变压器的运行维护与故障检测分析

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摘?要 随着经济的发展，人们在生产和生活中的用电量不断攀升，我国的电网建设也得到空前的发展。电力系统的正常运行离不开各种电力设备的正常维护和检测工作，尤其是在矿山大型采掘设备中，在电能输送方面起着非常重要的作用，笔者将就大型采掘设备中的变压器的运行维护和故障检测问题展开相关探讨。

关键词 变压器；运行维护；故障检测

中图分类号 TM407 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0117-01

变压器是矿山大型采掘设备的核心运行设备，其主要的工作是通过自身结构实现电力的相应电压等级转换，从而实现电力的输送。与其强大的功能相匹配的是其造价高、结构复杂和电力负荷重的设备特点，这些特点也给主变压器的日常维护和故障处理工作带来了难题。所以，要求变压器维护人员除了要做好相关的日常巡视和养护外，还要同现场运行人员一起采用红外热像仪与气相色谱分析等新技术，加强对于变压器的内外部的运行状态的检测，以全面确保设备的正常运行，下文中笔者将结合这两种新型的检测和维护技术，对变压器的运行维护做相关探讨。

1 变压器的运行维护

之所以要对变压器的运行做好定期的巡视工作，是为了监视设备的运行情况，以便在设备运行出现异常的第一时间内对其进行处理，降低不安全因素产生的危害。所以，变压器的定期巡检工作是预防电能转换事故发生，确保安全供电的一个重要的环节。要求我们的运行人员要严格的按照国家的相关规定，做好变压器的定期日常巡视工作。并根据设备的运行状况，定期做好设备的维护。

1.1 变压器日常巡视的内容

1）检查油温、温度计的指示是否正常，储油柜的油位与温度是否对应。检查变压器上层油温：其标准为油浸自冷低于八十五摄氏度，风冷低于七十五摄氏度，另外要检查变压器的各个部位是否渗油或者漏油。

2）检查套管的油位是否正常，以及套管表面是否完好，另外查看周围是否存在油污和放电痕迹。

3）检查变压器的音响是否正常，并且在变压器正常运行的状况下是否会发出均匀有规律的电磁声。

4）检查冷却器的温度与手温是否相近，以及风扇是否正常开启。

5）检查本体瓦斯以及继电器的内部是否存在积气的现象。

6）检查变压器引线接头和电缆温度是否异常，以及是否存在蒸气或者发红的现象。

7）检查变压器的外壳与地面的接触是否良好。

8）检查控制箱与端子箱是否密封，有无受潮现象。

9）检查压力释放阀的状况是否良好，有无破损。

1.2 变压器的特殊巡视项目

1）在变压器过流过压时，还要检查此时的三相电压和电流是否处于平衡状态，以及顶层油温与线圈温度的温度是否异常，必要时要检查冷却系统的运行状况。

2）遇到大风天气，还要检查变压器的引线摆动，并确保其顶盖和套管引线处没有杂物。

3）雷雨天气过后，要第一时间检查变压器的套管与瓷瓶是否闪络，以及避雷器的计数器的运行状况。

4）如遇大雾天气，要检查变压器的套管和瓷瓶是否放电或者电晕。

1.3 变压器的定期维护项目

1）变压器的硅胶的大部分出现变色时，要马上进行更换。若变压器的上半段硅胶发红，应及时检查和修补漏气部位；

2）变压器断电后，要对其外壳、散热器和套管等装置做好清扫，并适当给风扇和轴承添加油。

3）检查控制箱内的加热器和灯泡是否完好，如果损坏要及时的更换。

4）定期检测变压器的铁芯绝缘是否良好。

5）做好变压器的定期油样化验，记录好变压器的气体成分，化验的大致周期为：①变压器投运后的四天、十天、三十天各一次；②变压器投运后第二月至第五月内，每月一次，若检测结果显示正常，则直接转为定期检测；③定期检测，即每六个月一次。

2 红外热像仪在变压器运行维护中的应用

2.1 红外热像仪的工作原理与使用特点

红外热像仪是一种采用红外线手段对运行中的电力设备进行热辐射状况的检测，从而判断其运行状况是否正常的仪器。电力设备在运行过程中，都会产生一定的热量，即热辐射。红外热像仪就是参照正常情况下的设备放热现象，对比发现设备中是否存在异常放热的部位，因为一旦某些部位的热辐射状况异常，就说明该处可能存在线路的接触不良或者电阻不断的现象。

红外热像仪的基本的作用原理和过程是利用物镜来接收电力设备表面所辐射的红外线，然后经光学系统会聚，使接收的红外能落在系统的焦点上，再经光电转换，将电力设备的红外能转变成电能，后通过一系列的电信号处理，在取景器上最终形成该电力设备的热图像。我们看到，在整个的检测过程中红外热像仪实现了在无接触的情况下对电力设备表面进行测温，这是其相对于传统的测温方法最大的使用特点和优势。

2.2 红外热像仪的应用实例

现以某台大型6 kV用电设备中的变压器检测实例进行分析，该设备的运行人员在定期的月度红外测温过程中，发现#1主变压器变高A相套管局部发热，并且发热区域呈环状，根据红外仪的测温原理初步判定为该套管存在局部积污。向上级汇报后，领导迅速批示对该设备进行停电和故障处理。

对设备进行停电检查后，发现确为积污导致局部过热。现场工作人员立即对该套管进行了清扫，并对该变压器本体变高、变中、变低套管喷涂了PRTV防污闪涂料，从而顺利消除故障。

值得注意的是，采用红外热像仪对变压器进行红外测温时，应特别注意套管、引线接头、冷却器上端等故障多发区，因为这些部位容易积淤。

通过对该案例的分析，我们看到红外热像仪在测温的过程中可以弥补肉眼的不足，使运行人员准确地判断设备发热的部位及原因，并及时消除隐患，为保证大型采掘设备的安全运行提供了保障。

3 色谱分析试验的应用

电力变压器的预防性试验是保证设备安全运行的重要手段之一，变压器油中溶解气体色谱分析是其中重要的一环，每半年，就要对运行中的变压器取一次油样做色谱分析试验。

变压器大多采用油纸复合绝缘。变压器内的绝缘油和有机绝缘材料随着运行时间的增加，在热和电的长期作用下会逐渐老化和分解，并产生极少量氢气、甲烷、乙烯、乙烷、乙炔、一氧化碳和二氧化碳等气体，并溶解于油中。当变压器内部发生故障的时候，气体含量将会剧烈增加。随着故障的发展，当产气量大于溶解量时，便有一部分气体以游离气体的形态释放出来。

实践证明，绝大多数的变压器故障都会出现早期迹象。因此，测量分析溶解于油中的气体含量就能预知变压器内部故障。在电气试验中，通过气相色谱分析绝缘油中溶解气体，从而发现充油电气设备内部存在的潜伏性故障，是绝缘监督的一种重要手段。这一检测技术可以在设备不停电的情况下进行，而且不受外界因素的影响，可定期对运行设备内部绝缘状况进行监测，确保设备安全可靠运行。

变压器内部放电性故障产生的特征气体主要是乙炔。正常的变压器油中不含这种气体，如果变压器油中这种气体增长很快，说明该变压器存在严重的放电性故障，应立即停电进行检修

处理。

运行设备的油中H与烃类气体含量（体积分数）超过下列任何一项值时应引起注意：

总烃含量＞150×10-6；

H2的含量＞150×10-6；

C2H2的含量＞5×10-6 。

油中溶解气体分析的目的是用来检测变压器内部是否出现了潜伏性故障，对变压器进行绝缘监督，并预测其未来的运行状态。但造成油中溶解气体增长的原因是多种多样的。当根据油中气体分析认为可能存在内部故障时，还应结合电气、化学试验结果和设备的试验检修记录来进行综合判断。

4 总结

综上所述，变压器在大型矿山采掘设备中发挥着非常重要的作用。在日常的电力生产工作中，运行人员应特别注意变压器的运行条件以及当前负荷情况，做好变压器的巡视和维护工作，并积极发挥红外热像仪与气相色谱分析两项技术的作用，做好变压器的运行状态监测以及故障预测，以便发现存在的潜伏性故障并及时消缺，确保设备安全稳定的运行。

参考文献

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[2]刘成强,姜继海,于彩新,方再泉,李松.新型液压变压器的研究现状及展望[J].液压与气动,2010,03.