110kv油浸式电力变压器的故障与预防分析

摘要：110kv油浸式电力变压器在我国应用广泛，具有运行可靠性高以及抗短路能力强等优点，不过在使用过程中难兔会产生一些故障，比如短路故障，放电故障等。在实际工作中，对110kv油浸式电力变压器的故障以及预防具有重要意义。本文通过分析110kv油浸式电力变压器常见的故障类型进行分析，并提出了相应的预防和改善方法，将发生问题的概率降到最低，保证电力的安全。

引言

随着科技的发展和经济的进步，我们国家的社会发展和工业生产对于电力的需求量都越来越大，在这种情况下变压器的质量就直接关系到了发展的质量。本课题的研究是具有一定的现实意义的。

1、110kv油浸式电力变压器故障类型和改进措施

1.1短路故障

所谓的变压器短路故障，指的就是变压器的出口短路、绕组间对地短路或者是相间短路造成的一种电力变压器停止工作的现象。根据些相关的数据进行分析我们发现，近五年来部分地区10kV变压器短路故障造成的变压器损坏占据了事故数量的约50%以上，和2005-2010年之间的调查数据相对比有着明显的提升和增长。短路故障的出现频率最高，尤其是变压器的出口短路问题，在发生之后很难简单的解决，绕组全部更换的情况比比皆是，这种处理方案带来的巨大经济损失不必多言。所以说我们务必要给予这种问题最大的关注进行充分的分析和研究，其可能带来的后果可以从两个方面考虑。第一，短路的情况下线路中的电流会瞬间激增造成温度过高。变压器出短路问题的时候，高低压绕组之间会同时通过高出额定电流十几倍的电流，其带米的热量会造成变压器的温度急剧增长。在这种情况下一旦温度超出了变压器的可承受范围，就可能导致绝缘材料的损坏最终导致变压器的损毁。第二，短路产生的动能可能导致绕组变形变压器在发生短路故障的时候，假如产生的电流在可承受范围内，继电保护发挥了其应有的作用，那么绕组变形不会太过明显，反之如果短路产生的电流过大，继电保护没有动作，那么绕组就可能发生损坏变形。特别需要提到的是，出口短路情况下变压器的绕组会受到巨大的电动力，可以分成轴向电动力和辐向电动力两种。

1.2放电故障

在变压器的故障类型中放电故障也是比较常见的一种问题，其可以以放电的能量值作为分类依据，分成局部放电、火花放电以及高能量放电三种。放电故障在发生的时候可能产生的破坏力是非常大的直接影响到交压器的整体质量，其破坏也可以分成两种理解。其一是因为放电质点与绝缘体的直接接触造成的点状绝缘材料损坏，并且不断的以此为中心向周边辆散最终导致绝缘体的破损。其二是放电产生的气体与绝缘体发生的反应完成的介质损耗，最终发生击穿问题。而放电故障可以分成以下三种。第一，变压器火花放电故障。通常情况下，这种放电故障不会在短时间内造成绝缘体的破损，一般可以通过油色谱分析发现并且进行处理，整个过程比较简单危害程度也不大，但是仍然需要给予足够的重视。第二，变压器电弧放电故障。相对于火花放电而言，电弧放电的能量值十分可观，很多情况下都会发生绕组间绝缘击穿的问题，另外就是一些引线断裂的问题也是时有发生，和火花放电不同的是，电弧放电基本上不能在故障排查中发现，没有太过明显的警示，一旦发生就是直接造成变压器的损坏。第三，变压器局部放电故障。所谓的局部放电指的是变压器中存在的电压极高其可能会对绝缘结构内部的气隙、油膜或导体的边缘造成非贯穿性的放电。这种情况出现的原因主要就是因为变压器油中的气体没有清空，或者是一些固体的材料中存在的空腔造成的。和电弧放电相比，局部放电的能量值比较低。但是如果不能及时的进行处理并且修整完成，也可能会带来比较严重的后果。

1.3绝缘故障

在实际的工作中我们发现，很大一部分的油浸式变压器之所以发生故障和破损都是因为绝缘故障导致的。根据有关资料，不同种类的绝缘问题总体的事故占比高达八成以上。在一般情况下，维护工作到位、生产质量合格的变压器的使用年限是比较长的，在一些实际的变压器应用调查中发展，正常运行的油浸式变压器的使用年限高达七十年左右，结合一些不可抗力因素一般我们可以认为，变压器可用时间为四十年左右。所以，在实际的工作中，我们应该加大力度对变压器进行维护和管理，检查其绝缘性能是否合乎常规，从而确保变压器能够达到应有的使用时间。绝缘故障一般可以分成两种。第一，固体纸绝缘故障。这种绝缘故障是油浸式变压器产生绝缘问题的最主要原因，一些老化的部件可能造成绝缘纸的击穿电压大大下降，介质损耗不断提升，耐应力的性能也会下滑，更有甚者会造成变压器的金属部件的损坏。油浸式变压器的固体绝缘体必须要拥有合适的绝缘性能。第二，液体油绝缘故障。油浸式变压器中的绝缘油主要是从石油中提炼而来，其组成成分相对复杂，有部分组成部分的化学性质比较活泼遇到某种特定的催化条件的情况下就很容易发生氧化。通常来说，绝缘经过提炼处理之后氧化情况都不会太快，假如在变压器的维护中做好绝缘油的维护到底可能应用长达二十年。然而在实际情况下，变压器运行中产生的杂质与绝缘油的结合很可能带来迅速的氧化最终导致绝缘油的性质变化，不能够很好的完成绝缘作，造成变压器的损坏。

2、油浸式电力变压器故障的预防

2.1降低变压器噪声源

首先，必须要从变压器的构件入手，选择高导磁优质硅钢片。这种质量上乘的硅钢片使得结晶方位十分完整，并且其上的高科技涂层使得其能够承受更加可观的张力，这样一来电磁产生的伸缩可能性就会大大的降低，在磁通密度为1.5T时，高性能的硅钢片的磁致伸缩大概不足普通的硅钢片的五成。在这种情况下，磁通量不变的条件下高性能硅钢片的磁致仲缩带来的振动必定比较小，可将噪声降低四分贝左右。其次，提升计算的质量，挑选最为合适的铁心，严格的按照计算结果，尽最大可能减少铁心的重量。最后，对于变压器的铁心装配工艺也需要进一步的进行改进，确保变压器的噪声在可挖范围内。

2.2避免绝缘受潮的现象发生

绝缘故障发生的最重要原因就是绝缘受潮，怎样处理好这种问题一直以来都是我们必须要重视的问题，相关的工作人员必须要将防止绝缘受潮放在关注的点上;提升预防性试验的流程质量，严格依据变压器的工作时长、实际情况制订预防检测周期，保证检测项目的全面性，避免一些不必要的疏漏;提升对变压器运行状态的控制和管理质量，保证变压器的质量变动能够及时被发现;制造变压器的过程中必须要始终谨慎执行，严格遵守有关的干燥标准，对部件的自由水清除掉，保证变压器在实际应用中不收到这种问题的影啊;在实际的应用中发现油浸式变压器中出现了渗漏问题需娑第一时间进行分析和修整，保证空气中的水分与变压器内部的隔绝：对变压器的出厂批次和质量控制进行仔细的核查，防止变压器月的质量问题对后续的应用带来负面影响，从根源上杜绝绝缘故障。

结语

总的来说,110kV油浸式变压器的故障十分多样化，其带来的后果和影响也是各有不同。为了保证变压器的正常工作以及整个电力系统的平稳运行，我们必须要加强对这个课题的研究和分析，不断的立足于实际找到最佳的故障解决方案和预防措施。

(唐顺贵南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司)

参考文献：

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[2]罗军川.110kV油浸式电力变压器绝缘受潮故障原因分析及处理[J].变压器,2012,49(03):56-60

[3]王伟.油浸式电力变压器故障诊断技术的研究[D]山东大学，2008