浅议500千伏变压器常见故障分析及防治措施

浅议500千伏变压器常见故障分析及防治措施

刘巍魏治成

国网安徽省电力有限公司检修分公司安徽省230000

摘要：在整个的电力系统中，500KV变电站的变压器发挥着非常重要的作用，变压器的运行状态对于电力系统来说至关重要，关系到其安全工作，可靠运行。要想提高电力系统的工作效率就要做好对变电站变压器的维修与保护工作，一旦变压器出现问题，发生事故就要对这些事故立刻做出判断，分析导致这些事故出现的原因，针对原因总结解决问题的办法，确保电力系统的工作效率，减少经济损失。本文针对500KV变电站的变压器故障分析展开讨论，分析了如何诊断其故障，以及对应的预防措施。

关键词：500KV；变电站；变压器；故障诊断；分析与预防

1500千伏变压器的差动保护

1.1保护的范围

500千伏变压器的差动保护主要有三种方式：一是针对大于或者等于6.3兆伏安使用的工作变压器或者并列运行的变压器；二是大于或者等于10兆伏安的的单独运行变压器或者备用变压器；三是大于或者等于2兆伏安的工作变压器。这些变压器主要能起到保护变压器的作用，通过纵连差动保护装备保障变压器的实际运行。

1.2保护的功能

差动保护主要在变压器的内部结构。同气体继电器造差动保护方面相比较，灵敏性较低。但是差动保护也可以将变压器在可保护范围内的外部故障进行保护。针对保护变压器外部故障的死区方面进行消除，可以将电流回路的接线范围重叠附近的保护电流接线。在变压器运行工作中，进行注油、虑油等工作同正常运行工作同样进行差动保护。

2500千伏变压器出现故障的原因

变压器在生产和运行的过程中，由于多种因素的影响，产生了故障，影响差动保护，特别是变压器的器件所产生的故障最为严重。

2.1铁芯故障分析

变压器的铁芯故障主要体现为放电、过热。铁芯产生故障的原因有短路、散热不良等。铁芯短路主要是变压器在铁芯上打孔之后使变压器满负荷运转造成出现磁饱和，并且铁芯的绝缘性能降低导致短路，最终造成铁芯的过热继而引起短路。同时变压器生产厂家在铁芯的生产过程中，破坏了铁轭与铁轭夹件两者之间的绝缘并产生涡流，最终损坏绝缘造成短路故障。

铁芯在生产过程中，在制造过程中出现金属异物掉落的情况，造成铁芯多点接地形成故障。在安装过程中，没有将变压器油箱内部进行彻底清理，油箱内部的残余杂物特别是金属碎屑随着强油的循环冲击导致出现铁芯接地的现象。此外，变压器油箱内部产生的油泥会依附在铁芯上，影响散热。如果不及时清理油泥，使铁芯过热引发故障。

2.2绕组故障

绕组故障产生的部分原因同铁芯故障相同。绕组的长期超负荷运转、出口短路、绝缘老化、线圈受潮等都会导致绕组出现故障。绕组的故障表现有短路、断线和过热。

绕组的短路主要原因有：由于绕组和铁芯之间的绝缘材料是纸质的，并具有很强的吸水作用。因此，变压器在安装或者检修中出现水分过多导致干燥不彻底将导致绝缘受潮，使绝缘的性能下降，一旦绝缘被击穿导致变压器内部的局部放电，甚至会使绕组产生接地故障。绕组的断线主要原因有绕组的焊接不良导致质量下降，最终引发故障，另外绕组产生的短路与过热也会产生断线的现象。

2.3绝缘故障

绝缘的故障主要有绝缘被击穿、沿面放电、油流带电等。变压器内部没有彻底干燥导致绝缘受潮，最终出现绝缘被击穿的情况发生。另外高温也会导致绝缘使用寿命缩短使电阻被降低，最终引发内部绝缘被击穿的事故。变压器在使用过程中出现绝缘承受电压过高出现沿面放电的情况，各种因素例如高温、水分、电压过高使变压器内部绝缘产生劣化，造成沿面放电的故障。

3500千伏变压器故障防治措施

3.1防止空气水分进入变压器

变压器在检修前后必须保持密封，变压器在安装过程中严格按照使用说明书进行安装，必要时可以将变压器解体重修。安装之后的变压器要按照严格程序进行油箱注油并采用真空处理。真空处理主要是将变压器内部的空气进行排空。变压器的使用过程中，若发现不合格的配件及时停修更换，防止变压器出现故障。

3.2防止杂物进入变压器

针对铁芯和绕组在生产过程中出现金属杂物遗落的现象，首先变压器在运行前对内部和相关器件进行彻底的检查，如有杂物立即彻底清除。油箱在使用前内部要清理干净并使用合格油来进行清洗。

3.3检查变压器外观

变压的外壳、金属外露的零部件由于受到空气、阳光、温度、水分等多种因素的影响，容易出现腐蚀的现象。变压器出现腐蚀除了影响外观外，还会导致出现了渗漏油，使变压器的差动保护出现跳闸的情况，安全运行受到了影响。因此，对变压器定期进行防腐喷漆，若零部件出现腐蚀严重的情况，立即进行更换。

3.4防止绝缘受到损坏

在变压器的绝缘安装上，避免过分吊拉和硬力扭结导致绝缘受损的情况出现。在电压器的绝缘进行安装或检修时，螺丝要拧紧，防止运行中出现各种损坏或者变形。在安装和检修过程中，绝缘部件的更换上必须保证部件质量的合格，防止劣质产品进入。绝缘部件必须保证干燥性。

3.5防止绕组出现故障

绕组出现发电、击穿、烧毁等故障，最终导致变压器无法正常运转和进行差动保护，最终危害整个电网系统的运行。因此，在防止措施上，加强变压器的日常维护并安装监视设备。变压器在修复之后保持密封。另外变压器的安装必须有接地屏，避免出现放电现象。

4500千伏电气设备安全运行管理举措

（1）健全相关管理制度。众所周知，电力公司和别的行业存在着很大的差异性，电力公司拥有一定程度上的特殊性，因此对其的管理应当遵从增强控制，预防为主的原则，正确预估和防范引发安全事故的位置，从而构建健全的管理机制。500千伏的电气设备是电力系统的重点，是我国电网的一大支撑点，因此电气设备的安全性是很重要的，健全制度是电气设备安全运行管理不能欠缺的。因此，就需要依照本身的电力系统实际状况，制定出对应的设备检查制度，例如规定设备检查的时间点。

（2）增强安全责任机制。进行电气设备运行工作的时候，除了构建健全的管理机制，还需要保证这些制度可以有效开展，那么就需要有一个健全的责任处理机制。要想让各个工作具备很强的操作性，就必须对其做一个量化的处理，将电气设备安全运行责任清楚地划分给各个工作人员，且规定相关工作人员切实落实到各个工作环节中。

（3）增强管理人员管理方面的意识。针对电力运行的系统而言，缩小风险的最重要的方法就是始终坚持以人为本。增强相关工作人员对于安全管理工作的认识，加深其对于安全管理工作的理解，而人的思想决定着其行为能力，所以通过以往对电力运行管理的经验，可以知道，在大多数的时候，决定电气设备运行安全与否取决于人的态度。因而，一定要提升相关管理工作人员的安全意识，提升相人员的风险意识和责任意识，让其充分了解到安全运行管理是多么重要。

（4）对电气设备进行定期检查和修护。假若要使500千伏的电气设备可以稳定且安全的运行，确保电气设备的顺利运行，就必须要把定期修护和检查这一项工作添加到电气设备安全运行管理制度中。这样可以方便对电气设备安全运行状态做随机的检查和评判。

5结语

综上所述，500千伏变压器在运行过程中受到多种因素的干扰出现故障。针对故障产生的原因进行分析，500千伏变压器的器件在安装与运行的过程中容易发生故障，导致变压器出现损坏，影响电网的正常运行。因此，制定相应的防治措施，避免出现上述故障的发生，保障电网正常供应电能。

参考文献

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[2]赵军.500kV变压器故障分析[D].郑州大学，2016.

[3]代建强，赖颖，韦海治，梁睿.500kV变压器运行维护与故障分析处理[J].大科技，2014（36）：231-232.