火力发电厂变压器故障分析及处理方案研究

刘刚

（国电安顺发电有限公司，贵州 安顺 531000）

在电力系统的高速发展过程中，火力发电厂变压器的故障问题一直受到广泛关注，一线的技术研究者始终在努力探究各种解决方案，进一步减少变压器故障，推动火力发电厂的发展。在电力系统运行过程中，火力发电厂的主要变压器必须处于安全稳定的运行状态，一旦在运行过程中出现问题，就会给电厂的生产以及系统的稳定带来极大的影响。本文主要对火力发电厂变压器在使用过程中所产生的主要故障进行深入分析，并结合实际应用情况来制定合理的解决方案。

1 变压器渗漏油故障分析及处理方案

（1）变压器渗漏油故障分析。漏油是火力发电厂油变压器出现故障的主要形式之一，漏油问题的严重性在于一旦出现漏油虽不会导致电变压器停止工作，但会为重大安全事故埋下隐患。因为变压器的结构特点决定了其内部存在着各式各样的密封情况，一旦密封不严就会造成渗漏油，一般情况下出现这类故障的主要原因有以下几种：①变压器内部密封胶垫质量不合格；②密封胶垫长期未更换出现老化和龟裂；③工作人员未定期对密封胶垫进行检查紧固；④放油阀门存在质量问题，放油阀关闭不够严密；⑤油箱焊接工作不到位，存在焊接质量问题，如焊接沙眼或裂纹；⑥变压器循环油泵问题、变压器制造工艺不先进、密封胶垫受力不均衡等。

（2）变压器渗漏油故障处理方案。为避免、解决渗漏油故障，需要制定检修方案，进行定期巡视、排查，一旦发现问题需及时处理，避免影响变压器的正常使用。通常采取如下方案：①及时准确找出故障发生的主要原因，精准的判断出渗漏油的正确位置，对渗漏点进行严格的处理；②针对油箱的密封不严所造成的变压器渗漏，在日常巡检排查过程中及时检查油箱各密封部位的密封情况，出现问题及时进行解决，油箱的焊接点出现漏油时需要将变压器停运、放油，清理油垢进行补焊；③针对焊接点在油箱底部出现漏油的情况，尽量采取带油补焊的方式进行处理，且在进行补焊时尽可能采取气焊，减少焊接时间，控制焊接温度；④在变压器拆装过程中要小心谨慎，避免给变压器带来不可挽回的损坏。

2 变压器出口短路故障分析及处理方案

（1）变压器出口短路分析。出口短路故障是火力发电厂变压器常见的主要问题之一。在进行变压器短路故障的检测分析中，需要注意在变压器一、二次绕组中所产生的比较强大的短路电流，其数值往往会到其额定电流的十几倍，甚至是几十倍，这是变压器出口出现短路时所产生的突出现象。强电流产生的高温会降低变压器的绕组绝缘强度，严重时还会造成绕组绝缘击穿，其危害性十分大，即使短路电流值较小也会对变压器的绝缘体造成致命伤害，以至影响变压器的恢复运行，严重时甚至导致变压器报废，给企业带来无法弥补的损失。

（2）变压器出口短路故障处理方案。对故障处理过程进行全方位的分析研究，需要做好设备出现故障后的及时应对措施，更需要做好故障出现前的防范工作。例如在进行安装的过程中，一定要结合当前的工作环境、安装天气条件，制定合理的安装方案，确保安装质量；尽可能避免其受到污浊空气和灰尘的影响，最为重要的是需要在安装之前对变压器各部分绝缘情况进行检查，发现问题及时消除；正常投运后，应通过年度电气实验和绝缘油取样化验的检测方式来对火力发电厂大型油变压器可能存在问题进行排查。常规的试验有以下2种。

①绝缘试验。主要排查电气设备所存在的绝缘缺陷。该类缺陷一种是在设备制造的过程中未发现、潜伏的缺陷；一种是在安装投运后，运行阶段受外界作用逐渐发展起来的缺陷。外界作用主要有工作电压、大气过电压、潮湿、机械力、热作用、化学作用等，这些都是影响电气设备安全运行的主要原因。隐蔽性绝缘缺陷，可分为两大类：一类是集中性缺陷，如绝缘子瓷质出现开裂，发电机绝缘局部严重磨损或挤压破裂，电缆绝缘中存在气泡，设备绝缘受到机械损伤等；另一类为分布性缺陷，即电气设备的整体绝缘性能下降，如电机、瓷瓶及套管等绝缘材料受环境的影响整体出现老化、受潮等。若绝缘内部存在固有缺陷，将严重降低设备原有的绝缘水平，因此需要借助常规的试验方法，及时查出设备的隐藏性缺陷并予以消除。

②特性试验。绝缘试验以外的其他实验都叫特性试验。主要内容是对变压器其它特性进行测试，如变压器和互感器的变比试验、极性试验、线圈的直流电阻测量等，主要目的是根据试验结果的分析来查找缺陷。但每种试验在应用过程中都存在局限性，因此需要结合试验结果、出厂数据和历史数据进行纵向比较，与同类型设备的试验数据进行横向对比，通过专业化分析来准确判断设备存在的缺陷，为检修提供可靠依据。

3 变压器铁芯多点接地故障分析及处理方案

（1）变压器铁芯多点接地故障分析。变压器铁芯发生多点接地故障的原因难以通过检测确定，接地故障出现的原因和方式很不确定，甚至有时会时断、时续地出现接地故障。由于多点接地导致铁芯出现环流大，因此该故障发生时多数都会出现运行中铁芯过热的现象，同时变压器油温会迅速上升到300～700°左右，高温会导致变压器油的油质下降，瓦斯气体继电器动作。在进行变压器铁芯接地故障分析时，可通过对变压器油的气相色谱分析来判断出现异常的主要原因，同时运用电流表测量铁芯接地所产生的电流值，若接地电流值出现明显上升则需要停运变压器进行检查，解开变压器铁芯正常接地点，采用兆欧表摇测铁芯绝缘，如果铁芯绝缘阻值出现明显下降或为零，就证明是变压器铁芯出现了多点直接、间接接地状况。

（2）变压器铁芯多点接地故障处理方案。可采用电流冲击法，对接地点进行击穿放电，主要目的是将接地杂物击穿熔掉。如果对地绝缘值显示为正常标准，先对变压器的油箱进行放油，再进行详细的吊罩或吊芯检查，以此来判断其接地出现的实际状况，再结合现场实际情况对变压器铁芯接地故障进行处理。

4 变压器喷油爆炸故障分析及处理方案

（1）变压器喷油爆炸故障分析。导致变压器喷油爆炸故障的原因一般是其内部发生了短路故障。类似于绕线匝间短路、相间短路以及对地短路等会导致此类故障发生；变压器进水也会导致绝缘下降引发短路。喷油爆炸故障还有可能是断线所产生的电弧引起的。因为线组接头焊接不良、运行状态下引线连接松脱等问题，在电流冲击下断点处产生的高温电弧使油气化，促使内部压力迅速增高所致。

（2）变压器喷油爆炸故障处理方案。根据上述引发的喷油故障原因，平时须做好变压器的防潮，按规程做好变压器预防性试验，及时查出相间、匝间绝缘隐患，并制定合理的处理方案予以消除；同时大气过电压也会对变压器内部绝缘产生巨大的破坏作用，做好防雷也是减少变压器内部短路情况发生的重要措施。

5 结语

变压器是电力系统中的重要设备，其运行的稳定性会直接影响到整电力系统的平稳性。因此相关技术管理人员必须高度重视变压器的运行情况，采用先进的检测技术及方法，及时查出故障类型以及产生的主要原因，制定出合理的处理方案，安排专业人员进行检修，确保变压器始终处于良好的运行状态，进而促进电力系统发展。