第一部分：整流变压器概述
在开始检测维修前,首先要理解其特殊性：
（图片来源网络，侵删）
- 功能：将电网的高压交流电降低到整流单元所需的电压等级，为整流桥（如二极管、晶闸管）提供交流电源。
- 结构：与普通电力变压器类似，由铁芯、一次绕组（高压侧）、二次绕组（低压侧）、冷却系统（油浸式或干式）、绝缘套管等组成。
- 运行特点：
- 非正弦电流：二次侧连接整流负载，导致电流波形为非正弦波，含有大量谐波,会产生额外的发热和损耗。
- 直流偏磁：在某些控制不当或故障情况下，可能导致铁芯产生直流磁通，引起铁芯饱和、噪音增大、过热。
- 负载冲击：整流负载启动和切换时,可能产生较大的电流冲击。
这些特点决定了其故障模式和维护重点与普通变压器有所不同。
第二部分：安全第一——检修前准备
任何电气设备检修，安全永远是第一位！
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停电与验电：
- 断开电源：必须断开变压器高、低压侧的所有电源开关，并悬挂“禁止合闸，有人工作”的警示牌。
- 验电：使用合格的验电器，对变压器高、低压侧的进线端、出线端、中性点等进行充分验电,确认无电压。
- 放电：对于大容量变压器，特别是并联电容器,必须对残余电荷进行充分放电。
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隔离与挂牌：
（图片来源网络，侵删）- 在所有可能来电的侧刀开关处上锁并挂牌。
- 将变压器与电网、负载（如整流柜）进行物理隔离。
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个人防护装备：
- 穿戴绝缘鞋、绝缘手套、安全帽、护目镜。
- 在油区作业时,需穿戴防静电工作服。
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准备工具与仪器：
- 万用表、兆欧表（摇表）、变压器直流电阻测试仪、变比测试仪、耐压试验仪（可选）。
- 常用电工工具、扳手、吊车（如需吊芯）。
- 消防器材（如干粉灭火器、消防沙）。
第三部分：检测与诊断
检测分为停电检测和带电检测（仅由专业人员执行）。
A. 停电检测（日常维护与故障诊断的核心）
外观检查
- 油位与油色（油浸式）：
- 检查油位计的油位是否在正常范围（考虑环境温度）。
- 观察油色，新油呈淡黄色，运行后呈浅褐色，若油色变深、变浑浊或有焦糊味,可能意味着内部过热或放电。
- 箱体与散热器：
- 检查箱体有无锈蚀、渗漏油、鼓包现象。
- 检查散热器有无变形、堵塞、渗漏。
- 套管：
- 检查高、低压套管有无破损、裂纹、放电痕迹（如电弧灼烧的碳黑）。
- 检查套管引线连接是否牢固,有无过热变色现象。
- 温度计与压力释放阀：
- 检查温度计是否完好,指示是否准确。
- 检查压力释放阀的出口是否通畅,有无动作过的痕迹。
- 冷却系统（干式）：
- 检查风机、温控系统是否正常工作。
- 检查绕组、铁芯表面有无积尘、异物,影响散热。
绝缘电阻测试（兆欧表摇表） 这是判断变压器绝缘性能是否下降的最基本、最重要的方法。
- 测试部位：
- 高压绕组对低压绕组及地（铁芯）
- 低压绕组对高压绕组及地（铁芯）
- 高、低压绕组之间
- 操作步骤：
- 断开变压器所有对外连线,并充分放电。
- 选择合适电压等级的兆欧表（如2500V或5000V）。
- 分别连接L、E、G端子，以120转/分钟的速度摇测，读取60秒后的稳定值（R60）。
- 测试完毕后，先断开L线，再停止摇动,并对绕组充分放电。
- 结果判断：
- 与历史数据比较：本次测量值与上次或出厂值相比，不应有明显下降（通常下降不超过30%）。
- 吸收比（R60/R15）或极化指数（R10min/R1min）：对于大容量变压器，这两个值更能反映绝缘受潮情况，吸收比应大于1.3，极化指数应大于2.0，如果这两个值偏低,说明绝缘可能受潮或脏污。
直流电阻测试 用于检查绕组导线是否断裂、连接点是否接触良好。
- 测试部位：分别测量高压侧各相绕组、低压侧各相绕组的直流电阻。
- 结果判断：
- 相间平衡度：在相同温度下，各相绕组的直流电阻值应基本一致，一般要求，相电阻差值不应大于三相平均值的2%，线电阻差值不应大于三相平均值的1%。
- 与历史数据比较：与以往测量值比较，不应有明显变化，如果某相电阻值显著增大,说明该相绕组或连接点存在接触不良或断线。
变比测试 检查变压器各绕组的匝数比是否正确,判断绕组有无匝间短路。
- 操作：在高压侧施加低压交流电，测量低压侧的感应电压,计算变比。
- 结果判断：实测变比与铭牌额定变比的误差应小于±0.5%，如果误差过大,可能是绕组匝间短路或分接开关位置错误。
铁芯接地电流测试（停电）
- 目的：检查铁芯是否存在多点接地故障，正常情况下,铁芯只应有一点接地。
- 方法：打开铁芯接地线，使用毫安表串联在接地回路中，测量其接地电流，正常值应很小（通常在几毫安以下）。
- 结果判断：如果电流较大（如数百毫安以上），说明铁芯存在多点接地，会在接地点形成环流,导致铁芯局部过热。
B. 带电检测（高级诊断，需专业人员）
- 油色谱分析（油浸式）：通过分析变压器油中溶解的气体（如H₂, CH₄, C₂H₂, CO等）的种类和含量，可以判断内部是否存在过热、放电等潜伏性故障,非常灵敏有效。
- 红外热像仪检测：在不停电的情况下，对变压器套管、接头、箱体等部位进行测温，发现异常发热点,及时处理。
第四部分：常见故障与维修方法
| 故障现象 | 可能原因 | 诊断方法 | 维修方法 |
|---|---|---|---|
| 异常发热 | 过负载运行 绕组匝间短路 铁芯多点接地 油道堵塞或油位过低 散热风扇故障 |
检查负载电流 直流电阻测试、变比测试、油色谱分析 铁芯接地电流测试 检查油位和散热器 检查风机运行状态 |
降低负载或增容 吊芯大修，更换短路绕组 吊芯大修，处理接地点 滤油、补油、清理散热器 修复或更换风机 |
| 异常声响 | 铁芯松动 紧固件松动 外部线路振动 过电压 铁芯多点接地 |
声音可能是“嗡嗡”声加大或“吱吱”声 检查所有连接螺栓 检查外部母线 检查电网电压 铁芯接地电流测试 |
吊芯大修，重新夹紧铁芯 拧紧松动的螺栓 加固母线固定点 联系电网部门 吊芯大修，处理接地点 |
| 油位异常 | 油温变化导致正常涨缩 渗漏油 假油位（油位计堵塞） |
观察油温与油位的对应关系 仔细检查箱体、阀门、散热器、套管等所有密封点 拆下油位计清洗 |
无需处理 找到渗漏点，更换密封垫或进行焊接补漏 清洗油位计 |
| 绕组绝缘下降 | 潮气侵入（密封不良） 油质劣化 局部过热导致碳化 表面积污、受潮 |
绝缘电阻测试、吸收比/极化指数低 简化试验（耐压、介质损耗）不合格 油色谱分析异常 |
滤油（真空滤油效果更佳） 更换新油 找出过热根源并处理 清洁绕组表面，并进行干燥处理 |
| 套管闪络或击穿 | 表面脏污、潮湿 裂纹或破损 引线连接不良，过热 内部绝缘劣化 |
外观检查有明显放电痕迹 绝缘电阻测试、介损测试不合格 |
清洁套管表面，涂抹防污闪涂料 更换破损的套管 紧固引线，处理过热点 更换套管 |
| 二次侧电压异常 | 电网电压波动 分接开关位置错误 绕组匝间短路 整流桥故障 |
测量一次侧电压 检查分接开关手柄位置 变比测试、直流电阻测试 断开二次侧负载，测量空载电压 |
联系电网部门 停电后，将分接开关调整到正确位置 吊芯大修，更换绕组 检修或更换整流桥 |
第五部分：维修操作要点
吊芯大修（最彻底的维修）
- 条件：必须在干燥、清洁的环境（如检修间）进行，相对湿度应低于75%。
- 步骤：
- 放油，拆卸附件（套管、散热器等）。
- 使用专用吊具,将器身吊出。
- 检查：绕组、铁芯、绝缘件、分接开关、引线等。
- 处理：
- 紧固：拧松的螺栓。
- 清洁：用合格变压器油冲洗器身。
- 处理故障：如更换绝缘垫、处理铁芯接地点、修复绕组等。
- 干燥：如果器身受潮,必须进行真空干燥处理。
- 组装：按相反顺序组装,确保密封良好。
- 注油：进行真空注油。
- 试验：所有维修完毕后，必须进行全套的电气试验（绝缘、直流电阻、变比、耐压等）,合格后方可投运。
滤油与补油
- 滤油：使用滤油机对变压器油进行过滤，去除水分和杂质，对于严重劣化的油,需要考虑再生或更换。
- 补油：必须使用与原油牌号、质量等级相同的新油，新油也需要进行过滤和脱气处理,补油过程应避免空气进入。
第六部分：预防性维护建议
- 定期巡视：每日或每周检查油位、油温、声音、有无渗漏油。
- 定期试验：按照规程（如每年或每三年）进行绝缘电阻、直流电阻、接地电流等预防性试验。
- 定期取油样分析：油浸式变压器建议每年进行一次油色谱分析,及时发现潜伏性故障。
- 保持清洁：定期清理变压器本体及周围环境的灰尘、杂物,确保通风良好。
- 负载监控：避免长时间过负载运行,监控三相电流是否平衡。
- 建立档案：建立完整的变压器技术档案，记录每次的运行数据、检修内容和试验报告,便于故障分析和趋势判断。
整流变压器的检测与维修是一个系统工程，需要从现象入手，结合多种试验数据综合分析，找到根本原因，对于复杂和内部故障，吊芯大修往往是最终的解决方案，最重要的是，所有工作都必须在确保安全的前提下,由专业人员进行。
