1、发电厂变压器故障诊断及处理措施摘要：在电力系统中，变压器是重要的电力转换设备，变压器运行正常与否会直接影响到电力系统运行的安全性、稳定性。一旦变压器出现故障，就会对整个电力系统造成严重破坏，给电力企业带来极大的经济损失。因此，要求电力企业相关维修人员能对变压器故障进行及时、正确的诊断，并能迅速排除故障，确保变压器运行的稳定与安全。本文对发电厂变压器常见的故障及其原因进行了分析，探讨了常用的变压器故障诊断方法，并提出了排除变压器故障的相关方法。 关键字：变压器 故障诊断 处理 异常 中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号： 发电厂变压器是电网系统的重要电力转换设备，变压器的安全运行对于电网
2、系统有着重大意义。变压器工作的理论基础是能量守恒定律和电磁感应原理，它能将如 220kV、66kV 的高电压转化为普通用户、企业所需的 380V、10kV 低电压。变压器的使用，能将电力线路中的电压升高后，再进行电力分配和电力输送，从而将电力线路中的电能损耗降到最低。电网系统中的能量损耗主要为变压器上的能量损耗，它的损耗包括铁损、铜损，在回路空载的情况下，变压器的损耗几乎就是电网系统的总能耗，另外，线路过载造成的变压器油温过高，也会加大电能损耗。 一、变压器故障的诊断 变压器常见的故障现象主要有：运行声音异常；油色、油温异常；变压器外观、颜色及味觉异常；强油风冷却器异常；油枕、防爆管喷油，等等
3、。这些故障产生的原因包括：变压器自身质量缺陷；铁芯过载、多点接地造成的绝缘性能超标；避雷器的接地引下线长度过长、截面过小；发生涌流；引线接头温度过高，等等。变压器故障诊断常用的方法有：智能型系统法、经典分析法、专家系统、人工神经网络等方法。 DGA（油中溶解气体分析）法是早期的变压器故障诊断方法，它主要是通过测量和分析内部绝缘油中各种气体（如乙烷、氢气、氢甲烷、一氧化碳、乙烯、乙炔等） ，来对产生这些气体的变压器故障进行诊断。多年实践证明，对于变压器故障诊断、检测，DGA 法具有重要的应用价值。经典分析法包括了三比值法和特征气体法。三比值法，它是将乙烷、乙炔、乙烯、氢气、氢甲烷 5 中特征气体
4、组合为 3 对比值，通过比值来对故障性质加以判断。它会列出不同的比值范围，用不同编码来分别表示三对比值，组合分析这些编码，就能按程度对故障进行分类，进而正确判断故障。特征气体法，是指根据故障类型与所产生气体间的关系，判定变压器故障类型的一种方法，故障类型与特征气体间的关系如表一所示。 表一 故障类型与特征气体间的关系 二、变压器故障处理 （一）变压器运行故障的处理 变压器在运行过程中，若出现以下故障，必须立即停运变压器，然后再采取相应的处理措施。一是变压器发生燃烧或明烟现象。变压器着火但油箱无破损，要马上使用干粉或二氧化碳灭火器灭火；如果油箱有破损，要采用泡沫灭火器灭火，使用砂土压灭零散的油火
5、。二是变压器漏油、喷油，油位显著降低。要在停运变压器以后，在油凝结时，冷却器不空载运行，密切监控顶层油温，逐渐增加负载至投入足够数量的冷却器，恢复设备的运行正常。对于油位显著降低的现象，在补油时严禁从下部注入。对于温度过高，造成的过高虚假油位，要及时放油降至合理位置。三是变压器运行声音过大或有爆裂声。要对变压器内部、外部仔细进行检查，查明问题后在采取相应的处理措施。四是变压器负载过重。与相关部门、主管领导联系沟通后，选择损失、影响较小的供电回路予以切除。若是功率因素过低所引起的负载过重，则可通过提高功率因素来解决。 （二）瓦斯保护装置的故障处理 如果瓦斯保护装置发生动作，要迅速、准确地找出动作
6、的发生原因，查明是继电保护二次回路出现了故障，是空气的进入降低了油位，还是变压器本身原因所致。如果是轻瓦斯故障告警，要将检查重点放在变压器电流、电压、温升的变化，查看直流系统是否接地，是否是继电保护系统出现故障。检查有无漏油以及油色、油位变化。如果出现重瓦斯故障告警，必须要在查明准确原因后，才能再次运行变压器。 （三）变压器跳闸故障的处理 发生变压器跳闸时，首先要分析原因是外部故障还是内部故障，若不是内部故障，可再次运行。对于内部故障，要对电气设备回路进行检查，查看有无超负荷，若仅是过电流保护产生的跳闸，可投运变压器。变压器跳闸后，要立即停止油泵，若有备用电源或备用变压器，可先使用备用设备，维
7、持电网的正常运行，然后继续诊断跳闸原因。若变压器发生燃烧，要马上切断电源，停止冷却器后，再进行救火。 三、变压器故障实例分析 某发电厂 5 号无励磁型调压变压器，主变压器为 SFP8-20000/110，使用强迫油循环风冷却器，高压侧套管选用油浸电容式（BRLW-145/1250） 。该变压器自 2003 年投运以来，运行数据均很正常，预防性试验均合格。然而在最近进行的预防性试验中，却发现油耐压试验平均值为 40.2kV，同比下降了 14.3kV，且其色谱分析结果中，烃类总含量严重超标，油色谱分析结果如表二所示。 表二 变压器的油色谱分析结果 由表二可知，乙烯（C2H4） 、二氧化碳(CO2)
8、、一氧化碳(CO)是气体的主要构成成分，乙烷（C2H6）和氢气（H2）次之，由此判断出变压器故障主要是过热性故障。通过采用相应的计算方法，可以计算出油溶解气体的产气率，从而对故障程度加以判断，计算公式如下： 上式中，：绝对产气率，t：时间间隔，p：油密度，G：总油量。通过计算得到为 35.83（11 月 23 日11 月 26 日） ，这一数值远超出了规定的最大值 0.5ml/Hd，由此可判定该变压器的过热性故障伴有明显烧痕，且发生速度较快。 从计算结果，得到其特征气体对应的编码值为 022，这表明变压器的过热性故障高于 700，对应的四位编码（02D2）表明过热性故障还存在于导电回路中。该电
9、厂后来对该变压器进行了各种试验，在变压器空载状态下，对其三相电压进行测量分析后，可以排除匝间短路故障；检测抽油泵运行的电流声后，可以排除气体含量增高导致的故障；进行微油水试验、介质损耗试验后，可排除潮气侵入导致的故障；测试变压器运行时的铁芯接地电流后，可排除铁芯多点接地故障。变压器直流绕组试验结果如表三所示，与出厂报告相比较，该结果的不平衡度显著增大。但是切换分接开关时，各相误差较为一致，故可排除分接开关部位故障的可能性。 表三 直流绕组试验结果 为准确地诊断出变压器故障，该厂还对变压器油箱、高压套管导电头进行了红外线温度测试，但并未发现有过热现象。通过以上分析，可以判断出该变压器的故障是为导
10、电回路过热，而高压套管内侧的绝缘不良导致了故障的快速发展。因此，针对该变压器故障，需要对变压器进行定期的油过滤监视、红外线测温，在进行机组大修时，还应当进行吊罩检修。 参考文献： 1 谭文秀,吕涛涛,高广等.变压器运行中出现的故障与维护措施探讨J.城市建设理论研究（电子版）,2012,(14). 2 谭文秀,吕涛涛,高广等.变压器运行中出现的故障与维护措施探讨J.城市建设,2010,(36):212-213. 3 张鹏国.水电厂变压器故障原因及处理方法研究J.中国新技术新产品,2013,(5):110. 4 赵春梅.变压器运行中常见异常及故障处理J.中国科技信息,2010,(11):139-140. 5 王选奇.对变压器在运行中常见故障的原因及处理方法的分析J.企业文化(中旬刊),2012,(6):110.
