行的在线监测与故障诊断技术研究[D].济南：山东大学，2007.

（作者单位：大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂）