摘　要: 在中國高速的現代化發展中，電力工業的安全運行起著關鍵作用。本文主要從變壓器的常見故障的原因進行分析，并對變壓器的維護提出一點建議。

　　關鍵詞：變壓器 故障原因 輸電線路

　　變壓器是電力系統的重要設備,其狀態好壞,直接影響電網的安全進行。由于變壓器在設計、制造、安裝和進行維護等方面原因使絕 緣存在缺陷,抗短路能力降低,因此近年來主變 的事故較多,其中威脅安全最嚴重的為繞組局部放電性故障。根據國家電力公司對 2001 年全國 110kV 及以上主變事故的調查,得知繞組 的事故占總事故臺數的 74.6%(福建省網為80%)。因此,提高變壓器安全運行是極其重要的。
　　
　　1 變壓器故障原因分析

多種因素都可能影響到絕緣材料的預期壽 命,負責電氣設備操作的人員應給予細致地考慮。這些因素包括:誤用、振動,過高的操作 溫度、雷電或涌流、過負荷、對控制設備的維 護不夠、清潔不良、對閑置設備的維護不夠、不恰當的潤滑以及誤操作等。

　　1.1 雷擊

　　雷電波看來比以往的研究要少,這是因為改變了對起因的分類方法。現在,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?！?

　　 1.2 線路涌流 線路涌流(或稱線路干擾)在導致變壓器故障的所有因素中被列為首位。這一類中包括合閘過電壓、電壓峰值、線路故障 / 閃絡以 及其他輸配(T ＆ D)方面的異常現象。這類起 因在變壓器故障中占有顯著比例。事實表明,必須在沖擊保護或對已有沖擊保護充分性的驗證方面給與更多的關注。
1.3 工藝 / 制造不良 僅有很小比例的故障歸咎于工藝或制造方面的缺陷。例如出線端松動或無支撐、墊塊松動、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不 足以及油箱中留有異物。

　　 1.4 絕緣老化

　　在過去的10年中在造成故障的起因中,絕緣老化列在第二位。由于絕緣老化的因素,變 壓器的平均壽命僅有17.8年,大大低于預期為35～40 年的壽命！在 1983 年,發生故障時變 壓 器的平均壽命為 20 年。

　　 1.5 過載

這一類包括了確定是由過負荷導致的故障,僅指那些長期處于超過銘牌功率工作狀態 下的變壓器。過負荷經常會發生在發電廠或 用電部門持續緩慢提升負荷的情況下。最終 造成變 壓器超負荷運行,過高的溫度導致了絕緣的過早老化。當變壓器的絕緣紙板老化后, 紙強度降低。因此, 外部故障的沖擊力就 可能導致絕緣破損, 進而發生故障。

　　 1.6 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。

　　1.7 維護不良

　　保養不夠被列為第四位導致變壓器故障的因素。這一類包括未裝控制其或裝的不正確、 冷卻劑泄漏、污垢淤積以及腐蝕。

　　1.8 破壞及故意損壞

　　這一類通常確定為明顯的故意破壞行為。

　　1.9 連接松動 連接松動也可以包括在維護不足一類中,

　　但是有足夠的數據可將其獨立列出,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情況,其中的一個 問題就是不同性質金屬之間不當的配合,盡管 這種現象近幾年來有所減少。另一個問題就是螺栓連接間的緊固不恰當。

　　2 變壓器維護建議

　　根據以上統計分析結果,用戶可制訂一個 維護、檢查和試驗的計劃。這樣不但將顯著地減少變壓器故障的發生以及不可預計的電力中 斷,而且可大量節約經費和時間。因為一旦發 生事故,不僅修理費用以及停工期的花費巨大,重繞線圈或重造一臺大型的電力變壓器更需要 6 到 12 個月的時間。因而,一個包括以下建 議的良好維護制度將有助于變壓器獲得最大的 使用壽命。

　　 2.1 安裝及運行

　　確保負荷在變壓器的設計允許范圍之內。 在油冷變壓器中需要仔細地監視頂層油溫；變 壓器的安裝地點應與其設計和建造的標準相適應。若置于戶外,確定該變壓器適于戶外運行；保護變壓器不受雷擊及外部損壞危險。

　　 2.2 對油的檢驗

　　變壓器油的介電強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 介電強度降低近一半。除小型配電變壓器外 所有變壓器的油樣應經常作擊穿試驗,以確保正確地檢測水分并通過過濾將其去除。

　　應進行油中故障氣體的分析。應用變壓 器油中 8 種故障氣體在線監測儀,連續測定隨 著變壓器中故障的發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。每年都應作油的物理性能試驗以確 定其絕緣性能,試驗包括介質的擊穿強度、酸 度、界面張力等等。

　　 2.3 經常維護

　　保持瓷套管及絕緣子的清潔；在油冷卻 系統中,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的機械損傷；保證電氣連接的緊固可靠；定期檢查分接開關。并檢驗觸頭的緊固、灼傷、疤痕、轉動靈活性及 接觸的定位；每三年應對變壓器線圈、套管以 及避雷器進行介損的檢測；每年檢驗避雷器接地的可靠性。接地必須可靠,而引線應盡可能短。旱季應檢測 接地電阻, 其值不應超過 5Ω；應考慮將在線檢測系統用于最關鍵的變壓 器上。目前市場上有多種在線檢測系統 ,供應 商將不同的探測器與傳感器加以組裝,并將其與數據采集裝置相連,同時提供了通過調制解 調器實現遠距離通訊的功能。 美國 SERVERON 公司的 TrueGas 油中 8 種故障氣 體在線監 測儀就是極好的選擇。此系統監測 真實故障氣體含量, 結合“專家系統”診斷 將無害情況與 危險事件加以區分,保證變壓器 的安全運行。

　　3 結語

　　變壓器是電網中的重要設備之一。雖配 有避雷器、差動、接地等多重保護,但由于內部結構復雜、電場及熱場不均等諸多因素,事故率仍然很高。惡性事故和重大損失也時有發 生。因此,總結經驗,利用先進在線監測設備, 加強狀態維護模式,以使電力供應更加安全可靠。