（国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030010）
摘要：主要针对220kV变电站主变压器的故障及防范措施展开了分析，结合具体的故障实例，对试验分析及解体检查作了详细的阐述，并给出了相应的防范措施，以期能为有关方面提供参考和借鉴。
关键词：220KV；变电站；主变压器；故障对策
1导言
主变压器作为发电厂和变电所的主要设备之一，其安全、稳定运行对电网安全运行起着至关重要的作用，特别是220kV主变压器。因此，我们必须要对变电站主变压器存在的故障进行分析，并采取有效的措施做好防范。基于此，本文就220kV变电站主变压器的故障及防范措施进行分析，以期为有关方面起到一定的帮助作用。
2变电站主变压器中存在的问题和分析
2.1变电站主变中性点接地方式的变化
220kV的变电站，主变电器中心的全部弧线的线圈接地外存在安全的问题，4台主变电器的35kV两侧的30条反馈线路所带来的全部负荷是高能量的负荷性质，对于电缆和线路的保护主要由三段式直流电路、低频率的减载器以及负荷过载报警装置。主变中心点所接消弧线圈的补偿电流为37A，由实测可以得知各台主变弧线圈即使得到最大流量的补偿容量也不能满足补偿的要求，这就使得主变电站的系统中存在重大的安全问题。
2.2变压器中性点的弧线圈接地问题
变电站中低压侧电网的结构有了非常大的变化，对于现代农业和工业的发展起到了推动作用。在变电站的构成中，尤其是低压侧的垂线线路的中电缆的数量越来越多，所以，变电站的主变压器的中性点经过弧线圈的运行方式所产生的弊端也逐渐显露出来。主要原因是由于对于调节范围较小的弧线圈，已经不能适应现代变电站中的电流量和出线的规模。以电缆为主的变压器的高压侧的出现的网络，在出现单方面接地的故障时，它的接地面积比较大，对于主变中性的消弧线圈的运行状态过于补偿的状态也常常得不到满足。在故障发生的时候，对于故障点的判断也存在一定的难度，所以不能及时的判别是哪条线路发生了故障。
3220kV变电站变压器故障原因分析
3.1声音异常
变压器在正常运行的阶段，会匀速的发出“嗡嗡”生。如产生的“嗡嗡”不均匀或有其他奇怪的声音，变压器的运行就会变得不正常，并且根据声音也不能判断出来故障的原因，要仔细的检查，对变压器的不正常运行进行及时的处理。如运行中有“叮当”声，可能是散热器螺栓松动或有载调压机构连杆振动所致，也可能是由于有载调压机构箱或端子箱与变压器连接松动。如风扇或油泵运行声音过大或有摩擦声，可能是由于风扇或油泵轴承损坏或偏移造成的。较高且沉闷的“嗡嗡”声，可能是变压器过负荷，由于电流大，铁芯振动力增大引起的，可根据变压器负荷情况进行判断。声音比平时大或听到其他明显杂声，可能为变压器铁芯穿芯螺栓松动，硅钢片间产生振动；绑扎松动或张力变化、硅钢片振动增大所致。如负荷突变，个别零件松动，内部有“叮当”声；轻负荷时，某些离开叠层的硅钢片振动发出“嘤嘤”声等。这些都要随时进行观察、诊断。
3.2颜色和味道异常
在变电站的变压器的设备中，防爆管的贴膜破裂或者防曝光的防爆膜破裂会引发水汽和潮气对变压器的腐蚀，腐蚀设备，内部导致变压器的绝缘强度降低。管道内部的电热化会造成套管内部持续放电，造成的高温会导致线路的老化，绝缘受损或者设备遇热爆炸。套管的损坏所造成的电晕和放电都能产生明显的臭氧味道，油泵烧毁会发出烧焦的味道。此外，吸潮过热还有电圈的不完整以及设备内部水量过大都会造成设备明显的变色。
3.3气温异常
一般情况下，比平时高出10摄氏度以上的负荷量而且温度也在不断地上升时，则变压器内部的出现了问题。主要可能有以下原因引起：设备内部故障引发的温度异常升高、比如层间电缆线路短路，电圈持续放电导致的内部温度异常、内部的引线接头触地导致电火花四散飞射。出现以上情况时，可能还伴随有瓦斯或者其他保护动作。故障严重时，可能产生防爆管喷油现象，遇到电火花出现时，可能会点燃燃油，酿成火灾，如有上述情况产生，应该立刻将变压器停用检查。
4解体检查
为进一步检查故障部位，对该变压器进行了吊罩检查，发现故障点的放电痕迹。根据吊罩情况可以看到，此次放电及短路的位置是裸露的铜排，初步推测变压器内部存在异物，导致变压器低压侧铜排处发生短路。为验证该推测结果，将变压器低压侧更换掉的铜排取烧灼部分进行元素成分分析。结果显示，烧灼斑内存在明显的熔化痕迹，并存在一些圆点状氧化物。圆点氧化物尺寸为几微米到数十微米，其中，分析出较高含量的铁及钙硅铝等杂质成分，正常区域除表面分析除含少量的氧和硫外基本只有铜，表明变压器铜排烧灼区内存在含铁的圆状氧化物，正常区基本为纯铜，说明变压器内部存在金属异物，最终导致该变压器低压侧铜排处发生短路事故。
5220kV变电站主变压器故障的处理措施
5.1变电站处理措施
在加强变电站主变压器维护管理的同时，也要对变电站内部的设备做一次全方位细致的考察。今后运行人员的将采用高清望远镜对导线表面的破损情况进行日常的维护和检查，尤其是对接触重点部位以及各个积垢部位。发现有腐蚀现象应当及时的处理，将安全隐患及时清除。灾害发生后将受损的导线以及完好导线的相连部分全部拆除更换崭新的导线，并对导线的安全进行详细的检查。彻底杜绝一切隐患。请教相关问题的专家进行变压器故障的数据处理和原因的分析，选定适合于当地的气候环境的实验，防止灾难的二次发生，在佛山变电站适用并且证明效果最佳时，可以推广到其他附近地区的变电站，在其他的变电站设备上使用。对当地的气候环境做一次详细的数据计算，并将变电站在当地的环境下运行的数据进行整合，对重点巡视和防范的设备要做好防腐蚀处理工作。积极与当地的政府和相关部门的联络，对数据的流通进行双重选择，促使重度污染的企业开展整改活动，从源头上摒除电缆和其他金属设备的腐蚀，从而保障电力设备的安全运行。
5.2变电站主变压器内部的修整
增加更为先进的变压器设备，加大变压器内部的撑条的数目，提高绕组的支持力度，也要相应的增加变压器电缆抗短路时电流冲击的能力。更换平衡模块中的绕组线，采用先进的自粘换位半硬铜导线，平衡绕组线的柔韧程度可以提高4倍以上。大大提高了对于变压器平衡模块漏电防护能力。预压的线圈可以在调整时保持平衡，保证线路在受到电流冲击的情况下，减少线圈轴心的受力情况。保护变压器设备的安全运行。
结束语
随着社会和进步和经济的发展，电力的需求度也越来越大，变电站的工作量也越来越大，变电站反馈线的数量和电厂的规模也越来越大，高压电缆的普及致使电流量的负荷与日俱增，用户也对电力的使用提出了新的要求，中压技术和大型发电机组的接地方式存在的问题日益突显，同时世界范围内的长期有效的继电保护等技术难题相继被攻克，这为变电器能否更好的选择接地方式创造了有利条件。全球信息化的时代已然到来。实践是检验真理的唯一标准。在解决这个问题时必须要做到大量的实践来证明，结合国内外各个电力系统的长期的合理的运行来吸取经验和教训，保证我国的电力系统安全高效的运行。主变故障的正确诊断与处理是变电站运行维护工作中非常重要的一项环节，如果处理得不及时将演变为事故，就会对城市供电造成较大的影响，因此要认真对待。
参考文献：
[1]莫桂良.220kV变电站主变压器故障分析及防范措施[J].科技与创新，2016，（16）：149-150.
[2]金昭.佛山某220kV变电站主变压器故障原因分析及处理[J].科技创新与应用，2016，（14）：194.
[3]李卓，张晏铭.220kV变电站主变压器冲击合闸异常分析[J/OL].河北电力技术，2016，（S1）：39-40（2016-05-11）.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/13.1082.TM.20160511.1339.068.html.
[4]黄玥.500kV变电站220kV侧备用电源自动投入装置的研究与设计[D].广东工业大学，2016.