变电站主变压器维护与故障排查

变电站主变压器维护与故障排查主变压器作为变电站电能变换与传输的核心设备，其运行状态直接关乎电网供电的可靠性与稳定性。随着电网规模的持续扩大和用电负荷的动态变化，主变压器的维护管理与故障排查工作愈发凸显技术价值与实用意义。本文结合变电运维实践经验，从日常维护要点、故障类型分析及排查策略等维度，系统阐述主变压器全生命周期的运维管理思路，为一线运维人员提供可落地的技术参考。一、日常维护的核心要点（一）周期性巡视检查主变压器的巡视需结合负荷特性与环境条件制定差异化周期：重载时段、恶劣天气后应缩短巡视间隔至1-2小时，日常按“日巡+周检+月查”梯度开展。巡视重点包括：外观与附件：检查本体无渗漏油、防爆膜无破裂，储油柜油位在±20%额定油位区间（需结合油温修正），呼吸器硅胶未完全变色（受潮后呈淡红色）；温度与声音：油温表（绕组、顶层油）指示≤85℃（A级绝缘），油温骤升超3℃/h需警惕；运行声音应为均匀“嗡嗡”声，异常杂音（如“噼啪”放电声、“咕噜”气泡声）需定位声源；套管与接头：套管表面无放电痕迹、裂纹，接线端子温度≤环境+55℃（红外测温），螺栓无松动、氧化。（二）油务管理与绝缘监测变压器油兼具绝缘与散热功能，油质劣化会直接诱发故障。需每半年开展油色谱分析（检测H₂、CH₄、C₂H₂等特征气体），每年进行油耐压试验（击穿电压≥35kV）。油位异常时，若因渗漏需补油（同型号、同品牌，补油前过滤脱水）；若因油温波动，需结合温度曲线判断是否为假油位（如胶囊式储油柜胶囊破损会导致油位虚高）。绝缘性能监测采用停电检测+在线监测结合：停电时用2500V兆欧表测绕组绝缘电阻（吸收比≥1.3），在线监测系统实时采集局部放电、油中溶解气体数据，当C₂H₂体积分数超5μL/L时启动故障预警。（三）冷却系统与负荷管理强油风冷变压器的冷却器需每月切换运行组别，检查风扇、油泵转向正确，散热器无堵塞（可通过进出口温差判断，正常温差≤15℃）。夏季重载时，需监控负荷率≤85%（过载时长≤30min/次，且24h内累计≤1h），避免绕组热点温度超105℃。电压偏差需控制在额定值的±5%以内，长期过电压会加速绝缘老化。二、典型故障的排查与诊断（一）绕组故障：短路与开路故障特征：绕组短路时，直流电阻不平衡率超2%，油色谱中C₂H₂、H₂含量陡增；开路时，空载电流趋近于零，母线电压异常升高。排查步骤：1.停电后测量三相直流电阻（双臂电桥精度≥0.1%），对比历史数据；2.油色谱分析若C₂H₂＞10μL/L，结合绕组变形测试仪（频响法）检测绕组变形程度；3.解体前用内窥镜观察绕组表面是否有焦痕、匝间绝缘破损。（二）铁芯故障：多点接地与局部过热故障诱因：铁芯夹件螺栓松动、硅钢片绝缘漆脱落导致多点接地，杂散电流会使铁芯局部过热（油温正常但铁芯温度超90℃）。诊断方法：停电后测铁芯对地绝缘电阻（正常应≥100MΩ），若≤10MΩ，用毫伏表沿铁芯硅钢片逐片测量电位，定位接地点；油色谱中CO、CO₂含量持续升高（CO＞300μL/L、CO₂＞1000μL/L），结合红外测温排查铁芯夹件、拉板过热点。（三）套管故障：闪络与破裂故障表现：套管表面放电（紫外成像可见电晕）、绝缘油渗漏（油位计油柱下降），严重时引发接地故障。排查要点：外观检查套管瓷套有无裂纹、釉面脱落，伞裙积污需用带电水冲洗（水压≤0.3MPa）；电容型套管需测介损（tanδ≤0.8%）和电容量（偏差≤±5%），若介损超标，需解体检查电容芯子是否受潮。（四）分接开关故障：接触不良与档位异常故障现象：调压后电压无变化，分接开关油室出现乙炔气体，切换时伴随“咔嗒”异响。处理流程：1.停电后手动切换档位，测量直流电阻（同档位三相不平衡率≤1%）；2.吊出分接开关，检查触头烧蚀程度（银触头磨损超1/3需更换），清洁切换机构并涂抹导电膏；3.若为有载分接开关，需检测切换时间（≤60ms）和过渡电阻（偏差≤±10%）。三、故障处理与预防策略（一）应急处置原则油温异常：油温超跳闸值（如95℃）时，立即减负至额定负荷的80%，检查冷却器电源、散热器阀门；若油位低至瓦斯继电器以下，禁止补油，先排查渗漏点并停电处理。瓦斯保护动作：轻瓦斯报警时，取油样检测气体成分；重瓦斯跳闸后，需静置24h，检测油中气体无可燃成分后，方可试送（试送前需测绝缘、直流电阻）。（二）预防性维护措施状态评价体系：建立变压器“健康档案”，结合油色谱、绝缘电阻、局部放电等数据，采用“评分法”（满分100分，80分以下为预警）评估状态；技术升级应用：推广光纤测温（绕组热点温度精度±1℃）、超声波局部放电检测（灵敏度≤5pC），实现故障早期预警；环境优化管理：变压器室加装除湿机（湿度≤75%），封堵电缆沟缝隙防止小动物侵入，定期清理散热器积灰（用压缩空气吹扫，压力≤0.4MPa）。结语变电站主变压器的维护与故障排查是一项“技术+经验”双驱动的系统性工作。运维人员需以“全周期管理”为理念，将日常巡