35kV油浸电力变压器故障诊断及检修技术

文/张荣

（兰州兰达工贸有限公司 甘肃省兰州市 730060）

35kV 油浸变压器常用于电力系统中地供电环节。由于其高故障诊断和维修技术，直接会影响到整个能源系统的运行安全。因此我们在进行检修工作时必须要进行综合性地评估，同时采取高效率地运行方式，以保证整个电力系统的安全。

1 对35kV变压器运行情况简单进行评估工作

首先，目前使用范围最广泛的变压器是水下变压器，它一般通过环形线圈与铁芯相连，同时浸在绝缘油中，与外部器件进行连接工作。其次，铁芯和环组是主框架，一般来说变压器地铁芯通常折叠成3,5-5cm 厚的机电钢块，元件根据电压分为高、中、低压组，使用绝缘垫块实现进一步地隔离。最后，变压器是一种绝缘性能优良的矿物油，它的主要作用是变压器线圈组之间以及铁芯、油箱之间形成一道隔离保护层，变压器油在某些高温条件下，油体的温度和速度迅速上升，并逐渐转变为对流空间，以避免短路的现象发生，这种情况一般是由变压器铁芯和环组的集中发热过度而引起的[1]。

为了评估35kV 油浸式变压器的运行情况，有必要对变压器的运行情况进行登记。在评估过程中获得的记录有助于监测变压器的外部形状，分析变压器的运行情况，如果变压器的外部形状异常，很多参数指标可能会改变。在评价过程中，监测的重点是油的检测，准确评价转化装置运行状况的最佳方法是观察油位的变化，图1 为35kV5kV 油浸式电力变压器运行情况进行评估的工作程序[2]。

2 对变压器出现的一些故障问题类型进行分类

在能源系统中，变压器作为重要的电压和能量传输系统，其发挥着非常重要的作用。根据冷却方式的不同，变压器可分为油浸式变压器和干式变压器，目前市面上大部分变压器都为油浸式，主要结构如图2 所示。

变压器的冷却结构主要含有油垫、油管、油箱和散热管等等，如图2.2 所示。变压器油有两大功能：冷却和绝缘，散热管的结构由均匀分散温度分布和辐射分布的液体管组成。此外，变压器工作环境复杂，易受自然力和风、雨、雪等自然灾害的影响，以及运行过程中的电、磁、热、电等因素也具有一定的影响，这些最后导致系统整体会出现运行异常的情况。如果不能及时发现或处理，会引起非常大的故障问题。此外，变压器主要包括内部和外部存在故障，其中变压器内部故障是影响其绝缘状态和寿命的重要因素，这取决于出现故障问题的类型，包括热干扰和电干扰，视情况而定[3]。

2.1 热干扰性质的故障问题

变压器过热是许多方面的常见错误。换言之，变压器过热会加速绝缘液或绝缘纸在高于某一温度时平均能量的热效应而老化，所以我们对变压器热故障的成因进行了不同的分类，并根据热干扰的类型进行了分类，根据基于发热型故障和以散热异常为主的散热型故障展开研究，发现其主要由于与金属零件接触而导致铁芯局部过热发生故障，金属部件接触不良等等[4]。

2.2 电性故障问题

电气干扰是电气电压和绝缘材料老化造成的缺陷，根据能量密度而产生的可归因于电弧放电故障、火花放电故障和局部放电故障等类型。一般来说电弧放电属于高能放电类，主要由线圈和层间绝缘组成，包括飞分接开关飞狐或调整不到位或对地闪络故障，在出现这些故障时，气体排放的速度会变得更快，气体排放量也将会大大增多。火花放电：由于分接开关故障或与接地铁芯接触不良而造成断续性；此外，由于各部分之间缺乏隔离，乙炔和氢是主要的典型气体。由于从乙炔中释放出的能量是温和的，氢的总含量相对较低。局部放电：根据放电的严重程度，气体的特征是不同的。气体的主要成分是氢和甲烷。而乙炔的含量随着严重程度的增加而不断增多，但其在碳氢化合物总含量中所占的比例很低，通常不到2%。因此，变压器在出现问题时首先考虑的是绝缘部分是否完好无损。在发生事故的情况下，进行相关的检修和维护工作持续时间很长，损耗的部件也很多，以及运行中的绝缘材料被破坏会造成很大的经济损失。我们可根据工作电压的变化对变压器电场强度产生影响，它必须能经受住电流通过短路网络的冲击，并保持电流的动热稳定性[5]。

2.3 重瓦斯保护措施

35kV 油浸式电力变压器在采取措施防止严重气体损耗时，应注意：如果变压器绕组内有绕组情况并引起了短路，则会加速滑油的分解，在变压器油箱内造成大量可燃气体溢出，正是由于这种情况，导致油箱油面迅速降低，漏油情况变得更加严重。此时如果变压器绝缘物质不能及时更换，它的老化程度会不断加快，进而会导致大量物质在过热和气体释放的条件下降解；如果铁芯出现问题，会快速提升油箱的机油温度，那么油就会蒸发。这些干扰可能导致跳闸情况的发生，而如果第二回路接地或出现触点故障问题时，则可能导致瓦斯保护动作的发生，此外，如果第二回路本身接地的话，变压器是正常稳定的；可以认为是气体保护系统自身出现的故障问题。

3 变压器油浸故障诊断技术

3.1 油浸变压器表面附件的处理措施

根据以上分析，我们对评估油浸变压器状况的措施有了一些了解，因此，根据这些数据对所获得的信息进行比较。进而使状态评价工作可以有效进行，以确定油电变压器组件的使用寿命和正常工作状态参数保持良好。如果有评估结果的话，然后选择一个比较方法来确定故障发生的位置。通常情况下，只要有良好的日常工作，就可以保证正常电力系统的工作，所谓的“正常状态”，主要是指其参数符合相关要求标准，一般来说只要做好基础性的维护工作，保证其可以正常运行就可以。因此，相关检修人员应采取适当的控制管理措施，并尽可能确保使每个组件发生故障后恢复正常工作的时间非常快，在例外的情况下，某些构成部分的一些职能难以履行，我们必须要确保整个系统的安全高效运行。因为一旦出现问题这可能影响到电力系统的有效运作。所以相关人员应及时分析异常原因，采取措施使其正常运行，如对严重情况的部分进行停机检修，更换元件等措施，如果不及时加以纠正，可能导致整个电力系统瘫痪，这就是为什么作为检修人员应该非常认真地对待这项工作的原因。

3.2 对于故障问题进行分析的诊断方法

3.2.1 内部负载进行放电

变压器中是否存在局部放电误差，可使用油色谱法确定；通过这种方法可以暂时估计变压器有低功率、高功率或过热等故障问题的存在，同时对于其故障原因及位置基本上可以确定。

3.2.2 绕组变形误差所导致的故障

在变压器输出端短路的情况下，如果变压器本身不能短路，绕组就会变形，因此，在变压器输出端短路后，应采用油谱分析、短路阻抗试验等控制程序，无以确定变压器是否存在有变形缺陷[8]。

3.2.3 变压器由于绝缘而变得潮湿

为了检验变压器绝缘的湿度，研究了绝缘电阻、电介质损耗、极化指数、油中水分含量，变压器色谱法等一系列的湿度试验。在一些必要的情况下，我们还可以开展绝缘特性的相关实验以及对绝缘纸含水量也要进行相应检测。

3.2.4 固体绝缘变得更加老化

为了确定变压器是否存在大规模固体绝缘老化问题时，应使用色谱法分析的方法来检测变压器中一氧化碳和二氧化碳含量的变化，并确定糠醛、绝缘材料的含量。

3.3 溶解气体作业在线进行监测工作

现在我们把油溶性气体的分析作为一种先进的技术，主要包括以下内容来确定油浸变压器中的大部分的内部干扰问题，首先通过网络控制装置将溶解气体实施在线监测，在变压器绝缘油分解过程中，定期取样可实时跟踪气体的特性浓度（其中包括H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2），对变压器的实时故障进行诊断。提高处理误差的效率，减少由于内部设备发生故障的风险。

4 变压器油浸问题的解决方法

4.1 加强对平衡温度的控制

为了解决目前的温度平衡问题，结合实际的情况，我们可以建立一个完善的温度控制系统，加强油浸变压器温度的控制和调节，完善的控制系统可以对浸入式变压器的发热点进行完整性的控制管理，并定期测量其温度。首先我们要及逆行控制温度工作呢，采用跟踪和控制技术保护电流互感器的质量，以满足电流需求，同时相关工作人员也需要不断改进电流测量系统，为了保证油浸变压器温度测量结果的良好稳定性，必须进行动态控制和调节步骤。如果发现潜在的安全威胁，必须及时纠正，还要采取合理的预防措施，防止温度异常而导致的安全风险事故。

4.2 对于35kV油浸变压器的相关动作问题加以解决

为了解决油浸变压器的轻瓦斯保护动作问题，工作人员可以进行判断如果释放的是黑色或灰色的可燃物质，它是油质出现可问题进而引起了故障；如果释放物质为黄色不可燃材料，则这是由于木材问题造成的故障；如果释放物质为浅灰色同时还有臭味，则一定是纸质出现了问题。

4.3 渗漏处理过程

如果变压器控制泄漏，则必须有针对性地处理。其主要工作包括将变压器的油投放油箱；修理高压侧德尔孔门渗漏点，更换损坏的密封气垫，拧紧导向杆并拧紧螺母，在确保密封气体和预热强度保持良好之后，对变压器油中的氢过滤，同时进行真空脱气处理，保证这种现象的有效消除，在进行真空脱气脱水问题解决之后，我们必须要处理热油循环，以完全去除变压器油中的氢、一氧化碳和二氧化碳，此外，真空注油的条件是：润滑油正常且色谱显示符合标准，可停止故障问题检修。

4.4 对于油浸变压器导体击穿问题进行解决

图1：35kV 油浸式电力变压器运行情况进行评估的工作程序

图2

击穿故障是造成油浸变压器的主要原因。由于变压器本身的绝缘性能会受到损害，因此导线也会受到损害，进而常出现导体被击穿问题的发生，所以在发生这种情况时，工作人员应采取打磨绕组结构的方式，以更加明智地解决问题。同时，对绕组接头进行焊接时必须确保与实际情况相符，同时还要必须有效地打磨开关接触面，以便有效地解除分解开关，虽然受分接开关的类型会受到影响，但自身对导体击穿故障问题时，并没有发挥出自身的实际性作用，如果导体本身接触得很好，那么可以保证油浸变压器不受导体击穿影响，从而正常工作。

5 结束语

最后应当指出，在35kV 油浸变压器运行时，必须做好相应的故障诊断工作，以此来分析故障出现事故的主要原因。在此基础上使用有针对性的技术维护是很重要的，因为它不仅能够及时有效地解决内部故障问题，而且在保持变压器运行方面起着一定作用。因此，为了保证电网能够安全稳定的运行，必须完成变压器故障诊断，掌握必要的修理技术，同时相关技术人员的专业素养还要有一定的提升。