电气工程变压器维护与故障排除

电气工程变压器维护与故障排除变压器作为电力系统的核心设备，承担着电能变换与传输的关键作用。其运行状态直接影响电网的稳定性与供电可靠性，因此，科学的维护体系与高效的故障排除能力，是保障变压器长期安全运行的核心要素。本文结合电气工程实践经验，系统阐述变压器维护要点与故障排除方法，为电力运维人员提供实用参考。一、变压器维护的核心要点（一）日常巡检与状态监测日常巡检需关注变压器外观完整性（如外壳、接线端子是否破损、松动）、油温与油位（通过温度计、油位计判断是否在正常区间）、运行声音（正常为均匀嗡嗡声，异常时可能出现尖锐或沉闷异响）。借助红外测温仪检测绕组、接头温度，结合在线监测系统（如油中溶解气体监测、局部放电监测），实时掌握设备状态。（二）绝缘系统维护变压器绝缘材料（如油纸绝缘、固体绝缘）易受温度、湿度、电场影响老化。需定期检查绝缘电阻（采用兆欧表测量，对比历史数据判断绝缘性能变化），若绝缘受潮，可通过真空干燥、热油循环等方式处理。对于户外变压器，需清理套管表面积污，防止污闪放电，必要时涂刷防污闪涂料。（三）油质管理与维护变压器油兼具绝缘与冷却功能，油质劣化会导致绝缘性能下降。需定期进行油样检测（包括耐压试验、色谱分析、水分含量检测），若油中杂质、水分超标，采用真空滤油机过滤；若油老化严重（酸值、介损超标），需更换新油。同时，检查储油柜、呼吸器的密封性，及时更换硅胶干燥剂，防止潮气侵入。（四）绕组与铁芯维护绕组需检查是否存在变形、位移（通过绕组变形测试仪检测），若因短路电流冲击导致绕组变形，需拆解修复或更换。铁芯应重点排查接地故障（铁芯多点接地会引发环流发热），通过绝缘电阻测试定位接地点，采用开槽、更换绝缘垫等方式恢复单点接地。二、常见故障类型及排除方法（一）绕组故障故障原因：绝缘老化、短路电流冲击、制造工艺缺陷。故障现象：油温急剧升高、瓦斯保护动作、绕组直流电阻不平衡率超标。排除方法：利用绕组变形测试仪检测绕组变形程度，若为局部绝缘损坏，可局部包扎绝缘并浸漆处理；若绕组严重变形或短路，需整体更换绕组，更换后进行直流电阻、变比、绝缘电阻等试验。（二）铁芯故障故障原因：铁芯多点接地、硅钢片绝缘损坏、铁芯夹紧件松动。故障现象：铁芯局部过热（红外测温可见热点）、油中溶解气体（如甲烷、乙烯）含量异常、铁芯接地电流超标。排除方法：停电后测量铁芯绝缘电阻，若为多点接地，可在接地点处的硅钢片间插入绝缘片（如环氧板），恢复单点接地；若硅钢片绝缘损坏，需重新涂刷绝缘漆；夹紧件松动则重新紧固并检查绝缘套管。（三）油故障故障原因：油质劣化、受潮、杂质污染。故障现象：油位异常（过高或过低）、油色变深、油耐压值下降、瓦斯继电器频繁动作。排除方法：油位过高时检查冷却系统是否停运或环境温度骤降，适当放油至正常油位；油位过低时检查是否存在渗漏，补油后检测油质；油质劣化时根据检测结果选择滤油或换油，补油需采用同型号、同牌号且耐压值合格的变压器油。（四）套管故障故障原因：污秽闪络、套管裂纹、电容芯子绝缘老化。故障现象：套管表面放电（可见电弧或听到放电声）、套管发热、绝缘电阻下降。排除方法：清理套管表面积污，喷涂防污闪涂料；若套管裂纹，需更换新套管；电容芯子绝缘老化时，通过介损测试判断，必要时更换套管，更换后进行绝缘电阻、介损、局部放电等试验。三、故障预防与管理策略（一）定期检测与状态评估建立变压器全生命周期档案，记录历次试验数据（如绝缘电阻、油色谱、绕组变形等），通过趋势分析预判设备状态。每年开展一次预防性试验，重点检测油中溶解气体、绕组直流电阻、套管介损等关键参数，及时发现潜在故障。（二）负荷与环境管理根据变压器额定容量合理控制负荷，避免长期过负荷运行（过负荷会加速绝缘老化、油温升高）。夏季高温时加强冷却系统巡检，确保散热器、风扇正常工作；户外变压器加装防雨、防尘罩，降低环境因素对设备的影响。（三）技术升级与智能化运维引入状态监测系统（如光纤测温、超声波局部放电监测），实现变压器运行参数的实时采集与分析。对老旧变压器进行技术改造，更换老化绝缘材料、升级冷却系统，提升设备可靠性。利用大数据与人工智能算法，建立故障预警模型，提前识别故障征兆。（四）人员培训与应急管理定期组织运维人员开展技能培训，模拟故障排查场景，提升实操能力。制定变压器故障应急预案，明确停电、抢修、恢复供电的流程，储备常用备件（如密封圈、绝缘材料、小型变压器油），确保故障发生时快速响应。结语变压器的维护与故障排除是一