【科技小论文】变电站主变异常运行方式探究

【摘要】随着我国科技的不断进步和发展，人们对电力的需求量越来越大。变电站是电力系统中最主要的组成元素，若变电站在运行过程中因主变压器运行异常而引发事故，将会给国家经济带来不可估量的损失。作为变电站的核心装置，主变压器的安全运行、事故处理和日常维护影响到变电站能否正常供电，甚至是整个电力系统的有效运行。本文主要对变电站主变压器的异常运行方式进行研究，并提出解决故障的相关措施，以供电力工作者参考。

【关键词】变电站;主变异常;运行方式

1. 前言

变压器是利用电磁感应，以同样的频率在两个及以上能相互耦合的绕组回路间传输功率的电器装置。主变压器的正常运行是变电站正常供电的保障，主变压器的异常运行会造成严重的停电事故，因此对变电站主变异常运行方式进行分析研究显得十分重要。找出主变压器的故障情况后，应采取科学的处理方法，保证变电站能安全运行。

2. 变电站常见故障情况的分析

变电站主变压器在长期不间断的运行过程中会出现一些故障，主要分为外部故障和内部故障。其中，外部故障指变压器油箱的外部绝缘圈和引出线出现的故障。而内部故障为变压器的油箱内部发生的各种故障。变压器的常见故障主要包括：⑴变压器绕组故障。包括由绝缘老化而引起的匝间短路；由电功力短路或接触不良而引起的断线；绝缘油因受潮或绝缘老化造成了短路。⑵套管故障。包括漏油、裂纹、绝缘击穿等。⑶分接开关故障。分接开关故障会造成分接开关的接触面被烧毁。⑷变压器铁心故障及其他故障。变压器铁心故障严重时会引起铁芯起火[1]。

3. 变电站异常现象分析判断

3.1变电站主变声音异常

变压器在正常运行时，硅钢片磁滞伸缩正常，会发出均匀的“嗡嗡”声。而当变压器内部发出的声音均匀增大时，则可能是已超过负荷量或电压量；当变压器的内外部同时出现响而吵的震动杂音时，也许是由于铁芯的紧固件松动；若变压器声音中有“吱吱”声，可能是变压器或套管产生了局部放电情况；变压器内部发出“咕噜咕噜”的气泡溢出声音，可能是绕组出现故障；当变压器的声音中有不均匀的爆裂声时，则可能是变压器管道发生了绝缘击穿故障。

3.2变电站主变用油异常

主变压器运行用油异常会影响变电站的安全运行，其主要异常情况分为以下几种：⑴变压器油味和颜色异常。变压器在正常运行中的油色呈淡黄色，微透明状，运行中则会逐渐变为浅红色。若变压器在运行过程中因内部局部过热而引起油色变暗，可能是变压器已经绝缘老化；如果有油泵电机或风扇烧坏的焦臭味，说明变压器内部发生故障，应该及时停止运行变压器，并对其进行检修或处理。⑵变压器油位异常。变压器油位异常主要表现为油位过高或过低，假油位，油色异常，漏油、渗油等现象。当油温升高而油位明显过低时，需要立即加油；若变压器的油位高出油位计的最高标度，为免溢油，应该立即放油，将油温降至适宜温度 [2]。⑶变压器油温异常。变压器油温异常表现为故障升温和过负荷升温。油温升高会使变压器绝缘材料老化过快，对变压器的正常运行油温应该进行限制。不仅需要检查各导线连接处的温度状况，还要观察变压器绕组是否正常。

3.3变电站主变瓦斯保护动作

变电站主变压器瓦斯保护动作分为轻瓦斯保护动作和重瓦斯保护动作。其中，引起轻瓦斯保护动作的原因有：变压器的内部发生轻微故障，产生少许气体；变压器内部有空气进入；变压器外部发生穿越性短路；变电器漏油，使油量减少、油位下降；铁芯触地；变压器绕组接头因焊接不牢，接触超负荷电阻而发热；瓦斯继电器发生强烈震动，其浮筒或水银拉点有油渗入；瓦斯继电器的接线端子盒受潮或进水，从而引起误动作，二次回路绝缘被损坏，出现短路现象。而发生重瓦斯保护动作掉闸的原因有：变压器的内部发生故障，使变压器的绝缘材料或变压器里的油受热而分解，从而产生大量气体，损坏引线绝缘；重瓦斯回路发生故障；重瓦斯近区发生穿越性短路故障。变电站主变压器瓦斯保护原理接线如图1所示。

图1 变电站主变压器瓦斯保护原理接线图

4.变电站主变异常事故处理对策

4.1变电站主变声音异常处理方法

变电站主变压器声音出现异常情况，会影响变压器的正常运行，因此，必须及时处理变压器声音异常情况。若变压器因负荷量或电压量过大而声音变大，值班人员应该立即使用冷却器，并报告调度员设法转移负荷。当变压器因铁芯松动而发出震动杂音，应该拧紧铁芯的压圈螺钉，固定松动的衬垫和撑条。若变压器绕组出现故障，应修复绕组变形部分或是更换绕组。

4.2变电站主变用油异常处理方法

主变压器用油的异常也会影响变电站的正常运行。因此，电力工作人员应该按时检查主变压器的负荷量、温度计及散热装置和冷却装置是否正常运行。若出现变压器铁芯过热或匝间短路等故障时，瓦斯保护和差动保护都不会发生动作，铁芯温度持续升高会引起油色逐渐变暗，油温逐渐升高，进而达到着火点温度。此时，应立即报告上级部门，切除主变压器，并请专业人士进行检修，降低火灾或爆炸事故的发生。主变压器的油温的变化影响着变压器油面的正常变化，若变压器油温正常，而油位变化有异，则说明此时是假油位。出现假油位的情况可能是因为油枕呼吸器或油标管被堵塞，这时应该将重瓦斯保护动作改接信号[3]。

主变压器的油位过低会造成瓦斯保护误动，变压器因油位过低且没有瓦斯保护动作时，变压器的内部线圈会暴露出来，造成引线绝缘损坏击穿。此外，变压器缺油会使线圈因暴露在空气中而受潮，造成线圈的绝缘功能下降。因此，当变压器的油位因漏油而下降时，必须立即采取措施，阻止继续漏油。而变压器的油位因油温升高而逐渐上升时，油位可能会高出最高油位限度，为避免油溢出，此时应该放油到适当的温度。为避免出现假油位的情况，还需要检查油枕呼吸器的通畅性。若变压器因不可承受力而着火，应该拉开所有变压器开关和隔离开关，并停止运行冷却系统。若顶盖上部发生着火事故，需要打开放油阀，使油量低于着火处，并立即采取灭火行动，严禁用水灭火，防止火势扩大而引起其他事故的发生。

4.3变电站主变瓦斯保护动作处理方法

当发生轻瓦斯保护动作时，工作人员应立刻检查变压器外观，查看油色、油位、油温是否正常，气体继电器中的气体颜色和气体量，检查是否有漏油现象及变压器的声音、负荷量和温度是否正常。还应检查主变压器的声音和震动是否正常，取油箱中油样进行色谱分析和绝缘试验，判断故障发生的原因。若经检查未发现异常现象，工作人员应该立刻收集瓦斯继电器中的气味，进行色谱分析[4]。若收集的气体无色无味，也不会燃烧，可诊断为因加油或滤油而使空气进入变压器内部，应当放出继电器内气体，同时记录信号动作间隔时间；若气体会燃烧，则是变电器内部发生故障，应立即停止运行变电器，再进行电气实验，从中查找事故原因。若因油面下降而导致轻瓦斯动作，则需查明油面下降原因，进行相关的加油措施。

若发生重瓦斯保护动作跳闸时，需要了解事故发生原因，检查备用变的投入情况，并检查主变压器外观是否有明显故障，查看是否发生漏油、明显故障和外壳膨胀等现象。还应分析电压器中气体，查看气体量和可燃性，从中判断故障情况。若经外部检查和气体分析都未发现问题，则应检查重瓦斯保护寄直流等二次回路正常与否，如果是因为进入空气或保护误动而发生重瓦斯保护动作，工作人员应该立刻退出瓦斯保护，解除工作变压器，查看变压器的其他机电保护装置动作的情况，对其实施彻底检查[5]。

5.结束语

主变正常运行是变电站正常运行工作的关键所在，随着电力系统的发展和完善，其主变压器运行方式也应朝着更完善更全面的方向发展。变电站主变压器出现异常运行的原因非常多，需要相关电力工作人员在变电站主变运行过程中，对任何细小故障都加以重视，不断积累工作经验，提高自身的技术才能，保证变电站安全稳定运行，从而避免事故的发生，实现变电站经济效益和社会效益的和谐统一。

【参考文献】

[1]申涛,孙晓刚,戴建根,蓝益军.一起500kV变电站主变噪声异常分析及处理[J].变压器,2013,02(02):68-71.

[2]徐平.浅析220kV 变电站主变瓦斯保护动作事故处理[J].生产一线,2013,15(15):63.

[3]冯占芳,祁强.220 kV 七里沟变电站2# 主变故障分析及处理[J].科学之友,2013,12(35):31-32.

[4]李欣明.220 kV变电站主变异常运行方式分析[J].应用方法论,2012,02(02):101-102.

[5]甘显丰.浅析500 kV 变电站主变压器运行和维护[J].企业技术开发,2011,01(01):43-44.