变压器检修维护中常见故障分析及处理技术

侯鹏，张峰

（山东济宁圣地电业集团有限公司金乡金地电力安装分公司，山东 济宁 272200）

变压器是电力系统中较为常见的设备，其在应用过程中容易发生故障，应采用定期检修的方式，执行常见故障分析操作，以保证变压器在使用过程中不会出现问题。它是通过线圈、铁芯组合而成，其中的铁芯材料主要是硅钢片，其线圈中主要是环氧树脂，具有不可燃性及绝缘性。所以，变压器在使用过程中不会发生渗漏的问题，但即便如此，若变压器长期不进行维修，也会发生故障，因为内部零件出现问题，使电力系统无法顺利运行，所以需要对变压器进行检修及维护，合理应用变压器的故障处理技术。

1 变压器检修维护中的常见故障

1.1 声音异常问题

若变压器在运行过程中，出现机械构件均匀的响动是正常的，但若其声音呈现出不均匀的变化情况，或者存在异常响动问题，需要对其进行检查。究其原因，可能是因为变压器的实际负荷增加，所以，使变压器的负荷量呈现出不稳定的变化，引发故障。

1.2 跳闸问题

变压器的常见故障为跳闸。其原因在于，员工的操作方式不正确，或是变压器内部存在故障，导致变压器发生跳闸的问题。

1.3 渗漏油问题

若变压器的使用年限较久，铁板区域以及密封点处，则容易发生渗漏油的问题。若工作人员未及时发现此问题，则会增加对变压器的影响，使渗漏的位置发生改变，引发漏电或其他故障问题。

1.4 油温异常问题

变压器在常规情况下，内部的油温需要控制在95℃左右，而油温的升高概率也需要控制在55℃以下。但若变压器发生故障，则它的油温会呈现出持续升高的问题，加剧温度异常问题带来的影响。

1.5 放电问题

通常情况下，变压器的放电问题主要由以下几种原因导致：（1）因为变压器中的拉板在摆放过程中的失误，所以，其位置与线圈之间的距离过近，会对变压器的运行造成干扰，发生放电的问题。（2）因为变压器在变压期间，容易受到外界干扰因素的影响，导致变压器内的垫块出现爬电的问题，若低压电需要转变为高压电，则会导致瞬时电压升高，甚至超出35kV，这也容易造成放电问题的发生。（3）由于变压器在应用过程中需要设置在缆线密集的区域，需要安置在高处，若附近出现虚接的问题，会造成分接管、角连接管等组件的分布状况不均匀，造成变压器过于密集的现象出现，这也会提高放电的概率。（4）因为套管闪络，变压器内的套管温度相对较高，并且在不断升温的过程中套管会发生老化的问题，所以，会增加短路概率。

2 变压器故障的识别方法

2.1 采用专家系统识别故障

运用智能化的故障识别方式，实现对变压器的检索。首先，应设置有经验的专家人员，让其凭借自己的经验，对变压器的故障进行分析，逐步地创建出变压器的故障诊断系统，创设数据库，了解其中存在的象征性数据内容，测量数据的发生状态，以解决当期变压器内存在的故障问题。其次，在专家系统应用过程中，可以评价故障识别模型，阐明故障内容中的交互性特征，使工作人员可以在短时间内掌握故障信息，完成对应的识别工作。但此操作方式，过于依靠专家系统，不适用于多变、复杂的变压器检测工作中，可能出现推断失败的信息，使专家系统识别故障的方式仍需进行改善。

2.2 采用神经网络识别故障

神经网络识别方式主要适用于诊断难度较大的区块，掌握其中存在的非线性问题，创建故障的诊断模型，以增加神经网络识别的适应性。首先，可通过神经元网络的组建，让故障能够进行自组织、自适应，强化神经网络的泛化能力，以辅助变压器的识别工作的开展。其次，运用人工神经元，使电力变压器与网络进行搭配，运用混合诊断的方式，识别变压器中的故障，进而训练神经元，缩短诊断工作的时间，检索变压器的故障问题。

2.3 采用模糊推理识别故障

根据变压器的故障状态进行分析，掌握其中的不确定性数值，采用常规的操作方式，应用模糊算法，进而方便工作人员在短时间内对数据信息进行检索，利用模糊推理的方式，完成对变压器的智能故障诊断工作。首先，可基于变压器的故障原型以及类型进行分析，利用模糊推理的方式，使故障识别工作可以顺利开展。其次，应采用边界值的模糊化处理、模糊聚类以及模糊关系的处理方式，使智能识别算法可以合理应用于此，进而检索变压器的故障信息，采用精准的识别方式，将故障进行分类。

3 变压器检修维护中常见故障的处理方法

3.1 合理处置声音异常故障

针对变压器内的声音异常响动问题，应分析声音的主要来源，确认是哪一区域内出现问题。例如，变压器的运行声音变化是忽高忽低的，在变压器的变化阶段不具备明显的规律，大概率为变压电荷的增加导致。这样表示，在变压器内的大构件中存在问题，检修工作者可以结合电荷的状态进行分析，准确地掌握故障的原因，以合理应用解决方案。若经过检测后，电荷量在合理的区间内，无须对变压器进行处理。

同时，也可采用感知变压器外壳的温度变化情况，监测变压器的油量的方式，对变压器的状态进行观察，确认其是否存在问题。但在上述工作实施过程中，必须做好绝缘处理，防止检修人员的自身安全受到影响。例如，在变压器作业环节存在爆裂声，此时，可对变压器的内部进行严密的检查，运用针对性的检测方式，确认声音的来源，确认变压器是否存在负荷过重的问题，及时与上级领导进行交流，使供电回路能够正常运行，降低其发生负载过重问题的概率。

另外，若变压器检修工作中负荷停止，则会发生空载的问题，使变压器内发生异常的响动。若此种声音具有持续性，就表明引发故障的原因并非内部，而是外部。此时，检修人员可以寻找声音的发生位置，使设备能够停止运行，采用拆除式的检修方式，测定问题并合理地进行处置。

3.2 制定防止跳闸的方案

为避免变压器发生跳闸的问题，可让工作人员按照标准进行施工，防止人为因素、外界干扰因素对变压器的运行造成影响。首先，可及时地开展检查工作，让工作人员监察电闸的状态，确认其是否能够正常地进行供电。若并非人为造成，则可检查它内部的状态，进一步检查其中问题的发生原因。例如，通过散热器的状态检查，了解其是否存在故障，若其中存在问题，也会造成变压器的温度改变，使其持续升高，容易引发火灾等问题。对此，首先，可让维修人员做好绝缘措施，将变压器内的断路器断开，防止跳闸问题的发生。其次，可采用故障的排查方式，让变压器重新启动，确保维修人员能够顺利完成检修工作，切忌强制供电，以防止对变压器造成更大的影响。最后，不论是哪一方面原因导致，检修人员都需要将问题上报到有关部门，防止变压器的跳闸问题对它造成影响。而工作人员必须实时检查设备的状态并开展检查操作，避免跳闸问题的影响加剧。这样一来，若变压器发生跳闸问题，则需要在第一时间内给出反应，在短期内恢复供电，避免对人们的用电造成干扰。

3.3 规避渗漏油风险

若变压器内的油位发生偏差，可能出现漏油、喷油等问题，让变压器不再正常运行。此时，应在油凝结后，对顶层油温进行检查，实时检测其状态，了解变压器内存在的负荷并确认冷却器的位置，保证变压器能够恢复正常。首先，应检查变压器密封圈的状态，排除其因为老化而发生漏油的问题，确认密封胶是否合格并定期进行更换。其次，加强对密封点的关注，保证在密封工作实施前期，工作人员可以做好现场的清理操作，采用加固处理的方式，使油能够均匀地辐射，使密封胶的应用时间可以延长，辅助变压器的运行。最后，若阀门未关严，同样会造成渗漏油的问题发生，所以，可根据阀门的状态，确定是否需要进行更换。另外，若在变压器内的焊接工作不达标，可采用带油焊接的方式，让焊接的效果能够提升，以规避渗漏油的风险发生。

3.4 解决油温异常问题

在变压器中若金属构件出现温度升高的问题，则会导致变压器的温度发生整体升高的问题，一旦散热装置未及时开启，会增加其中的油温。那么，检修人员需要及时掌握流速表的状态，检索其中的测量数据并进行合理地判定操作。若变压器内的阀门没有开启，及时打开即可。若是变压器的内部设计不合理，同样会造成其内部的油温发生升高的现象。如漏磁造成的油温升高，在严重的状况下，会造成变压器出现爆炸的问题。此时，检修人员可以合理地利用隔磁材料，辅助变压器的运行，让变压器在运行过程中不会发生散热难的问题。也可采用更换冷却装置的方式，防止油温异常的问题出现。

3.5 处理变压器放电问题

对于变压器的检修工作而言，应采用定期监视的方式，处理变压器放电问题。首先，让工作人员对温控温显仪表的状态进行分析，记录其中的显示值，保证工作人员能够定期开展现场的勘察工作，确认仪表中的数值并提高抄表的频率，以实时分析电力变压器中的额定电流。或者，可采用远程监控的方式，定期对电流、电压以及绕组温度进行检查，确认变压器在运行过程中的最高绕圈温度，防止变压器发生放电问题。其次，若变压器的表面存在杂物堆放的情况，则会对它的导电性能造成直接的影响，使其湿度呈现出较高的状态，无法保证其顺利运行，增加了放电问题的发生概率。此时，管理人员可以让变压器停止工作，将周围的杂物进行处理，防止外界干扰因素对变压器的运行造成影响。同时，可以在套管的内部，涂刷性能相对较高的涂料，使引线与套管可以紧密地连接，使变压器内的接触面不会发生氧化的问题，使其表面看起来有光泽。同时，让员工可以定期对套管的状态进行检查，防止套管、引线出现老化或是故障的问题。若发生上述问题，可及时地更换套管及相关构件。最后，若变压器存在内部电压过大的问题，也会导致放电问题的出现，所以，维修人员可借助工具，辅助其捡出现场内的杂物，进而合理地处理变压器放电问题。

3.6 加强绕组故障的处理

由于在变压器内，绕组是它的电路组成部分。所以，在运行过程中，为防止绕组故障的产生，应了解相间以及匝间的状态，防止其中发生短路问题。若其存在短路现象，绕组电流可以在额定电流的10 倍以上，使绕组持续升温，不仅会加快变压器的老化概率，还会增加对人们安全方面的影响。所以，为实现对绕组故障的处理，可掌握其变形状况以及绕组的松动情况，确认其中存在的缺陷并开展加固处理工作。这样检修人员可以将绕组以及撑条进行更换，防止变压器在应用过程中发生绕组故障问题。解决绕组的短路、匝间的短路问题，促使能够顺利完成绕组修复工作，做好绕组的更换操作。

3.7 重视铁心故障问题

由于铁心作为变压器内的磁路部分，其故障多发于接地不良、铁心多点接地、铁芯片之间的短路问题。在此基础上，一旦在铁心的多点接地环节，接点之间形成一种闭路，则会产生环流，造成局部发生过热的问题。而铁心故障，则是由于穿心螺杆等构件的损坏引发的。因此，在处理该部分问题时，可采用吊芯的检查方式，了解各相的绕组状态，检查直流电阻并对铁心的外观情况进行检查，使电流不会在短时间内出现冲击，防止铁心出现烧坏的信息，进而使剩余的铁心能够顺利接地，防止铁心故障的产生。

3.8 处理绝缘故障

为保证变压器的顺利运行，应提高对其绝缘性能的关注，防止绝缘损伤、介损超标等问题的发生。首先，可检测变压器内绝缘构件的运行时间，使油道不会发生堵塞的问题，采用定期的检查方式，将周围的杂物进行清理，以降低对变压器带来的影响。其次，应检查油位、油质的状态，若其在长期运行后发生了较大的变化，可及时进行更换，以防止渗油、漏油等问题的发生，做好受潮的检查工作，实现对变压器绝缘故障的处理。

4 结语

综上所述，由于变压器作为电力系统中的关键设备，所以，为保证其能够稳定运行，需采用定期巡视的方式，让维修及安装人员监测其油位、声音、油温等状态，坚持早发现、早处理的原则，让变压器能够顺利运行，从而记录其中的记录保护动作，根据周围环境以及变压器的使用年限，分析其中的故障产生原因，降低变压器产生安全事故的概率，以辅助电力系统的运维。