浅谈变压器故障分析及运行维护

摘要：本文分析了变压器常见的故障和短路故障原因，介绍了变压器运行中出现的不正常现象和运行中的检查，提出了变压器发生故障时，处理之气味、颜色异常诊断方法。

Abstract: This paper analyzes reasons for the failure of the transformer common fault and short-circuit fault. Irregularities appeared in the operation of transformer and operation inspections are introduced with the proposal ofdiagnosis methods of abnormal odour and color.

关键词：变压器；故障分析；运行

Key words: transformer；fault analysis；operation

中图分类号：TM41 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0305-01

1变压器常见的故障分析

1.1 绕组故障主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点：①制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏。②绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热。③绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分绕组露在空气中未能及时处理。④在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷。⑤在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化。

1.2 套管故障这种故障常见的是炸毁、闪烙和漏油，其原因有：①密封不良，绝缘受潮劣比；②呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理。

1.3 铁芯故障铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的，其后果可能使穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接，出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯的局部熔毁。也可能造成铁芯迭片局部短路，产生涡流过热，引起迭片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。运行中变压器发生故障后，如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。

1.4 瓦斯保护故障①轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是：变压器内部有轻微故障；变压器内部存在空气；二次回路故障等。运行人员应立即检查，如未发现异常现象，应进行气体取样分析。②瓦斯保护动作跳闸时，可能变压器内部发生严重故障，引起油分解出大量气体，也可能二次回路故障等。变压器自动跳闸时，应查明保护动作情况，进行外部检查。

1.5 油故障发现在正常条件下，油温比平时高出10摄氏度以上或负载不变而温度不断上升，则可判断为变压器内部出现异常。主要为：内部故障引起温度异常。冷却器运行不正常所引起的温度异常。变压器在运行过程中油位异常和渗漏油现象比较普遍，应不定期地进行巡视和检查，其中主要表现有以下两方面：①假油位：油标管堵塞；油枕吸管器堵塞；防爆管道气孔堵塞。②油面低：变压器严重漏油；工作人员因工作需要放油后未能及时补充；气温过低且油量不足，或是油枕容量偏小未能满足运行的需求。

2变压器短路故障原因

（1）绕组绕制较松，换位或纠位爬坡处处理不当，过于单薄，造成电磁线悬空。从事故损坏位置来看，变形多见换位处，尤其是换位导线的换位处。（2）绕组线匝或导线之间未固化处理，抗短路能力差。早期经浸漆处理的绕组无一损坏。（3）绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线相互错位。（4）套装间隙过大，导致作用在电磁线上的支撑不够，给变压器抗短路能力方面增加隐患。（5）作用在各绕组或各档预紧力不均匀，短路冲击时造成线饼的跳动，致使作用在电磁线上的弯应力过大而发生变形。（6）外部短路事故频繁，多次短路电流冲击后电动力的积累效应引起电磁线软化或内部相对位移，最终导致绝缘击穿。（7）基于变压器静态理论设计而选用的电磁线，与实际运行时作用在电磁线上的应力差异较大。（8）目前各厂家的计算程序中是建立在漏磁场的均匀分布、线匝直径相同、等相位的力等理想化的模型基础上而编制的。（9）抗短路能力计算时没有考虑温度对电磁线的抗弯和抗拉强度的影响。（10）采用普通换位导线，抗机械强度较差，在承受短路机械力时易出现变形、散股、露铜现象。（11）采用软导线，也是造成变压器抗短路能力差的主要原因之一。

3变压器运行中出现的不正常现象

①变压器内部音响很大，很不正常。②当发现变压器的油温较高时，而其油温所应有的油位处于很低的位置时。③变压器油位因温度上升而逐渐升高时，有可能最高温度时的油位高出油位指示计。④变压器运行中如漏油、油位过高或过低，温度异常，音响不正常及冷却系统不正常。⑤变压器的负荷超过允许的正常过负荷。

4变压器运行中的检查

（1）检查变压器夹件或螺丝钉松动情况。（2）检查变压器局部放电情况。（3）检查变压器绕组发生短路情况。（4）检查变压器外壳闪络放电情况。（5）应检查套管是否清洁，有无裂纹和放电痕迹，冷却装置应正常。（6）天气有变化时，应重点进行特殊检查。（7）检查变压器上层油温是否超过允许范围。（8）检查油质，应为透明、微带黄色，由此可判断油质的好坏。（9）检查变压器的声音应正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声。（10）电网发生单相接地或电磁共振时，检查变压器声音比平常尖锐，出现这种情况时，可结合电压表计的指示进行综合判断。（11）变压器过载运行时，检查负荷变化情况，监视测量仪表指针发生摆动，且音调高、音量大。

5变压器发生故障时，处理之气味、颜色异常诊断

①套管因为污损产生电晕、闪络放电现象。套管闪络放电会造成发热导致老化，绝缘受损甚至引起爆炸，而且会产生臭氧味。②冷却风扇、油泵烧毁会发出烧焦气味。③吸潮过度、垫圈损坏、进入油室的水量过多等原因会造成吸湿剂变色。④套管接线端部紧固部分松动或引线头线鼻子滑牙等，接触面发生氧化严重，使接触过热，颜色变暗失去光泽，表面镀层也遭破坏。⑤变压器漏磁的断磁能力不好及磁场分布不均，会引起涡流，造成变压器油箱局部过热，引起油漆变色。⑥防爆管的防爆膜破裂会引起水和潮气进入变压器内，导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低。

6结束语

变压器是变电站最重要的设备，是全站设备运行的中心枢纽，所以变压器的维护成了变电站运行人员维护工作中的重中之重，变压器的故障不仅仅是某一方面的直观反映，它涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。因此，只有进行详细测量和分析，才能准确可靠地找出故障原因，判明事故性质，提出合理的处理办法，使故障尽快得到消除。

参考文献：

[1]张庆达.变压器故障诊断与修理[M].北京：机械工业出版社，2000.

[2]徐名通.电力变压器的运行和检修[M].北京：水利电力出版社，1999.

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