超高压变压器的故障处理

    变压器是发电厂和变电站的重要设备，对于电力供电质量、电力系统运行稳定性有着重要的影响，超高压变压器造价高、运行责任重大，因而强化对其故障处理的研究极其重要。
    超高压变压器的设计与制造，依赖于完善的技术体系作为变压器可靠性与经济性的保彰。否则，变压器的设计与制造过程，若无规可循、无据可依，而过度依赖个别人员的设计与制造经验，则将直接导致大型变压器的设计质量与制造质量存在各种隐患，变压器的可靠性与经济性无从谈起，可能造成企业巨大经济损失并严重削弱市场竞争力。
    变压器是电力系统的心脏，做好变压器的维护、检修对于保障电力系统的运行稳定及其重要。如今我国电力系统正在朝着超高压、大容量的方向不断发展，电力供电网络的覆盖面和容量逐渐增加，使得变压器也逐渐向着超高压、大容量的方向发展。然而变压器的等级越高，发生故障的几率就越大，变压器运行故障所造成的危害也越大，因而做好超高变压器的故障分析、维护修复以及日常管理对于促进电力系统稳定性安全性的提升有着重要的意义。
    超高压变压器常见故障原因分析
    超高压变压器故障原因往往较为复杂，要对变压器故障进行准确诊断就要首先认识变压器常见故障原因：
    1、线路干扰
    线路干扰也称线路涌流，是造成变压器故障常见的原因，一般是由合闸过电压、电压峰值、线路故障、闪络以及其他输配方面的异常造成的。
    2、绝缘老化
    据统计，绝缘老化是造成变压器故障第二位的原因，绝缘老化会大大缩短变压器的使用寿命，并向造成变压器故障，资料显示绝缘老化会将使用寿命在35~40年的变压器平均缩短到20年。
    3、过载
    过载指的是变压器长期在处于超过铭牌功率的状态下工作，这种情况常常发生在发电厂和用电部门，且随着过负荷运行时间的增长，绝缘温度会逐渐升高，这加速了绝缘部件的老化，绝缘部分老化、强度降低，就容易因外部冲击而破损，从而造成变压器故障。
    4、安装不当
    保护设备选择不当以及安全操作不规范都会造成变压器故障隐患，一般来说因避雷设备选择不当、保护继电器及断路器安装不当而造成的变压器故障较为常见。
    5、维护不当
    日常维护不当造成的超高变压器故障并不在少数，例如维护不当造成变压器受潮；潜油泵检修不及时造成铜末混入变压器，在负压区吸入空气；接线错误；连接处松动、发热；分接开关接触不到位等等。
    6、制造不良
    尽管因工艺质量差而造成的超高变压器故障仅占少数，但因此种原因而造成的故障往往较为严重，危害较大。例如线端松动、垫块松动、焊接不良、抗短路强度过低等，一般都是因设计缺陷或制造不良而造成的。
    超高变压器故障的判定与处理
    1、故障情况
    某变压器额定电压为（345±8）×1.25kV/121kV/35kV，额定容量为240MVA/240MVA/72MVA，主变压器以往运行情况稳定。某日对该主变压器进行例行油色谱分析，发现该主变压器本体绝缘油中乙炔含量为2.3μl/l，于是在当天下午和晚上两次分别取样化验确认该相变压器本体油的乙炔增长过快并表明在该变压器内部存有放电现象，遂于次日凌晨左右将主变压器停运。
    2、现场处理
    为了确定变压器故障性质及放电部位进行了如下分析：
    1）脉冲电流法，通过脉冲电流测试发现，随着试验电压的升高和试验时间的增长，该变压器局部放电的电量显著增长。放电起始电压和熄灭电压随着试验进行逐渐降低；
    2）局部放电图谱测量。通过对所得波形图谱进行分析，可判定变压器的放电部位在绕组内部；
    3）局部放电超声定位。通过几次局部放电超声定位试验，传感器在电压较高是采集到个别微弱且极不稳定的超声波信号，这再次证明放电部位应位于绕组内部；
    4）油色谱试验。局部放电试验后乙炔体积分数上升至231.44×10-6表明该变压器在局部放电试验过程中其内部存在较强烈的电弧放电。
    3、故障原因分析
    根据现场分析，认为造成放电故障的原因有以下几点：
    1）绝缘纸板。绝缘纸板的加工有一定的分散性，因而绝缘纸板存在一定的质量缺陷，使用过程中改变了电场分布；
    2）调压线圈静电屏绝缘裕度不足。曲率半径太小，均压效果不理想，从而引发该位置放电击穿；
    3）日常维护不彻底。设备受潮，海绵等遗留杂物也是造成放电故障的原因之一。
    变压器的修复
    为了排除放电故障采取了以下维修措施：
    1）对损坏和老化的绝缘部件进行了更换，对低压线圈和调压线圈的击穿点进行了修补，从而提升了该处的绝缘强度，避免放电引起击穿，同时，考虑到主绝缘在击穿过程中也受到一定的损坏，因而更换了低压线圈和调压线圈之间的所有主绝缘；
    2）将静电屏的等位扎带拆开，将突出的菱角处理掉，同时增大转角的曲率半径并包扎绝缘，以此措施降低场强；
    3）按照330kV变压器的工艺要求对变压器的机身进行了彻底的真空浸油和没有起相干燥处理，该工艺执行过程中严格按规定操作，从而有效控制绝缘件的含水量，此外恢复使用前还要进行局部放电试验，合格后方可充电运行。除此之外，为了避免放电故障的在再发生，应强化变压器的日常维护管理工作，经常进行油色谱试验，及时发现故障并掌握其具体情况，发现故障时综合运用多种技术手段判断故障位置和情况并及时采取修复措施。
    综上所述，超高压变压器的故障成因较为复杂，应在现场处理过程中运用多种技术手段进行故障判定，并详细分析故障成因，而值得注意的是，超高变压器造价昂贵、维修难度较大，为了避免故障应做好日常维护和管理，降低故障发生的几率。