电力变压器状态检修技术及应用研究

董善滨

摘   要：电力变压器是整个电力系统中最重要的电力设备，对变压器状态检修技术进行研究，可以保障电力运行的畅通性和安全性，选择一种科学、合理、经济的维修方式可以有效地降低电力系统的运行成本。文章试对电力变压器状态检修技术及电力变压器在运行中常见的故障进行分析和研究，为电力变压器状态检修的发展提供理论基础。

关键词：电力变压器;状态检修;技术研究;应用

1    电力变压器介绍

电力变压器是一种静止的电气设备，用来将某一数值的交流电变成频率相同、数值不同的电压的设备。变压器不仅可以将高电压变为低电压，以满足各级用户需求，也可将低电压变为高电压，将电能运送到需电区域。随着社会经济高速发展和科学技术的进步，电能已经完全融入现代人的生活之中，成为不可或缺的一部分，不管是工业生产、工程建造，还是人们日常生活的衣、食、住、行等各个方面都需要电能作为活动基础。电力的正常供应是保障国民经济生产和人们日常生活能够顺利进行的支柱，因此，电力系统运转的稳定性和安全性受到各行各业的高度关注。变压器承担着电能的转换和运输，是电力系统运转的重要设备，一旦出现故障，将有可能导致其他电气设备发生故障，甚至会影响整个电力系统的正常运转，造成不可估量的经济损失。因此，努力提高电力变压器状态检修技术水平，降低变压器故障发生概率，对电力工业的发展有着重要的意义。

2    变压器状态检修技术的重要性

随着电网的不断完善和扩大，变压器的使用数量也在逐年递增，也相应加大了变压器的检修工作难度，传统的检修方式是以一定时间为周期进行检修，无法及时地发现电力系统在运转过程中出现的问题或潜在的故障，这些不能及时解决的问题和潜在的故障在一定程度上降低了电气设备的使用率，增加了设备维修的费用，进而会影响整个电网的正常运作。电力变压器状态检修技术应运而生，状态检修是一种先进的检修方式，是随着科学技术的进步和管理水平的提高而逐渐发展起来的。变压器的状态检修是根据变压器实际的工作情况，结合先进的技术对设备的状态进行检测和诊断，在故障发生前预知设备的故障、判断设备的异常，再根据这些状态信息给出最佳的设备维修时机和方案。对变压器正常工状态进行实时监测和把控，可以及时发现并解决故障，避免出现一系列的连锁反应，大大缩短了检修的时间和降低维修费用，有效地延长了变压器的使用寿命和提高使用率，进一步保障了电网供电的稳定性和安全性。因此，落实变压器状态检修技术对电力工业的发展有着重要的意义。

3    电力变压器状态检修中常见的故障

3.1  绝缘故障

在变压器总的事故中，绝缘故障概率占70%～80%，综合分析，导致变压器出现绝缘故障的情况有以下4种：（1）机械力导致的绝缘损坏。（2）过热导致的绝缘损坏。（3）绝缘部位受到损害导致绝缘强度降低。（4）出厂时绝缘强度达不到要求。

结合变压器在实际工作中出现的绝缘故障情况，分析原因如下：（1）变压器内部残留有异物，残留的金属导体或者其他可导电杂质，会产生绝缘磨损或者放电情况，在变压器正常工作过程中出现绝缘击穿损坏问题。（2）变压器进水受潮，水分的存在会使变压器绝缘油的击穿强度降低，从而造成绝缘故障。（3）雷击，若变压器耐雷水平低或者绝缘结构薄弱，在被雷击时，很有可能发生变压器接地短路事故。

3.2  短路故障

当变压器发生短路时瞬间会产生巨大的电流，若变压器的保护装置灵活性不强或者保护定值过大，就会发生变压器被烧毁的情况，一般短路情况分为内部引线短路、出口短路、对地短路、三相短路4种类型。

3.3  铁芯故障

变压器的铁芯和绕组是变换、传递电磁能的主要构成部件，其发生故障可分为：传动开关故障、冷却装置故障、油箱密封故障3种情况。

3.4  放电故障及其他故障

变压器的放电故障主要可分为两个方面：变压器火花放电和变压器局部放电。

变压器除以上故障外，还有很多情况会导致故障的出现，大致可分为5个方面：（1）变压器短时间内温度迅速上升，可能是由于变压器超负荷运转、线圈局部短路、缺油等情况出现。（2）变压器电压故障，原因可能是二次线圈局部短路、供电电路运行不畅通。（3）变压器外壳带电现象，可能是引线与外壳接触不良、变压器内部漏电等情况引起。（4）变压器局部发热或发热异常，可能是变压器铁芯损坏、一次电压过高等情况造成。（5）变压器内部异常声响，可能是变压器线圈绝缘损坏、内部固定螺栓出现松动等情况引起的。

4    电力变压器状态检修技术研究及应用

4.1  变压器日常状态检修

变压器在日常工作过程中，要进行日常巡视，主要检查的内容包括：（1）对变压器电流和运行电压进行检查，对变压器油位、油温、油色实际值进行检查，看变压器是否存在漏油情况;对变压器的高低压及瓷套管清洁度、裂纹和破损等情况进行检查[1]。（2）对变压器的接线端子及接触情况和过热现象等进行检查。（3）对变压器的运行声音正常情况进行检查。（4）对变压器吸湿性饱和状态进行检查。（5）对变压器的油截门正常情况进行检查，看通向气体的继电器截门以及散热器截门是否呈现打开的状态。（6）对变压器的防爆管其隔膜完整性进行检查，看隔膜玻璃有没有“十”字刻划。（7）对变压器冷却的装置运行状态进行检查，看散热管的温度是否具有良好的均匀性，油管是否存在堵塞的现象。（8）对变压器的外壳接地情况进行检查。（9）还要对变压器基础的良好性进行检查，看其基础是否存在下沉情况，检查变台杆和电感是否具有良好牢固性、木杆的杆根是否存在腐朽的现象等。

4.2  變压器定期试验检修

定期试验检修主要是按照《电力设备交接和预防性试验规程》的内容进行，综合分析一共有35项检修内容，其中常规试验10项[2]。根据相应的试验标准来对变压器进行定期检修和核查工作，通过对变压器运行状态进行分析，就能够及时发现变压器设备中出现的故障，然后对故障进行综合分析，进而排除故障点，就能够快速地解决故障，有效地避免故障进一步扩大、减少故障解决时间及费用成本、提高故障处理的效率。

4.3  在线监测技术

在线监测是运用先进的技术对变压器各项信息进行检测，主要是对变压器在不同运转状态下所发射的不同信号判断变压器是否出现故障或者出现故障的类型。在线监测可以在未发生故障的时候，对可能发生故障的点或者影响因素进行动态监控，一旦影响因素造成故障产生，即可实施故障解决措施。

结合实际作业中电力变压器状态检修在线监测技术的运用，常见的在线监测技术有以下3种：（1）油中气体分析（Dissolved Gases Analysis，DGA）技术，变压器油的主要成分为芳香族不饱和烃、环烷族饱和烃、烷烃等[3]，是石油经分馏而产生的一种物质，当变压器发生故障时，变压器油的各成分在电、热双重作用下由复杂的化合物分解成简单的化合物：H2，CO，CH4，C2H4等气体。运用DGA技术定期、专项地对变压器油中的气体进行检测，分析气体的成分及各气体成分的含量，然后与正常值进行对比，从而发现和排除故障发生的点。（2）局部放电在线检测（Partial Discharge Detection，PD）技术，变压器在运转中长期处在工作电压的作用下，由于变压器各部件的绝缘层厚度不一样，其受到的电场强度也不一样，随着电压等级的变化，绝缘薄弱的部位就容易发生放电现象。PD技术主要监测变压器局部放电的速率和水平，通过分析放电的变化情况来判断故障出现的原因及故障出现的部位，便于及时对故障进行排除和处理。（3）红外温测技术，红外线、现代物理称为热射线，波长范围在0.76～100 μm，高于绝对零度的物质在释放热能的过程中都会伴随释放一种辐射波。正常运转的变压器在工作中向外散发的热量是有一定规律的，若变压器出现故障，会使变压器向外散发的热量规律发生变化。红外探测仪对温度变化极度敏感，通过红外探测仪对变压器发射的红外辐射信号进行收集、分析、处理成视频信号在相应的显示屏上形成红外热像图，一旦变压器出现发热过度或者局部发热不均故障，红外探测仪就能快速、准确地显示出来。

5    结语

综上所述，对电力变压器状态检修技术进行研究可以有效地提高变压器的使用率，延长使用寿命，进而提高整个电力系统的运转效率。电力建设为我国社会经济的发展提供强大的动力，对国民生活起到重要的支撑和保障作用。本文對电力变压器状态检修中常见故障及其技术进行分析探究，致力于促进我国电力工业的发展。

[参考文献]

[1]马君燕，胡心平，杨青青.电力变压器状态检修技术与评价方法[J].电力设备管理，2018（10）：44-46.

[2]赵宗杰.探讨电力变压器状态检修技术研究及应用[J].江西建材，2017（16）：194.

[3]马越江.电力变压器状态检修技术的应用分析[J].电子测试，2016（21）：120，122.