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电力变压器作为电力系统的主设备，其健康状况水平直接影响电力系统安全、稳定运行。随着设备状态检修制度的推进，原始的预防性检修和故障性检修将逐步由状态检修代替，实时了解电力设备的健康状况，为设备状态信息的分析与评估能够提出科学的判断依据。因此，有必要对影响电力变压器健康状况的因素作一分析。 1 变压器的结构和组成 变压器的组成部件包括器身(铁芯、绕组、绝缘、引线)、变压器油、变压器油箱、油位表、冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置)和出线套管。 2 变压器的运行状态 变压器的运行状态分为正常运行状态、异常运行状态和事故状态三种。 2.1正常运行状态： 正常运行状态下变压器通电后，电磁作用引起的机械振动应是连续均匀的“嗡嗡…”声，冷却器运行时发出的风机声、潜油泵运转声也应是均匀的。变压器各侧三相电流、电压、有功及无功功率、油面温度等参数均在其铭牌及规程规定的范围内，同一侧的各相电流应基本平衡，变压器油流系统运行应正常，无渗漏现象，硅胶不变色，各类保护装置均处于正常运行状态。 2.2异常运行状态 当变压器有下列现象之一时，即属于异常运行状态。 （1）严重漏油或由于严重漏油造成油位降低。（2）变压器油位在当时环境温度下低于油枕相应温度油位表刻度线且变压器满负荷时，应视为油位过低，须注油处理。（3）在环境温度未达40℃、变压器满负荷或尚未满负荷的情况下，油位表上油位超过40℃的刻度线，应视为“油位过高”，这时应进行放油处理。一般负荷状态下判断油位是否过高、过低，可根据温度曲线来判定。（4）油枕看不到油位时可能是注油未按要求、假油位、严重漏油等多种原因。充油套管看不到油位则可能是套管漏油（外部渗漏可以看到和当外部无渗漏迹象时，则多为油漏入变压器本体）造成的。（5）变压器油碳化，造成变压器油发黑，多半可通过观察油枕油位玻璃管中的油色看出，或由油简化试验结果加以确认。油碳化大多是变压器内部局部过热引起的。（6）绝缘油色谱分析试验显示有乙炔、氢气、总烃超标，并不断趋于严重。（7）变压器内部发出不均匀放电声或其他杂音。（8）有载调压分接开关调压不正常，无载分接开关直流电阻数值异常。（9）变压器套管有裂纹或严重破损，有对地放电声、接线桩头过热。（10）气体继电器轻瓦斯连续动作，时间间隔趋短，气体继电器内气体不断集聚。（11）在同样环境温度和负荷下，变压器油温不断上升，并超过正常值。（12）其他不正常情况，如冷却系统、保护系统等不正常。 2.3事故状态 变压器在运行中由于异常状态未被发现，或发现后处理不当或延误处理，往往会转化为事故状态。当变压器处于事故状态和不能继续正常供电时，继电保护装置应能及时切除故障变压器。如继电保护装置不能切除故障变压器时，运行值班人员应按事故处理规程，采取果断措施将该主变压器退出运行。 3 影响变压器健康状况的主要原因 3.1变压器油质劣化 由于变压器长期渗油或漏油导致变压器油位过低，则会加速变压器油的劣化程度和变压器油绝缘系数，从而使变压器绝缘情况恶化。另外，由于变压器的运行条件不好如经常过热运行或进水、吸收潮气等，则会使油的理化和电性能发生变化，逐渐氧化导致油质变坏，很容易在绕组与外壳之间发生击穿放电，造成严重事故。 3.2变压器油中溶解气体的成分和含量 变压器正常运行时，由于绝缘油和固体绝缘材料受到电热、湿度、氧的作用发生速度缓慢的氧化现象，会产生少量的氢、低分子烃类气体和碳的氧化物，其中，一氧化碳（CO）和二氧化碳(CO2)成分最多，这些气体大部分溶解在油中。当变压器内部存在潜伏性故障时，就会加快上述气体的产生速度。并且因故障类型不同，产生的气体也有不同的特征。例如局部放电时会产生H2（氢），较高温度过热时会产生C2H4（乙烯），电弧放电时会产生C2H2（乙炔）等。 3.3变压器油温异常 变压器油温异常升高，会加快变压器油和绝缘材料的老化程度，影响变压器油温的因素有：负荷的变化、环境温度的变化和冷却装置的运行状况、内部故障等。因此巡视检查变压器时，应记录环境温度、上层油温、负荷和油面高度，与以前数值对照分析判断变压器是否运行正常。若发现同样的条件下油温比平时高出10℃以上，或负荷不变但油温不断上升，而冷却器装置运行正常，则认为变压器发生内部故障。 3.4变压器冷却系统异常 对于强迫油循环风冷变压器，一般规定最高顶层油温不得超过85℃，运行中不宜超过75℃，冷却介质最高温度为40℃，主变压器高压绕组铜油温差允许为20.7K，强迫油循环风冷变压器，当冷却系统故障切除全部冷却器时，允许带额定负载运行20分钟，如20分钟后上层油温尚未达到75℃，则允许上升到75℃，但在这种状态下运行的最长时间不得超过1h。 3.5有载调压变压器分接开关故障 如有载调压分接开关辅助触头中的过渡电阻在切换过程中被击穿烧断；分接开关密封不严、进水造成相间短路；触头滚轮卡住使分接开关停在过渡位置，造成匝间短路而烧坏；分接开关油箱缺油；调压过程中遇到穿越故障电流等都是分接开关故障的原因。 3.6变压器声音异常 变压器过负荷、内部接触不良，放电打火、个别零件松动、系统中有接地或短路、大型电动机启动使负荷变化较大等都会使变压器发出异常音响。 4 防范措施 根据上述原因，应采取的防范措施为：1、加强变压器的巡视和维护工作，及时关注油位表指示数值，防止发生渗漏油现象，并及时进行补油和更换变压器吸湿器的干燥剂。2、定期进行变压器油色谱分析，及时预报故障隐患信息。 3、按照规程规定，定期切换变压器冷却器电源和风机，并根据负荷情况投入足够的冷却器。4、密切监视变压器负荷变化情况，并做好红外成像检测工作，并与常规数值进行比较，判断设备是否存在异常。5、确保设备缺陷定性准确，保证设备的安全稳定运行。6、做好设备验收管理工作，把好设备入网关。 五、结语 电力变压器运行工况健康与否，直接影响电网的安全可靠运行，有效的分析影响变压器健康状况的原因，并加强变压器的运行管理，做好变压器的运行维护工作，及时排除事故隐患，是正确评估变压器健康状况的有力保证。 |
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