电力设备中的变压器运行检修和维护

引言：电力系统中，变压器是不可或缺的核心设备，其运行状态的好坏直接关系到电网的安全稳定运行。随着电网规模的不断扩大和负荷的持续增长，变压器的运行环境日益复杂，其故障率也呈上升趋势。变压器一旦发生故障，不仅会导致大面积停电，造成巨大的经济损失，还可能引发严重的安全事故。故而加强变压器的运行检修和维护工作，提高其可靠性和可用性，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

1 电力设备中的变压器运行常见故障

变压器在运行过程中会出现各种类型的故障，这些故障涵盖了变压器的各个部件，包括绕组、铁芯、绝缘系统、分接开关和套管等（如表1）。

表 1 电力变压器常见运行故障类型及表现
Table 1 Common types and manifestations of transformer operation faul ts

上述这些故障的发生，不仅会影响变压器的正常运行，还可能诱发连锁反应，造成更大范围的损坏，因此必须引起足够的重视。

2 电力设备中的变压器运行检修和维护策略

2.1 日常巡检与状态监测

要确保变压器的可靠运行，日常巡检和状态监测必不可少。日常巡检和状态监测的有效开展，可以第一时间发现变压器的各种异常，为故障诊断、预防性维护以及检修决策提供依据[1]。运行维护人员应按照计划，定期对变压器进行全面细致的外观检查，重点关注油位、油温、声响等运行参数是否在合理范围内，各连接部位是否紧固完好，是否存在渗漏油、放电等异常现象。一旦发现问题，要做好记录，及时上报处理。与此同时充分利用先进的状态监测技术，对变压器内部状态进行实时监控。如采用油中溶解气体分析技术，监测油中氢气、甲烷、乙烷等特征性气体的含量变化，据此判断变压器是否存在过热、放电等潜在故障；应用局部放电测试技术，捕捉变压器内部绝缘缺陷引起的高频脉冲信号，及时发现绝缘损伤。借由在线监测手段的综合运用，运维人员可连续掌握变压器运行状态的变化趋势，一旦发现异常，即可快速反应，开展进一步的检查和分析。

2.2 预防性试验与评估

预防性试验是变压器运行维护的重要内容，通过定期开展绝缘电阻、介质损耗、交流耐压等试验（如图1），可以及时发现变压器绝缘水平的下降趋势，判断其绝缘状态是否异常[2]。以绝缘电阻测试为例，要在合适的温度和湿度条件下进行，选用高精度的兆欧表，规范引线连接和屏蔽措施，避免外界干扰，提高测试精度。通过对比分析变压器定期绝缘电阻测试数据，可及时发现绝缘电阻下降趋势，判断绝缘是否受潮老化。再如交流耐压试验，可检验变压器绝缘在工频电压下的性能，试验时要严控升压速率和保压时间，密切关注电流、声响的变化，出现异常要及时降压止试，排查原因。运维人员要加强试验数据的分析，综合变压器运行工况、检修历史、在线监测信息等，借助专家系统、大数据分析等现代技术，从多维度评估变压器状态。根据评估结果，可将变压器划分为正常、观察、异常、严重等不同等级，有针对性地制定检修计划。

图1 变压器交流耐压试验 Fig.1 Transformer AC withstand test

2.3 故障诊断与应急处理

变压器一旦发生故障，快速、准确地诊断定位和及时有效地应急处理至关重要。运维人员应积极采用先进的故障诊断技术，提高诊断的智能化水平[3]。如利用在线监测数据，构建变压器故障诊断专家系统，通过知识库的不断丰富和推理模型的持续优化，模拟专家诊断思路，快速识别故障类型和部位；应用基于神经网络的智能诊断算法，通过对大量典型故障案例的学习训练，自动提取故障特征，建立变压器状态与故障模式之间的映射关系，实现故障的快速诊断；综合油色谱、红外成像、振动信号等多源监测数据，运用大数据分析和机器学习技术，揭示变压器故障发生发展规律，实现故障的早期预警。一旦确诊故障，要立即采取应急措施，及时切除故障设备，转移供电负荷，避免事故扩大。抢修过程中应严格执行工作票制度，做好现场安全防护，规范操作流程。要综合衡量故障性质、范围、位置等因素，合理调配人力物力，科学制定抢修方案。轻微故障可就地抢修，重大故障则须请求技术支持。抢修要坚持"安全第一，快速高效"的原则，最大限度缩短故障停运时间。

结语：总体来讲，变压器作为电力设备的核心部件，其运行状态关乎电网的安全与稳定。面对复杂多变的运行环境和日益增长的故障风险，电力设备必须强化变压器的运行检修与维护工作。经过深入分析变压器常见故障的表现形式和成因，构建完善的日常巡检与状态监测体系、预防性试验与评估机制以及故障诊断与应急处理流程，可以有效预防和控制变压器故障的发生，延长其使用寿命，提高运行可靠性。未来，随着状态检修、智能诊断等新技术的不断发展和应用,变压器运维模式还要持续优化升级,为电力系统的安全经济运行提供更加有力的保障。

参考文献：