浅析220 kV变压器故障

朱振华

摘 要：首先简述了变压器故障的原因、种类及分析方法，然后以一则220 kV变压器故障为案例，分析了该变压器故障，并提出了故障处理方法，以供相关人员参考。

关键词：变压器故障；分析方法；在线监测；三比值法

中图分类号：TM407 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.09.119

变压器是电力系统的心脏，一旦发生故障，我们要及时诊断故障原因并尽快处理，以保证电力系统的安全、稳定运行。

1 变压器故障原因

变压器故障原因主要包括以下两方面：①从变压器结构方面来说，变压器设计结构不合理（存在明显的结构设计缺陷）和工艺材质控制不严等是造成变压器故障的主要原因。②运行和安装方面的原因，即变压器在投入运行后，器身或部件进水受潮（比如绝缘受潮）；变压器的检修、维护不当，比如在安装或检修时碰伤变压器部件；受许多外界因素的影响，比如雷电、过电压运行、污闪等。

2 变压器故障的种类及分析方法

变压器故障大致可以分为内部故障和外部故障两种，外部故障（比如渗漏油、部件损坏等）可通过肉眼辨别，而内部故障则需要借助试验分析判断。常用的判断方法是油中溶解气体色谱分析法和电气试验法。通常，在不停电的情况下，我们采用油中溶解气体色谱分析方法跟踪、判断变压器的内部故障，其中，较常用的是三比值法。三比值法是用5种特征气体的三对比值来判断变压器或电抗器等充油设备故障的方法。在三比值法中，对于相同的比值范围，三对比值用不同的编码表示，其编码规则如表1所示。

3 变压器故障分析及处理

笔者是一名变压器检修工，在日常工作中需要对变压器油样进行采集并化验分析。2013-10，我们在化验立新变3号主变色谱油样的过程中，发现立新变3号主变油色谱中含有特征气体，并分别于2013-12和2014-01对其进行了两次跟踪化验。表2、表3和表4为这三次的化验结果。

通过运用三比值法分析化验数据，我们得到了一组比值范围的编码——021，初步判定变压器内部存在300～700 ℃中等温度范围的热故障。其产生的原因可能是铁芯有短路，铁芯多点接地，分接开关接触不良，引线及绕组接头部分接触不良，层、匝间有短路故障。

为了查找内部过热部位，于2014-03，我们对立新变3号主变进行了停电钻箱检查。结果发现，由于主变内部铁轭间连接的等电位线设计不合理（导流面积不够），在长时间的运行中，其严重发热，并已烧断。图1为发生故障的等电位线。

经过理论分析和数据论证，我们提出了两种处理方法，即更换导流面积合适的等电位线和不安装等电位线。考虑到更换导流面积合适的等电位线后，时间久了绝缘会老化，也可能会产生类似的故障，因此，我们选择了不安装等电位线。故障处理后，我们又对立新3号主变进行了油样跟踪化验。表5为油样化验结果。

4 总结

目前，电力行业普遍存在的问题是人员不够，并且在现行的状态检修机制下，有必要检修的变压器才需要停电检修。笔者认为，可适当引入一些在线监测装置或科技项目，实施全天候监测，以取代人工作业，比如油色谱在线监测（可以通过机器自动分析，判断主变有无故障），自动巡检机器人的推广，红外监测技术的应用，铁芯、夹件接地电流监测等。通过一系列在线监测系统，搭建一个可共享的网络数据平台，我们可以从中筛选出有用的数据，时刻监测主变是否处于正常运行状态。

参考文献

[1]汪永华，黄太贵，王正风.变压器故障速检速修200问[M].上海：上海科学技术出版社，2009.

[2]朱英浩，计宏伟，郑时伊.新编变压器实用技术问答[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1999.

[3]陈化钢.电力设备预防性试验技术问答[M].北京：中国水利水电出版社，1998.

〔编辑：刘晓芳〕