两起发电厂变压器受潮引发的故障及对策研究

刘玥

摘要：发电厂变压器发生故障最主要的原因是绝缘受潮，由于水分渗入，使变压器的性能发生变化，绝缘性大大降低，从而影响变压器的运行安全。鉴于此，本文对变压器受潮具体的原因以及产生的危害进行详细的分析，根据具体的案例，采取合理的检测方法，对变压器中的潜在绝缘故障进行判断，并及时采取措施进行故障防范，从而防止出现安全事故，希望有参考意义。

关键词：变压器;故障;绝缘受潮;火力发电厂

在电力系统的运行中，火电厂变压器故障问题受到了较大的关注，关于故障的解决，相关技术人员一直致力于积极的研究中，使变压器故障能够减少，从而使火电厂安全稳定的运行。变压器故障发生最主要的就是绝缘受潮，由于水分这一影响因素，导致变压器的绝缘性能下降。因此，火电厂变压器运行中，要对故障问题进行充分的分析，采取合理的措施进行防范，保证变压器运行安全。

1.变压器受潮的原因及危害分析

火电厂变压器绝缘一般包含液体和固体两种绝缘，如果有水分渗入，这两种绝缘方式的电气性能都会受到损害。变压器的绝缘油中出现水分的情况主要有三种，一种是空气环境中携带，绝缘油和空气接触，在温度发生变化的过程中，吸收了空气中的潮气。另一种是绝缘油发生氧化反应生成水。最后一种是变压器绕组在进行干燥处理时不够充分，运行过程中从固体材料中渗出水分。

变压器的绝缘油中渗入水分，就会较大的影响其绝缘能力。这主要是因为悬浮的水滴和杂质纤维存在于绝缘油中时，水分会逐渐渗入到内部，在电场的作用下，纤维会形成连桥，使电极之间的电导性大大增加，使绝缘强度降低，绝缘油的击穿电压会极大的降低，而有部分温度会上升，造成热击穿。水和其中另外的元素发生反应产生酸性物质，逐渐渗入到变压器绕组内部的绝缘纸板上，从而腐蚀其材料，使绝缘纸板的电压水平受到影响。从有关的试验中发现，常温状态下，绝缘油中如果含水分万分之一，此时的击穿电压只达到干燥状态下的15%～30%。绝缘油中含水分0.005%时，耐压值仅仅是50kV。固体绝缘如果渗入水分时，电介质中的导电离子增多，同时水分能够使极性分子和杂质之间的离解速度加快，水分被绝缘材料的吸附力要超过水分子自身的内聚力，所以表面会产生连续水层，使绝缘性能下降，而且有电场作用，介质发生较大的损耗，水分子结构被破坏发生击穿。

2.发电厂变压器受潮案例

2.1故障案例一

2.1.1故障情况介绍

1号变压器型号为SF-31500/20，額定电压为20±2×2.5%/6.3kV，额定容量为31.5MVA，投入运行一年后对变压器油色谱进行分析，然后发现一氧化碳、二氧化碳以及氢气的含量与刚投入时有较大的增加，通过对运行使用前后的油色谱对比分析得知，除了上述三种气体含量增加外，其他气体的含量没有明显的变化。氢气的含量已经大于国家标准规定中的最大值，为了再次确定含量情况以及变化的形势，间隔一定的时间再次进行油色谱分析，同样发现含量上升，数值超过标准规定。

2.1.2故障具体分析

出现这一情况后，相关人员对故障进行了具体的分析，通过使用三比值法判断，得出由于含气量、温度高等引起局部发生放电，低能量密集，判定可能是空腔进水受潮。进一步进行数据计算，对氢气绝对产气的速率进行全面分析，通过计算得到速率在国家标准规定的注意值范围内，由此可以得知，变压器受潮故障还不是很严重。另外，一氧化碳、二氧化碳的含量升高，判断可能是热油循环处理时生成较多的二氧化碳，由于变压器运行一年，符合含量增长的特性。两者含气量比值的绝对值较小，因此判定不大可能发生热故障。再者，通过对变压器油中微水含量的以往数据对比分析可知，含量上升的值在要求数值范围内，但是增长的较快，由此判定最大可能性是受潮，不过也可能存在局部放电。在进行检修时发现，变压器高压侧手孔门处有2个漏点，低压侧套管排气孔橡胶密封垫发生老化，套管内产生空腔，水分和潮气沿着低压侧套管导电杆进入到变压器内部，使变压器绝缘油受潮。

2.1.3故障处理

关于变压器受潮问题，相关的技术人员对其进行了细致的检查，对于存在的渗漏情况及时处理，在准备停电检修时，将变压器油都排入油罐中，对其高压侧进行渗漏点处理。对于低压侧中性点套管橡胶密封垫进行更换，将导电杆拧紧同时压紧螺母。对变压器滤油问题进行处理时，保证氢气的合理处理，进行真空去氧和微水，然后对相关设备进行清理。变压器及其相关附件需要进行真空脱水处理，然后真空注油，进行油色谱分析，确定各项数据值在正常范围内。

2.2故障案例二

2.2.1故障情况介绍

1号高压厂用变压器型号为SF-50000/20，额定电压为20±2×2.5%/6.3-6.3kV，额定容量为50/31.5-31.5MVA，投入运行一年后，对其进行预防性试验时发现，低压绕组绝缘电阻、极化指数以及吸收比都偏大，其他数据正常。

2.2.2故障具体分析

通过对异常数据的以往数据值进行比较分析，吸收比没有达到1.3，而且电阻的纵向比下降，极化指数达不到1.4，这就说明变压器出现绝缘受潮。对受潮的具体原因进行判定，首先是绝缘材料其水分干燥处理不彻底，变压器安装过程中，对暴露问题的检查不充分，变压器水分集中。另外，变压器存在渗漏点，密封性不好，在投入运行后，渗漏点共发现4处，处理不及时导致水分渗入到变压器绕组内，使低压侧绕组绝缘受潮。

2.2.3故障处理

解决该绝缘受潮问题，技术人员对变压器进行热油循环处理，将继电器油箱的侧阀门以及所有的散热器阀门关闭，使用6000L/h真空滤油机设备进行处理。在处理过程中，油的温度如果到29℃，需要进行顶部脱气2小时左右，控制油流速度在规定的范围内。通过处理，将变压器的极化指数提高到规定的最小值以上。

3.变压器受潮故障防范措施

火电厂变压器故障最主要的原因就是绝缘受潮，为了能够更好的保障变压器运行安全，需要对变压器的渗漏问题加以重视，可以采取闭环管控的方法来进行防范，使变压器运行更加稳定可靠。对变压器的预防性试验工作要重视，根据有关的规定进行试验，对变压器存在的问题进行明确，通过试验结果的比较分析，找到变压器运行的规律，从而更好的做出故障判断。对变压器运行的参数进行实时监控，使其运行的油温以及油位置可以得到有效的监管，将潜在的故障隐患及时发现并处理。变压器在安装和检修时，对其暴露时间需要合理控制，保证空气的相对湿度不同，暴露时间也要适当控制。

结束语：

总而言之，火电厂变压器受潮问题需要引起足够的重视，充分的掌握绝缘受潮的原因，并从多方面判断其绝缘状况，采取相应的措施对其故障问题进行解决，以保证变压器运行的安全稳定。

参考文献：

[1]王子君. 两起发电厂变压器受潮引发的故障分析及对策[J]. 工程技术研究， 2017（01）：118-119.

[2]金鑫. 发电厂变压器运行维护中常见弊端及处理对策分析[J]. 百科论坛电子杂志， 2018， 000（002）：539-539.

[3]刘刚. 火力发电厂变压器故障分析及处理方案研究[J]. 中国设备工程， 2019， 000（010）：41-42.