在電力工業(yè)中變壓器的使用壽命應(yīng)當(dāng)給予特別地關(guān)注。美國(guó)在二戰(zhàn)后經(jīng)歷了一個(gè)工業(yè)飛速發(fā)展的階段，并導(dǎo)致了基礎(chǔ)工業(yè)特別是電力工業(yè)大規(guī)模的發(fā)展。這些自50年代到80年代安 裝的設(shè)備，按其設(shè)計(jì)與運(yùn)行的狀況，現(xiàn)在大部分都已到了老化階段。據(jù)美國(guó)商業(yè)部的數(shù)據(jù)，在1973～1974年間電力工業(yè)在新設(shè)備安裝方面達(dá)到了頂峰。如今，這些設(shè)備已運(yùn)行了近25年，故必須對(duì)已安裝變壓器的故障可能性給予特別的關(guān)注。

　　2　變壓器故障原因分析

　　HSB收集了有關(guān)變壓器故障10年來(lái)的資料并進(jìn)行分析的結(jié)果表明，盡管老化趨勢(shì)及使用 不同，故障的基本原因仍然相同。HSB公司電氣部的總工程師J.B. Swering在論文中寫到：“多種因素都可能影響到絕緣材料的預(yù)期壽命，負(fù)責(zé)電氣設(shè)備操作的人員應(yīng)給予細(xì)致地考慮。這些因素包括：誤用、振動(dòng),過高的操作溫度、雷電或涌流、過負(fù)荷、對(duì)控制設(shè)備的維護(hù) 不夠、清潔**、對(duì)閑置設(shè)備的維護(hù)不夠、不恰當(dāng)?shù)臐?rùn)滑以及誤操作等。"

　　下表中給出了在過去幾十年中HSB公司總結(jié)出的有關(guān)變壓器故障的基本原因 ，表中列出了分別由1975、1983以及1998年的研究得出的關(guān)于故障通常的原因及其所占百分比。

　　2.1　雷擊

　　雷電波看來(lái)比以往的研究要少，這是因?yàn)楦淖兞藢?duì)起因的分類方法。現(xiàn)在，除非明確屬 于雷擊事故，一般的沖擊故障均被列為“線路涌流”。

　　2．2　線路涌流

　　線路涌流（或稱線路干擾）在導(dǎo)致變壓器故障的所有因素中被列為首位。這一類中包括 合閘過電壓、電壓峰值、線路故障/閃絡(luò)以及其他輸配(T＆D)方面的異?，F(xiàn)象。這類起因在 變壓器故障中占有顯著比例的事實(shí)表明必須在沖擊保護(hù)或?qū)σ延袥_擊保護(hù)充分性的驗(yàn)證方面 給與更多的關(guān)注。

　　2．3　工藝/制造**

　　在HSB于1998年的研究中，僅有很小比例的故障歸咎于工藝或制造方面的缺陷。例如出 線端松動(dòng)或無(wú)支撐、墊塊松動(dòng)、焊接**、鐵心絕緣**、抗短路強(qiáng)度不足以及油箱中留有異物。

　　2．4　絕緣老化

　　在過去的10年中在造成故障的起因中，絕緣老化列在**位。由于絕緣老化的因素，變 壓器的平均壽命僅有17.8年，大大低于預(yù)期為35～40年的壽命！在1983年，發(fā)生故障時(shí)變壓 器的平均壽命為20年。

　　2．5　過載

　　這一類包括了確定是由過負(fù)荷導(dǎo)致的故障，僅指那些長(zhǎng)期處于超過銘牌功率工作狀態(tài)下的變壓器。過負(fù)荷經(jīng)常會(huì)發(fā)生在發(fā)電廠或用電部門持續(xù)緩慢提升負(fù)荷的情況下。*終造成變 壓器超負(fù)荷運(yùn)行，過高的溫度導(dǎo)致了絕緣的過早老化。當(dāng)變壓器的絕緣紙板老化后，紙強(qiáng)度 降低。因此，外部故障的沖擊力就可能導(dǎo)致絕緣破損，進(jìn)而發(fā)生故障。

　　2．6　受潮

　　受潮這一類別包括由洪水、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。

　　2．7　維護(hù)**

　　保養(yǎng)不夠被列為第四位導(dǎo)致變壓器故障的因素。這一類包括未裝控制其或裝的不正確、 冷卻劑泄漏、污垢淤積以及腐蝕。

　　2．8　破壞及故意損壞

　　這???類通常確定為明顯的故意破壞行為。美國(guó)在過去的10年中沒有關(guān)于這方面變壓器故 障的報(bào)道。

　　2．9　連接松動(dòng)

　　連接松動(dòng)也可以包括在維護(hù)不足一類中，但是有足夠的數(shù)據(jù)可將其獨(dú)立列出，因此與以 往的研究也有所不同。這一類包括了在電氣連接方面的制造工藝以及保養(yǎng)情況，其中的一個(gè) 問題就是不同性質(zhì)金屬之間不當(dāng)?shù)呐浜?，盡管這種現(xiàn)象近幾年來(lái)有所減少。另一個(gè)問題就是 螺栓連接間的緊固不恰當(dāng)。

　　3　變壓器維護(hù)建議

　　根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，用戶可制訂一個(gè)維護(hù)、檢查和試驗(yàn)的計(jì)劃。這樣不但將顯著地 減少變壓器故障的發(fā)生以及不可預(yù)計(jì)的電力中斷，而且可大量節(jié)約經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。因?yàn)橐坏┌l(fā) 生事故，不僅修理費(fèi)用以及停工期的花費(fèi)巨大，重繞線圈或重造一臺(tái)大型的電力變壓器更需 要6到12個(gè)月的時(shí)間。因而，一個(gè)包括以下建議的良好維護(hù)制度將有助于變壓器獲得*大的使用壽命。

　　3．1　安裝及運(yùn)行

　?。?）確保負(fù)荷在變壓器的設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)。在油冷變壓器中需要仔細(xì)地監(jiān)視頂層油 溫。

　?。?）變壓器的安裝地點(diǎn)應(yīng)與其設(shè)計(jì)和建造的標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。若置于戶外，確定該變壓器 適于戶外運(yùn)行。

　?。?）保護(hù)變壓器不受雷擊及外部損壞危險(xiǎn)。

　　3．2　對(duì)油的檢驗(yàn)

　　變壓器油的介電強(qiáng)度隨著其中水分的增加而急劇下降。油中萬(wàn)分之一的水分就可使其介電強(qiáng)度降低近一半。除小型配電變壓器外所有變壓器的油樣應(yīng)經(jīng)常作擊穿試驗(yàn)，以確保正確 地檢測(cè)水分并通過過濾將其去除。

　　應(yīng)進(jìn)行油中故障氣體的分析。應(yīng)用變壓器油中8種故障氣體在線監(jiān)測(cè)儀，連續(xù)測(cè)定隨著變壓器中故障的發(fā)展而溶解于油中氣體的含量，通過對(duì)氣體類別及含量的分析則可確定故障 的類型。每年都應(yīng)作油的物理性能試驗(yàn)以確定其絕緣性能，試驗(yàn)包括介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度、酸度、界面張力等等。

　　3．3　經(jīng)常維護(hù)

　?。?）保持瓷套管及絕緣子的清潔。

　?。?）在油冷卻系統(tǒng)中，檢查散熱器有無(wú)滲漏、生銹、污垢淤積以及任何限制油自由流動(dòng)的機(jī)械損傷。

　　（3）保證電氣連接的緊固可靠。

　?。?）定期檢查分接開關(guān)。并檢驗(yàn)觸頭的緊固、灼傷、**、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性及接觸的定位。

　?。?）每三年應(yīng)對(duì)變壓器線圈、套管以及避雷器進(jìn)行介損的檢測(cè)。

　　（6）每年檢驗(yàn)避雷器接地的可靠性。接地必須可靠，而引線應(yīng)盡可能短。旱季應(yīng)檢測(cè) 接地電阻，其值不應(yīng)超過5Ω。

　　（7）應(yīng)考慮將在線檢測(cè)系統(tǒng)用于*關(guān)鍵的變壓器上。目前市場(chǎng)上有多種在線檢測(cè)系統(tǒng) ，供應(yīng)商將不同的探測(cè)器與傳感器加以組裝，并將其與數(shù)據(jù)采集裝置相連，同時(shí)提供了通過 調(diào)制解調(diào)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊的功能。美國(guó)SERVERON 公司的TrueGas油中8種故障氣體在線監(jiān) 測(cè)儀就是極好的選擇。此系統(tǒng)監(jiān)測(cè)真實(shí)故障氣體含量，結(jié)合“專家系統(tǒng)”診斷將無(wú)害情況與 危險(xiǎn)事件加以區(qū)分，保證變壓器的**運(yùn)行。

　　4　結(jié)束語(yǔ)

　　變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一。雖配有避雷器、差動(dòng)、接地等多重保護(hù)，但由于內(nèi)部 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電場(chǎng)及熱場(chǎng)不均等諸多因素，事故率仍然很高。中國(guó)在70年代的10年中，110kV 及以上變壓器的年平均絕緣事故率約為17.66臺(tái)次，惡性事故和重大損失也時(shí)有發(fā)生。因此 借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，利用先進(jìn)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，加強(qiáng)狀態(tài)維護(hù)模式，以使電力供應(yīng)更加**可靠。