（山东电力设备有限公司山东省济南市250022）
摘要：电力变压器是发电厂和变电所传输和配送电能的主要设备之一，电力变压器是能量转换、传输的核心，是国民经济平稳较快发展的动力和保障，在过去二十年发展过程中，我国电力行业快速发展，发电机装机容量高速增长，电网建设突飞猛进，而变电设备尤其是电力变压器是电网中最重要和最关键的环节。因此，保证电力设备的安全运行，定期为电力变压器进行运行维护，提高电力设备的科学管理，避免电网重大事故则是今后实现电力系统体制转变的发展和努力方向。
关键词：变压器；运行维护；故障排除
电力变压器故障类型很多，涉及面较广，很难从某一方面划分故障类型，比如从结构划分：主要有绕组故障、铁心故障和附件故障；从损害性质上分：主要有电故障和热故障，热故障通常指的是变压器内部过热或局部温度过高造成内部元件损坏或者变形故障；电故障通常指代电力变压器内部因电场强度过高造成绝缘性能恶化的故障。根据放电量密度又细分为局部放电、火花放电和高能电弧放电三种故障类型；同时还存在变压器渗漏故障、流油带电故障、出口短路故障、误动保护故障等常见故障类型。以上这些故障类型，有的反映的是变电器热故障、有的可能反映的电路故障，还有的既包含热故障还伴随着电故障，而渗漏故障一般不存在热故障和短路故障特征。因此本文仅对比较常见的电力变压器故障包括绝缘故障、短路故障、油气渗漏故障、放电故障、铁心故障等几个方面，对各自故障发生原因、影响后果及相应采取预防应对措施等进行阐述。
1.绝缘故障
绝缘故障是油浸变压器的常见故障之一，主要由固体绝缘纸构成，成分为纤维素，一般新的绝缘纸聚合度在1300左右，随着使用时间增长绝缘纸老化后机械强度也逐渐下降，并且老化过程伴随生成水、二氧化碳、一氧化碳和呋喃甲醛等老化产物。这些老化产物会降低绝缘纸的击穿电压和电阻率，同时腐蚀设备中的金属材料，损坏电压器的绝缘性能，影响其使用寿命和安全运行。变压器的使用寿命主要取决于绝缘材料的寿命，因此油浸变压器固体绝缘材料应同时具有电绝缘、机械性能优良、可靠性好的性能特点。
变压器大多绝缘材料都是纸质的，不同品质的纤维材料对绝缘性能的影响也不同。因此变压器在制造过程中选择较好的纤维材料是非常重要的。绝缘纸的机械强度包括抗拉强度、韧性、张力等性能与绝缘纸的纤维成分也有直接关系，其优点在于实用性强、价格低廉、使用加工方便，吸收浸渍的绝缘油、变压器油等。所以，保证绝缘不出现问题首先要防止纤维纸的老化，应注意运行环境清洁、散热环境好，防止变压器油污染、劣化等加速纤维老化而损坏变压器的绝缘性能，降低变压器的使用寿命。
变压器油劣化是变压器绝缘性能变坏的另一重要原因。变压器油污染或氧化时，催化剂及加速剂里面水分携带大量热，在电场作用下加速沉淀物沉淀，沉淀物离子大小也增大，杂质集中沉淀在电场最强的区域，造成热量集聚，绝缘材料加速老化、散热性能下降，绝缘电阻降低，形成恶性循环。为了预防绝缘油变质可对绝缘油进行再生处理，消除变质产物。还可以进行真空压力滤油，因为绝缘油中的微量水分在电场作用下电离分解，从而增加绝缘油的导电能力，消除水分可以减少绝缘油介质损耗。
2.短路故障
变压器短路故障一般包括以下几种类型：1）单相接地。单相接地是所有短路故障中最常见的故障，多发生在潮湿环境，由于配电线路单相断线、击穿等因素引起，不仅导致电压过载烧坏设备，还可能导致相间短路扩大事故；2）两相接地是指配电系统中中性点不接地，其他任意两相发生单相接地的短路事故。造成该类事故原因可能是电器元件损坏或老化，或者正常运行时被击穿以及安装维护不当等人为因素影响，都有可能造成设备运行缺陷，最终引起短路事故；3）三相短路属于对称短路，发生可能性最小，但产生短路电流最大，因此三相短路造成的危害也最大。一般来说高压短路阻抗在20%左右，但变压器突然发生短路电故障时，高压绕组可能产生额定电压几十倍电流，瞬时产生的巨大热量很容易引起内部击穿，直接造成变压器损毁。即使未发生击穿事故，电流过大引起的线圈发热膨胀变形、紧固件松动间隙变大、绝缘破裂等故障也足以将变压器损坏，影响变压器的安全运行。因此，减少电力变压器短路故障是保证电力系统安全性和稳定性的重要一步。
根据变压器短路故障特点，为了预防短路破坏及故障发生时线圈稳定性，综合考虑线圈受力情况，可采用的防治措施有以下几种：安装匝线时平衡排列，使线圈作用力均匀分布；在线圈内设置安装绝缘筒，尽可能减少端部漏磁现象的发生；合理安装支撑条数目及分布，确保支撑条与绝缘线段有效连接；同时保证螺旋低压线圈首末端平齐，对线圈头进行固定；安装设置线圈垫块，确保线圈稳定性。
3.油气渗漏故障
油气渗漏故障是电力变压器故障的另一常见因素，主要分为以下几种情况：1）油箱焊缝渗漏。发生焊缝漏油可能是因为焊接内应力问题或者拐角处或加强筋尺寸突变处应力集中造成，对于这种情况可用铁板进行补焊；2）高压套管或法兰孔渗漏。这种渗漏主要是因为胶垫不合适引起密封下降，应采用堵漏胶对缝隙进行高压施胶密封，直至堵漏胶完全固化；3）低压套管渗漏。发生原因是胶珠受到母线拉伸压在螺纹线上，还有可能是侧引线引出距离不够造成的。对母线加伸缩节，安装胶珠的密封面加密封胶可减少此类问题。
4.铁芯故障
一般来说变压器铁芯只有一点接地，出现两点及以上的接地将导致铁芯故障，另外支板夹件距离铁芯太近，使叠片翘起碰到铁芯，或铁芯夹件强度不足也会引起变压器故障，危及变压器的安全运行。处理此类问题一般先进行变压器油色谱化验，如果是强度不足应对变压器进行吊芯检查，观察绝缘漆损坏情况。然后测量铁芯夹件绝缘电阻，结合放电情况确定铁心故障类型。变压器铁芯故障会造成铁芯局部过热，使铁芯绝缘下降、损耗加快造成放电事故，因此预防铁芯故障对变压器安全稳定运行具有重要意义。
在做好预防工作的同时还应结合实际情况，为紧急情况做好应急处理。当变压器出现故障时，应及时的深入现场，并加强与变电站运维人员的沟通，切实掌握现场的故障情况，同时对故障前后的保护措施做出分析，初步判断故障类型。而在此基础上，对变压器油进行取样，在现场开展油色谱分析试验，对气体的含量和产气的速度等进行观察，分析和判断设备内部是否存在故障及故障类型，最终结合故障的类型和位置，针对变压器的运行状态，及时安排相关人员对其进行检修及故障设备进行处理，确保其安全高效的运行。
结语：综上所述，变压器在电力系统中具有不可忽视的重要作用，随着电力行业的不断发展，电力变压器的故障诊断技术与预防处理将成为今后电力生产研究中的重点学科。为了提高故障处理效率，保障电力系统的安全运行，必须加强故障诊断处理技术，提高电力设备科学管理水平。因此，电力变压器的故障诊断与状态检修将成为今后电力系统体制改革、提高电力设备的科学管理水平的努力和发展方向
参考文献：
【1】谢荣安，变压器运行维护与故障分析处理，《广东科技》,【J】,2010,19(24):130-133
【2】马红霞，李绍强，马敏,电力变压器运行维护的方法探究,《科技传播》,[J],2011(24):00229-00229