變壓器故障的統(tǒng)計分析及預(yù)防方法

摘要：隨著經(jīng)濟科技發(fā)展，當前世界上對于電能的需求與日俱增。保證不間斷的為生活、生產(chǎn)、國防、軍事、航天、通信供電已成為建設(shè)生產(chǎn)的重中之重。要連續(xù)不間斷的供給用戶高質(zhì)量的電能，就要在發(fā)電，輸電，分電，用電各個環(huán)節(jié)中有堅強的技術(shù)保障。而在這一系列的過程中，變壓器始終起著很重要的作用。所以要保證變壓器的故障盡可能的小。通過近十幾年對變壓器故障的統(tǒng)計和維修經(jīng)驗，對引起變壓器故障的原因進行討論。給變壓器的操作、維護、檢查提出建議性的結(jié)論。涉及到：延長其使用壽命的維護方法，故障的起因、類型、頻率等。

關(guān)鍵詞：變壓器，電力系統(tǒng)

變壓器故障不僅損壞當時運行的變壓器，而且影響電力系統(tǒng)的正常運行，甚至損壞其它設(shè)備，引起火災(zāi)等嚴重事故。因此如何確保變壓器的安全運行受到了世界各國的廣泛關(guān)注。在我國近現(xiàn)代話電力技術(shù)的展中，電力工業(yè)的安全運行是一個永久的重要主題。

本文從介紹變壓器故障的統(tǒng)計結(jié)論，為國內(nèi)進一步的智能電網(wǎng)的建設(shè)提供參考及可借鑒的科學(xué)統(tǒng)計方法，以達到為電力部門，為國家服務(wù)的目的。

一、有關(guān)故障統(tǒng)計的結(jié)果

不同的部門有不同的變壓器，故障不同。為了便于分析可將變壓器分成以下類型：水泥與采礦業(yè)變電變壓器；化工、石油與天然氣業(yè)變壓器；電力部門變壓器，食品加工業(yè)變壓器；醫(yī)療業(yè)變壓器；制造業(yè)變壓器；冶金工業(yè)變壓器；印刷業(yè)業(yè)變壓器；商業(yè)建筑業(yè)變壓器；紙漿與造紙業(yè)業(yè)變壓器。

經(jīng)過長期監(jiān)測統(tǒng)計得知，要同時考慮頻率和程度時，電力部門變壓器故障的風險是最高的，冶金工業(yè)變壓器的故障及制造業(yè)變壓器故障分別列在第二和第三位。 按照廠家給出的參數(shù)看，一般來說在“理想狀態(tài)下”各種變壓器的平均使用時間為30～40年。但是在實際中并非如此。

時有故障發(fā)生的變壓器平均壽命為10~15年，以X軸代表時間，以Y軸代表故障情況通常有盆形曲線顯示使用初期壽命結(jié)果，用遞減波形曲線顯示后期衰老曲線。這些曲線所能給出的意義在于在以后的使用過程中確定對變壓器進行周期檢查維修的時間和深度。應(yīng)該指出的是電力工業(yè)中的變壓器，他的使用壽命在關(guān)系到很多部門的設(shè)備的安全和正常使用。

我國在改革開放后經(jīng)歷了一個工業(yè)飛速發(fā)展的階段，而且現(xiàn)在還正在處于一個轉(zhuǎn)型的階段，這期間帶來了基礎(chǔ)工業(yè)快速發(fā)展，特別是電力工業(yè)大規(guī)模的擴大。這些自70年代到90年代安裝的電力設(shè)備，按照它設(shè)計與運行的狀況，到現(xiàn)在為止大部分都已到了老化更換的階段。有關(guān)部門應(yīng)對于這些時間已安裝的變壓器給予特別的關(guān)注。

二、變壓器故障原因分析

經(jīng)過多方面的研究和多年的經(jīng)驗，盡管變壓器的用途種類不同、老化趨勢不同，但故障的基本原因仍然相同。

1、雷擊

對于雷擊的研究比較少，因為很多時候不是直接的雷擊事故就會把沖擊故障歸為“線路涌流”。防止雷擊最好的方法當然是加裝避雷裝置，不僅可以保護變壓器，還可以減少電力系統(tǒng)中的沖擊電流，減少暫態(tài)波動。

2、線路涌流

線路涌流，是應(yīng)該被列入首要的故障因素。線路涌流（或稱線路干擾）包括：合閘過電壓、電壓峰值疊加、線路短路故障、閃絡(luò)以及震蕩方面的大電流、電壓的不正?，F(xiàn)象。

這類故障對變壓器的損害最為嚴重的原因是電流、電壓過大，因此須在大電流沖擊保護充分性的方面給與更多的關(guān)注。安裝過流保護監(jiān)視裝置，可以對變壓器進行實時的測量檢測報告。并把這個結(jié)果送入電力系統(tǒng)自動化運行的整體系統(tǒng)中作為安全運行的指標。

3、質(zhì)量疏漏問題

一般情況下，以前的變壓器在這方面的問題并不是很大，只是偶爾的一些不可避免的。例如接線出線端松動或無支撐、墊塊不緊、焊接不良、鐵心絕緣度不高、抗大電流強度不足以及油箱中的油不純凈等。加強測試檢測，在未安裝時盡早的發(fā)現(xiàn)問題。

4、絕緣老化

在過去的很多變壓器故障中，由于絕緣老化造成的故障在所有故障中位列第二，由于絕緣老化，大部分的變壓器都嚴重的縮短了服役時間，使用壽命都早20年左右。制定一定的制度，確保老化的速度是達到額定的使用年限。

5、過載

由過負荷引起，變壓器長期處于大于規(guī)定的額定功率運行。隨著經(jīng)濟和科技的發(fā)展，用電負荷在增多，發(fā)電廠、用電部門在不斷的持續(xù)緩慢提升負荷。直接導(dǎo)致越來越多的變壓器超負荷運行，過高的溫度導(dǎo)致了變壓器的絕緣紙板過早的老化，使得整個絕緣強度下降。在這種狀態(tài)下，若有一定的沖擊電流，發(fā)生故障的可能性將會很高。確保負荷在變壓器的額定運行條件下，不要長時間的過負荷運行，這樣得不償失。在油冷變壓器中需要經(jīng)常的仔細監(jiān)視頂層油溫。發(fā)現(xiàn)溫度高是要及時的做處理。

6、受潮

受潮是不可避免的，由于種種外部自然原因，常常使管道滲漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。變壓器的設(shè)計和建造的標準應(yīng)與安裝地點相配套。若置于戶外，確定該變壓器適于戶外運行。變壓器油的介電強度隨著其中水分的增加而急劇下降。油中萬分之一的水分就可使其介電強度降低近一半。所有變壓器（除小型配電變壓器）的油樣應(yīng)經(jīng)常作擊穿試驗，以確保正確地檢測水分并通過過濾將其去除。

7、不正當?shù)木S護

經(jīng)過調(diào)查的結(jié)果是，不正當?shù)木S護引起變壓器故障的概率排在引起變壓器故障概率的第四位。主要是由于，保養(yǎng)不夠、未裝控制或控制裝的裝的不正確、 冷卻劑泄漏、污垢堆積和自然界的電氣化學(xué)腐蝕。

8、破壞及故意損壞

這類主要是認為的外在破壞，常常發(fā)生在線路末端直接連接用戶的變壓器，不過這種破壞是很不常見的。

9、連接松動

這一類問題引起故障的可能性也是很小的，并且可以盡大限度的避免，但是在實際中卻時有這方面的事故發(fā)生，與往的研究也有所不同。這一類事故包括了在電氣連接方面的制造工藝以及保養(yǎng)情況，最為突出的問題就是不同性質(zhì)金屬之間不當?shù)呐浜?，但是這種情況在慢慢的減少，另一個問題就是螺栓連接間的緊固不恰當。

三、結(jié)語

參考以上統(tǒng)計分析結(jié)果及提出的一些建議，在以后的建設(shè)運行中可制訂一個整體的維護、檢查和試驗的規(guī)劃。這樣就能盡最大限度的減少變壓器故障，從而減少由于變壓器故障帶來的一系列不良影響。還能節(jié)約因為故障檢修而花費的巨大人力、財力、物力，變壓器的使用壽命也會隨之增加。