110kv变电站主变故障的诊断及其处理探讨

110kv变电站主变故障的诊断及其处理探讨

【摘 要】110kv变电站对于整个城市的电网都有至关重要的作用，它肩负了城市居民生活用电、工业用电、公共设施用电等任务。而一个变电站的核心便是变压器，因此对110kv变电站的主变故障需要及时诊断并且处理好，才能保证城市电网的稳定性，保证居民的生活质量。

【关键词】110kv；主变故障；诊断；处理

1.主变故障类型与原因分析

主变故障分为两类，一类故障出现在变压器运行中，故障出现时需要停止电源检查修理之后才能消除，要从变压器各方面查找故障原因并且及时排除。例如变压器设计、安装、维护等方面需要改善；二类故障一般在测试性试验时期发现，此类故障可以不用立即排除，可以等到检修期再进行处理，但需要采取措施防止故障扩大，需要及时加强对该故障的观察检测、定时维护，将故障控制在一定的范围之内。

1.1按照故障现象分类

对于主变故障的具体现象，可以分为温度异常、声音异常、密封不良等等。温度异常的故障，主要表现在变压器在散热良好并且周围环境温度正常时，变压器的温度与原先相比有所升高，并且有可能不断升高。此类故障主要原因有：变压器的层间或者各部位线路可能短路；铁芯内短路；漏磁或者涡流现象的发生；长时间负荷过大；散热条件不够满足等等。

1.2按照故障部位分类

主变故障按照故障部位分类，有绕组、绝缘、铁芯、引线、分接开关、密封、套管等故障。

变压器的核心是绕组，绕组的故障有短路、短路、松动、变形、烧毁等等。而短路故障又可以分为层间、股间、匝间等不同的部位。绕组故障的出现多数是因为绕组结构不合理或者绝缘能力不高造成的，其中，最容易出现的故障是短路。绕组短路故障造成的影响严重，不仅仅会损害到自己，同时还会对变压器绕组的其它部位造成损毁，若不能及时诊断排除故障，过高的热量可能造成变压器爆炸，导致故障严重化。而绕组故障中的松动、变形等情况，尽管此时表面上变压器还可以继续工作，但其实内部已经受损，容易继续损伤，故障扩大升级为致命性故障。

铁芯故障原因可能是铁芯多点接地、局部热量过多、工作时间过长、设备老花等等。这类故障常常伴随着涡流出现，情况不稳定，一般情况下对变压器的正常工作无太大影响，属于轻度故障。

2.主变故障诊断方法

因为故障之间会相互联系和影响，所以一个故障没有及时诊断和处理就容易发展影响到别的部位，造成故障扩大。因此故障的诊断十分重要。

诊断主变故障时，需要根据变压器的工作状态判断其是否正常工作，并且根据显示出的异常现象及时判断是否有故障以及故障类型。

预防性电器试验是故障诊断的一种有效措施，它在前期对变压器进行各方面的检测和排查，检查的内容覆盖面广，进行各项测试。其余故障诊断方法还有特征气体法、特征气体比值法、人工智能法等等。人工智能法是利用现代计算机科学技术编程模拟出人脑的思维形式，代替人脑实时监测诊断故障情况。

故障诊断形式有定期诊断和连续监控两种。定期诊断是在刚安装完变压器或者刚检修之后的故障诊断，包括了预防性电气试验。而连续监控是诊断的主要形式，主要是在线监测，其中利用了计算机和智能科学代替人员值班。

以下是一些具体故障的诊断和处理方法：

2.1根据声音异常来诊断故障

变压器声音异常的方式有很多，分别可以根据不同声音来判断故障类型。

（1）若有“吱吱”声，当调节分接开关的电压后，仍有响声并且有加重的趋势，测量直流电阻阻值若超出过多则为接触不良，原因一般为接触触头有污渍。但在一天的早晚时有小火花并且伴随此类声音，并不属于此类故障。这时应当安排合适的时间停止设备运行，进行检测排查故障。

（2）若有清脆的敲击铁片的声音，故障原因是油箱缺油。

（3）若有沉闷的“噼啪”声，则应是绝缘用的油过于潮湿的原因，导致内部放电。此时需要对油进行除潮工作。

（4）若有“滋啦”声，并且此时各类表指数显示都正常，可能是由于安装时没有安装好，拧螺丝或者安装其它小规格的铁类部件时没有安装到位，这类零件在磁力吸引下移动产生的声音。此类故障可以等到变压器定期检修时再清除。

（5）若是有水沸腾的声音或气泡声，故障可能发生在绕组，附近的部位或者零件过热。

（6）若发出嗡嗡声，则为过度负荷造成的。

（7）若有尖锐的声音，是由于电源的电压过高引起的。

（8）若有其它特殊的声音，可能是水蒸气被吸入油枕引起的噪声。

2.2油位变化异常或漏油情况严重

在温度有变化的情况下，油位会有些许上升或者下降，这是正常的现象。当油位过高以至于看不到油位，可能的原因是冷却器无法正常运行，过多的热量无法散出，导致油体积膨胀，油位上升；或者是加油时加入过多，在温度升高时油体积膨胀导致油位过高。此时应当检测冷却器的工作状态，清理其表面的污垢，防止污垢堵塞影响冷却效果，以及风扇是否正常工作。当油位过低，例如从油位计中无法看到油位时，原因可能是变压器漏油。

2.3油化试验

新安装的变压器内油色清澈，微微透明，呈现淡黄色，在工作一定之间后会变成浅红色。绝缘老化时有可能会导致的颜色变暗；若油色呈现出黑色，伴随着烧焦的气味，则表明在变压器的内部有短路、烧损等故障，这需要及时停电检测，并且更换新油，否则会造成故障扩大，后果严重。此类故障容易造成较为重大的后果，在平时应当进行油化实验及时检测发现故障。油化试验可以通过介损试验与绝缘油简化试验或者通过绕组直流电阻与色谱分析结果综合判断，通过分析绝缘油色谱的方法准确、有效，可以及时诊断变压器内部可能有的故障隐患。

在油化试验实际操作时，检测样油中的物化性质等性质，观测其变化情况。则可以通过其中的PH值以及张力变化而诊断故障位置。通过色谱分析检验样油，可以具体分析出绝缘油中的化学成分，通过浓度可以判断变压器的工作状态是否正常，有无隐患。在油器中通常可以解压出多种气体，包括O2、N2、CO2三种，所占比例分别为百分之三十、百分之七十、百分之零点三。与普通的绝缘材料相比，在运行中它逐渐氧化产生少量的NO和CO2，在一定条件下两种气体反应合成烃化物。从大量实验中发现，在变压器故障时，常常会出现H2、O2、CO2、N2等九种气体。

2.4喷油爆炸

喷油爆炸是因为变压器内的油老化引起的。其中包括绝缘损坏、短线产生电弧、分接开关的调压等方面的故障。

2.5轻瓦斯报警

此时可能是变压器内部短路、跳闸等多种原因引起的，需要及时处理。检查变压器的油位，清除油位过高过低的故障，消除漏油的情况；检查变压器的是否有过负荷情况，及时排除；放出变压器内部积压的空气。

以上的从表面现象进行的故障判断较为直观，但不是完全准确的，故障不仅仅只是靠表面的现象就可以完全确定，所以在出现上述现象时，只能作为初步判

断的依据，之后还要进行各方面的检测和排查才能确定故障的原因，并且及时制定出最合理科学有效的处理方案。对于其它类别的故障例如密封不良，这类故障主要原因是接头不好，故障容易造成漏油等大范围影响，并且此类故障不容易被察觉，因此在检测中要多加留心。发现故障时应当及时采取措施，例如更换设备或者不见、虚焊处需要重新焊接等等。

3.主变故障处理方法

3.1油化试验油异常的处理方法

通过分析色谱结果，若是发现问题，则需要及时更换开关。若是变压器内的油已经劣化，则需要马上更换。使用新油对变压器器身淋真空，使新油最大限度地替换劣化油。

先要将变压器内劣化的油排尽，用新油热油循环淋变压器器身，从上到下循环淋。热油淋的进口温度为九十度，出口温度为七十五度，持续十二小时为一个循环。

3.2油位异常的处理

此类故障不算严重，在一定范围内，变压器已然可以继续正常工作。当油位过高时，应当适当清除部分油量；当油位过低时，应当适当补充油量。注意补充的油型号要与之前油的型号想通，并且是检验合格的油；同时，补充油量之后要放出气体，避免渗油，补充的油量不可过多，避免补油后导致漏油现象发生。

4.结语

变压器的故障会给电网带来巨大的隐患，并且造成重大损失、严重后果，因此在日常对于变压器的检测和监测过程中需要严格小心，及时发现、诊断故障，并且及时处理，避免故障造成的危害，保证变电站运行的稳定性。

【参考文献】

[1]许永建.变压器故障诊断技术研究[D].南京理工大学，2010.

[2]董其国.电力变压器故障与诊断[M].北京：中国电力出版社，2000.4.