变压器运行维护与故障解决方法

刘明玉

（神木市洁能综合利用发电有限公司，陕西 神木 719300）

0 引 言

变压器和电力系统稳定运行的关系密切。在日常运行中，如果变压器出现故障会直接导致电力系统瘫痪，不仅影响用户的正常用电，增加一定的投诉率，还会影响电力企业的声誉，从而降低电力企业的经济效益。因此，电力企业必须采用合理的维护措施和故障解决方法。

1 电力变压器的用途与分类

在时代的快速革新下，电气设备的类型愈来愈多样化，不同类型电气设备具有的额定电压也不同。通常，电压并不是由发电厂直接提供给人们使用，因为电能传输中会存在热损耗，导致电能利用率降低，因此需应用变压器提升电能电压的传输。一般来说，升压变压器可以稳定传送电压，提升电厂输出的电压质量。结合变压器冷却方式的差异性，它可分为充气式变压器、干式变压器、油浸风冷变压器以及油浸自冷变压器等；结合线圈结构，它可分为多线圈变压器、三线圈变压器、双线圈变压器以及单线圈变压器等；从用途方面，它可分为调压器、特种变压器以及电力变压器等。为了保证变压器的稳定运行，不仅要做好变压器的运行维护，还要科学合理地解决其存在的故障，以保证电能的稳定传输。

2 变压器的运行维护

变压器作为电网传输中不可缺少的组成部分，可以为用户提供更加稳定和安全的电能。充分调节电压不仅能避免由电压过低或过高损害用户电器所导致的经济财务损失，还能满足用户对电能的不同使用需求。实际工作开展中，做好变压器的运行维护工作非常有必要。通过采取科学合理的维护方法，可及时并有效地解决变压器存在的问题，从而保障电力系统运行的稳定性和安全性，为用户提供更加优质的电力服务。

2.1 合理制定维护计划并定期检查

维护变压器前应制定合理科学的维护计划，以作为指导维护工作的依据。电力企业有关人员需要结合变压器的自身特点和具体运行状况进行合理制定维护计划，科学分配维护人员岗位，确保进一步提升变压器的供电质量[1]。此外，应定期检查变压器，在没有发生故障前加强对变压器的维护，防止出现设备老化现象。

2.2 变压器耗损的处理

变压器的工作环境具有一定的特殊性，长时间处于高负荷状态极易发生耗损。变压器的损耗在一定程度上会严重影响电力系统，导致出现电压不稳定的情况，甚至会严重影响到居民的正常生活。因此，变压器的耗损处理应纳入变压器的运行维护工作，根据损耗的不同程度，采取合理的处理方式[2]。对于不严重的损耗可应用维修技术进行解决，若出现严重的损耗需要立即更换部件，以保证变压器质量。变压器本身属于一种消耗相对较高的物品，购买时要尽量选择高性价比的设备，从而从源头降低变压器的故障发生率。

2.3 变压器各个元件的维护

变压器的长时间工作，使内部元件常常负载严重而易导致变压器故障。为有效保障变压器运行的稳定性，需要加强对变压器内部元件的维护。现阶段，变压器的元件相对较多，维护作业难度较大，具体可从以下3个方面入手。首先，消除变压器的接缝渗漏现象。相关人员需要改变其密封程度，通过开展维护和清理等相关作业操作，全面解决变压器的泄漏现象。其次，在长时间运行过程中变压器油质会发生氧化，因此需重视其密封性。另外，相关人员可使用油枕解决氧化现象。最后，在为变压器加油时应该合理控制速度，从而更好地维护变压器，保证其正常运行[3-5]。

3 电力变压器故障检修技术

变压器作为电力系统的重要组成部分，其安全可靠的运行至关重要。目前，我国电力系统中的大部分变压器已使用很长时间，极易出现功能老化问题。此外，因为变压器需要连接整个电力电网，系统中任何设备出现问题都会增加电压器的故障风险，所以变压器运行过程中的检修工作极为重要[6]。

3.1 变压器油质分析

变压器油作为电力变压器中极其重要的冷却介质，应用范围广泛。结合近年来相关电力变压器的检修数据可以看出，大部分变压器的故障或异常运行，都对变压器油产生不同程度的影响。因此，在对变压器进行故障检修过程中应检测变压器油的质量，即检测油中的气体含量。通常采用气体色谱图分析的方法检测变压器油中异常气体的种类和各自的混入量。因为变压器油本身是变压器的一部分，所以在变压器出现故障时必然会导致变压器油自身的质量发生变化。通过检修电力变压器的运行状态，可获取变压器油中气体的含量和种类，进而判断故障的位置和原因。

3.2 局部放电量测试

电力变压器具有结构复杂、密封严密以及绝缘性好等显著特点。出现故障时直接拆解变压器查找原因极为不妥，但只观察变压器的整体不一定能够找到故障原因，因此必须寻找一种简单易行的检修方法。电测法可用于检测变压器的局部放电信号，将其应用于变压器故障检测工作，能很好地从侧面反映变压器发生异常或故障问题的位置，利于相关人员掌握变压器的运行状况，明确故障的具体位置。

3.3 物理变化检测

变压器检修最直观的检测方法是观察变压器各个位置是否出现局部变形或位置移动等问题，确定其是否能够自行恢复。变压器内部结构极其复杂，电力设备的配置精密度越来越高，物理变化很有可能导致变压器出现问题或故障。因此，在电力变压器运行和维护过程中，应该注意自身的物理变化情况。另外，检测变压器表面温度的变化情况，应及时查找与分析温度异常故障问题，从而保证变压器可靠运行。

4 变压器常见故障的成因

4.1 变压器超常负荷

放电故障、分接头开关故障、绕阻故障以及铁芯故障等是变压器的常见故障。导致这些故障出现的因素较多，需要针对变压器内容开展相关的分析和研究。一般来说，变压器超常负荷是导致电力变压器故障的首要原因。变压器长期工作在超负荷状态，导致其内部连接件和相关零件过热，但冷却装置的冷却效果需要一定时间才能达到，从而容易发生故障造成部分零件损坏[7]。最常见的是分接头故障和铁芯故障，当变压器内部零件过热时会损坏局部零件，温度过高时分接头开关的连接件和铁芯零件的绝缘体会超过正常运转负荷而出现故障。

4.2 使用维护操作不当

如果工作人员使用电力变压器的方法不正确，不能及时有效处理发生的故障问题，且不重视日常设备的保养与维护，必将加快变压器绝缘体的老化速度。绝缘体可保护绕阻和铁芯等零件，但在实际运转过程中如果变压器受到损害，那么绝缘体保护作用也将消失。部分零件在湿度或温度过度情况下也会发生故障现象，从而影响变压器的正常运行。

4.3 变压器线路故障

除上述两种原因外，变压器线路的相互干扰也是最常见的故障原因，大多数故障都是受到线路间的相互干扰而产生的。合闸时的过电压和低负荷阶段的电压峰值在线路干扰时会出现异常现象，从而导致变压器发生故障。

5 电力变压器常见故障及处理方法

作为电力系统的关键设备，变压器能否安全稳定运行可直接影响电力的传输质量与效率。相关人员必须着重分析电力变压器的常见故障，不断总结工作经验，实现对变压器故障进行更加准确和快速的判断。另外，通过采取针对性的处理方法，可尽可能将故障消除在萌芽阶段，从而最大程度地发挥变压器作用。变压器常见的故障体现在以下几个方面。

5.1 电力变压器内部故障

5.1.1 绕组故障及处理方法

绕组是变压器的电路部分，其在运行过程中出现的故障主要包括匝间和相间等短路故障。发生短路时，绕组电流将会达到额定电流的数十倍甚至更高，会导致绕组温度快速上升，将会加速绝缘老化。绕组受到较大电磁力的作用会发生松动和变形，会对其性能和使用造成不良影响[8]。

处理绕组故障时，应合理处理绕组松动、变形以及位移等各种缺陷情况。需及时做好相应的加固，更换相应的撑条和绕组；及时修复绝缘故障，当修复无法解决问题时，则应及时更换损坏的部件。对于电力变压器在使用过程中出现的匝间短路和绕组断路等故障，则应当做好绕组修复或更换操作。

5.1.2 铁心故障及处理方法

铁心是变压器的磁路部分，故障主要包括铁心多点接地、接地不良以及铁心片间短路等，最常见的故障为铁心多点接地。铁心多点接地时，多个接地点间会形成闭路产生环流，从而导致局部出现过热现象。

铁心故障多数是由铁心柱的穿心螺杆等部件损坏引起的。在处理过程中采用吊芯检查法，合理测量各相绕组的直流电阻，检查铁心外观，并测量片间绝缘电阻。处理多点接地故障时，可在铁心和油箱间加直流电压，利用大电流进行短时间冲击，烧掉铁心多余接地点，从而合理处理铁心多余接地点。

5.2 电力变压器外部故障

5.2.1 油箱故障及处理方法

变压器油箱故障时会出现渗油现象，一方面带来较大的经济损失，造成了严重的环境污染，另一方面会影响变压器运行的安全性，情况严重时可能会引起停运，甚至损坏变压器。

针对焊接处出现的渗油问题，可通过直接带油焊接的方式进行处理。高压套管渗油现象大多是由胶垫安装不合理造成的，可通过更换密封胶垫进行处理。低压侧套管出现的渗漏情况通常是由低压侧外部连接引线偏短造成的，因此应在母线拉伸时依据相应的规定利用软铜线连接母线。

5.2.2 引线故障及处理方法

引线出现故障主要是由接头连接质量差、引线绝缘损坏以及螺栓松动等原因造成的。

处理时需要详细检查焊接点和部件连接点的具体情况。如果焊接点出现了脱落情况，则应当重新对其进行焊接，完成相应的焊接作业后清洗焊接表面，保证其表面干净。发现存在接触不良情况，要及时紧固螺栓。

5.2.3 套管故障及处理方法

电力变压器中的套管在使用过程中出现故障的主要原因是其表面遭受了污染。套管出现故障时会引起表面闪络和泄漏电流加大，将导致绝缘套管温度升高，破坏其绝缘性。

处理该故障则需定期检查套管表面是否清洁，如果发现其表面遭受了污染，应当及时进行清理。要确保管套表面始终保持清洁以及套管油位正常，从而避免故障的发生。

6 结 论

电力是人们赖以生存和发展的基础性资源，涉及人们生活的方方面面。作为电力系统的重要输变电设备，变压器在我国城市化建设和社会经济发展中具有十分重要的作用，受到了社会各界的广泛关注。当前电力变压器受其自身材质、使用频繁等相关因素的影响，导致各类故障层出不穷，严重影响了电力系统的正常运行。因此，为了提升电力企业的社会效益和经济效益，保证人们的用量质量，电力企业必须全面分析变压器的故障原因，并采取具有针对性的措施，保证电力系统正常运行，从而为我国电力行业的健康可持续发展保驾护航。