電力變壓器的日常維護(hù)及故障的預(yù)防方法

1、僅供個(gè)人參考電力變壓器的日常維護(hù)及故障的預(yù)防方法變壓器故障通常是伴隨著電弧和放電以及劇烈燃燒而發(fā)生,隨后電力設(shè)備即發(fā)生短路或其他故障，輕則可能僅僅是機(jī)器停轉(zhuǎn)，照明完全熄滅，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生重大火災(zāi)乃至造成人身傷亡事故。因此如何確保變壓器的安全運(yùn)行受到了世界各國的廣泛關(guān)注。一、變壓器故障的統(tǒng)計(jì)資料（一）、各類型變壓器的故障根據(jù)相關(guān)部門對變壓器類型顯示的變壓器故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)人們可以看出，電力變壓器故障始終占據(jù)主導(dǎo)位置。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse（二）、不同用戶的變壓器故障變壓器使用在不同的部門，故障率是不同的。為了分析

2、變壓器發(fā)生故障的危險(xiǎn)性，可將用戶劃分為11個(gè)獨(dú)立類型：（1）水泥與采礦業(yè)；（2）化工、石油與天然氣；（3）電力部門；（4）食品加工；（5）醫(yī)療；（6）制造業(yè)；（7）冶金工業(yè)；（8）塑料；（9）印刷業(yè)；（10）商業(yè)建筑；（11）紙漿與造紙業(yè)。當(dāng)考慮到頻率和程度時(shí)，電力部門的風(fēng)險(xiǎn)是最高的，冶金工業(yè)及制造業(yè)分別列在第二和第三位。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse（三）、各種使用年限變壓器的故障按照變壓器設(shè)計(jì)人員的說法，在“理想狀況下”變壓器的使用壽命可達(dá)3040年，很明顯的是在實(shí)際中并非如此。在1975年的研究中，故障時(shí)的

3、變壓器平均壽命為9.4年。在1985年的研究中，變壓器平均壽命為14.9年。在電力工業(yè)中變壓器的使用壽命應(yīng)當(dāng)給予特別地關(guān)注。我國在改革開放至今經(jīng)歷了一個(gè)工業(yè)飛速發(fā)展的階段，基礎(chǔ)工業(yè)特別是電力工業(yè)大規(guī)模的發(fā)展。這些自80年代初到90年代安裝的設(shè)備，按其設(shè)計(jì)與運(yùn)行的狀況，現(xiàn)在大部分都已到了老化階段。如今，這些設(shè)備已運(yùn)行了近25年，故必須對已安裝變壓器的故障可能性給予特別的關(guān)注。二、變壓器故障原因分析根據(jù)有關(guān)變壓器故障的資料并進(jìn)行分析的結(jié)果表明，盡管老化趨勢及使用不同，故障的基本原因仍然相同。多種因素都可能影響到絕緣材料的預(yù)期壽命，負(fù)責(zé)電氣設(shè)備操作的人員應(yīng)給予細(xì)致地考慮。這些因素包括：誤操作、振動(dòng)、

4、高溫、雷電或涌流、過負(fù)荷、三相負(fù)載不平衡、對控制設(shè)備的維護(hù)不夠、清潔不良、對閑置設(shè)備的維護(hù)不夠、不恰當(dāng)?shù)臐櫥约罢`用等。下面給出了在過去幾十年中美國HSB公司總結(jié)出的有關(guān)變壓器故障的基本原因，列出了分別由1975、1983以及1998年的研究得出的關(guān)于故障通常的原因及其所占比例。（一）、線路涌流線路涌流（或稱線路干擾）在導(dǎo)致變壓器故障的所有因素中被列為首位。這一類中包括由誤操作、變壓器解并列、有載調(diào)壓分接頭拉弧等原因引起的操作過電壓、電壓峰值、線路故障/閃絡(luò)以及其他輸配（TD）方面的異?，F(xiàn)象。這類起因在變壓器故障中占有絕大部分的比例。（二）、絕緣老化在過去的10年中在造成故障的起因中，絕緣老化

5、列在第二位。由于絕緣老化的因素，變壓器的平均壽命僅有17.8年，大大低于預(yù)期為3540年的壽命！在1983年，發(fā)生故障時(shí)變壓器的平均壽命為20年。（三）、受潮受潮這一類別包括由洪水、管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分。（四）、維護(hù)不良保養(yǎng)不夠被列為第四位導(dǎo)致變壓器故障的因素。這一類包括未裝變壓器的保護(hù)裝置或安裝的不正確、冷卻劑泄漏、污垢淤積以及腐蝕。（五）、過載這一類包括了確定是由過負(fù)荷導(dǎo)致的故障，僅指那些長期處于超過銘牌功率工作狀態(tài)下小馬拉大車的變壓器。過負(fù)荷經(jīng)常會(huì)發(fā)生在發(fā)電廠或用電部門持續(xù)緩慢提升負(fù)荷的情況下。最終造成變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，過高的溫度導(dǎo)致了絕緣的過

6、早老化。當(dāng)變壓器的絕緣紙板老化后，絕緣紙絕緣強(qiáng)度降低。因此，外部故障的沖擊力就可能導(dǎo)致絕緣破損，進(jìn)而發(fā)生故障。（六）、雷擊雷電波看來比以往的研究要少，這是因?yàn)楦淖兞藢ζ鹨虻姆诸惙椒ā，F(xiàn)在，除非明確屬于雷擊事故，一般的沖擊故障均被列為“線路涌流”。（七）、三相負(fù)載不平衡由于三相負(fù)載不平衡所引起某相長期過載，而使該相溫度偏高進(jìn)而使絕緣老化，產(chǎn)生匝間短路或相間短路。（八）、連接松動(dòng)連接松動(dòng)也可以包括在維護(hù)不足一類中，但是有足夠的數(shù)據(jù)可將其獨(dú)立列出，因此與以往的研究也有所不同。這一類包括了在電氣連接方面的制造工藝以及保養(yǎng)情況，其中的一個(gè)問題就是不同性質(zhì)金屬之間不當(dāng)?shù)呐浜?，盡管這種現(xiàn)象近幾年來有所減少。

7、另一個(gè)問題就是螺栓連接間的緊固不恰當(dāng)。（九）、工藝/制造不良在HSB于1998年的研究中，僅有很小比例的故障歸咎于工藝或制造方面的缺陷。例如出線端松動(dòng)或無支撐、墊塊松動(dòng)、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強(qiáng)度不足以及油箱中留有異物。（十）、破壞及故意損壞這一類通常確定為明顯的故意破壞行為。美國在過去的10年中沒有關(guān)于這方面變壓器故障的報(bào)道。而在我國這種現(xiàn)象卻時(shí)有發(fā)生，比如盜竊、人為破壞等。三、變壓器的日常維護(hù)根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，用戶可制訂一個(gè)維護(hù)、檢查和試驗(yàn)的計(jì)劃。這樣不但將顯著地減少變壓器故障的發(fā)生以及不可預(yù)計(jì)的電力中斷，而且可大量節(jié)約經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。因?yàn)橐坏┌l(fā)生事故，不僅修理費(fèi)用以及停工期的花費(fèi)

8、巨大，重繞線圈或重造一臺(tái)大型的電力變壓器更需要6到12個(gè)月的時(shí)間。因而，一個(gè)包括以下建議的良好維護(hù)制度將有助于變壓器獲得最大的使用壽命。（一）、安裝及運(yùn)行（1）、變壓器的安裝地點(diǎn)應(yīng)與其設(shè)計(jì)和建造的標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。若置于戶外，應(yīng)確定該變壓器適于戶外運(yùn)行。（2）、保護(hù)變壓器不受雷擊及外部損壞危險(xiǎn)。（3）、確保負(fù)荷在變壓器的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。嚴(yán)防出現(xiàn)小馬拉大車的現(xiàn)象。（4）、在油冷變壓器中需要仔細(xì)地監(jiān)視頂層油溫。（5）、平時(shí)在運(yùn)行操作中，應(yīng)嚴(yán)格按照運(yùn)行操作規(guī)程執(zhí)行，嚴(yán)防出現(xiàn)誤操作。（6）、在操作變壓器的解、并運(yùn)行過程中，一定要按變壓器解、并列的“三要素”進(jìn)行，嚴(yán)防出現(xiàn)操作過電壓。（7）、平時(shí)應(yīng)對變壓器進(jìn)

9、行經(jīng)常檢查和巡視，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。（二）、對油的檢驗(yàn)變壓器油的介電強(qiáng)度隨著其中水分的增加而急劇下降。油中萬分之一的水分就可使其介電強(qiáng)度降低近一半。除小型配電變壓器外所有變壓器的油樣應(yīng)經(jīng)常作擊穿試驗(yàn)，以確保正確地檢測水分并通過過濾將其去除。應(yīng)進(jìn)行油中故障氣體的分析。應(yīng)用變壓器油中8種故障氣體在線監(jiān)測儀，連續(xù)測定隨著變壓器中故障的發(fā)展而溶解于油中氣體的含量，通過對氣體類別及含量的分析則可確定故障的類型。每年都應(yīng)作油的物理性能試驗(yàn)以確定其絕緣性能，試驗(yàn)包括介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度、酸度、界面張力等等。（三）、經(jīng)常維護(hù)（1）、保持瓷套管及絕緣子的清潔。（2）、保證電氣連接的緊固可靠。（3）、定期檢查分接開關(guān)

10、。并檢驗(yàn)觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性及接觸的定位。（4）、在油冷卻系統(tǒng)中，檢查散熱器有無滲漏、生銹、污垢淤積以及任何限制油自由流動(dòng)的機(jī)械損傷。（5）、每年檢驗(yàn)避雷器接地的可靠性。接地必須可靠，而引線應(yīng)盡可能短。旱季應(yīng)檢測接地電阻，其值不應(yīng)超過4Qo（6）、每三年應(yīng)對變壓器線圈、套管以及避雷器進(jìn)行介損的檢測。（7）、應(yīng)考慮將在線檢測系統(tǒng)用于最關(guān)鍵的變壓器上。目前市場上有多種在線檢測系統(tǒng)，供應(yīng)商將不同的探測器與傳感器加以組裝，并將其與數(shù)據(jù)采集裝置相連，同時(shí)提供了通過調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊的功能。美國SERVERON公司的TrueGas油中8種故障氣體在線監(jiān)測儀就是極好的選擇。此系統(tǒng)監(jiān)測真實(shí)

11、故障氣體含量，結(jié)合“專家系統(tǒng)”診斷將無害情況與危險(xiǎn)事件加以區(qū)分，保證變壓器的安全運(yùn)行。四、結(jié)束語變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一。雖配有避雷器、差動(dòng)、接地等多重保護(hù)，但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電場及熱場不均等諸多因素，事故率仍然很高。中國在70年代的10年中，110kV及以上變壓器的年平均絕緣事故率約為17.66臺(tái)次，惡性事故和重大損失也時(shí)有發(fā)生。因此借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，利用先進(jìn)在線監(jiān)測設(shè)備，加強(qiáng)狀態(tài)維護(hù)模式，以使電力供應(yīng)更加安全可靠。不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)人參考僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.Nurfurdenpers?nlichenfurStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'etudeetlar