浅谈配电变压器的运行维护及其故障处理

浅谈配电变压器的运行维护及其故障处理

苏泽民

（中山供电局）

摘要：配电变压器是配网系统中很重要的设备，一旦发生事故，将造成很大的经济损失。配电变压器在发生事故之前，通常都会有异常情况，因为变压器内部故障是由轻微发展为严重的。变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障；外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。本文主要分析变压器运行的检查维护及故障处理的方法，找出变压器事故发生的原因，总结出处理事故的办法，把事故损失控制在最小范围内，尽量减少对配网系统的损害。

关键词：配电变压器；运行维护；故障；分析；处理

前言

现代化工业企业广泛采用电力作为能源，而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能到达用电地区。在传输的功率恒定时，传输电压越高，则所需的电流越小，因为电压将正比于电流。线损正比于电流的平方，所以用较高的输电电压可以获得较低的线路压降和线路损耗，要制造电压很高的发电机，目前技术很困难，所以要用专门的设备将发电机端的电压升高以后再输送出去，这种专门的设备就是变压器。另一方面，在受电端又必须用降压变压器将高压降低到配电系统的电压，故要经过一系列配电变压器将高压降低到合适的值以供使用。在电力系统中，变压器的地位十分重要，不仅所需数量多，而且必须确保性能好，运行安全可靠。

正文

配电变压器在运行中，由于环境、外力和负荷变化等各种原因将会导致变压器故障，变压器一旦发生故障，就会中断对部分用户的供电，如果不能及时的发现事故并处理事故，将会对电网安全可靠供电造成很大的威胁，对用电客户造成重大的损失。因此，加强配电变压器的日常运行检查维护，是确保配电变压器安全运行的有效措施。

但配电变压器长年限运行过程中难免会出现密封环老化、过负荷或螺丝未上紧造成螺柱烧坏等故障，。现行的配电变压器故障处理手法单一，只简单对故障变压器进行更换，遇到未有备用变压器的情况时只能等待其他单位的调配，造成时间和资源上的浪费。因此，掌握配电变压器螺柱烧坏、密封环老化等简单故障的修复方法，可及时排除配电变压器的故障，减少资源的浪费。

一、配电变压器运行中的日常检查维护

变压器在发生事故之前，一般都会有异常情况，因为变压器内部故障是由轻微发展为严重的。配网运行人员应定期对变压器的运行状况进行监视和检查。通过对变压器运行时的声音、震动、气味、变色、温度、负荷电流及外部状况等现象的变化，来判断有无异常，分析异常运行的原因、部位及程度，以便采取相应措施。

1.检查变压器上层油温是否超过允许范围。

2.检查油质，应为透明、微带黄色，由此可判断油质的好坏。

3.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。

4.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。

5.天气有变化时，应重点进行特殊检查。

二、变压器运行中出现的不正常现象的分析

（一）声音异常

变压器正常运行时声音应为连续均匀的“嗡嗡”声，如果产生不均匀或其他响声都属于不正常现象。

1.内部有较高且沉着的“嗡嗡”声，则可能是过负荷运行，可根据变压器负荷情况鉴定并加强监视。

2.内部有短时“哇哇”声，则可能是电网中发生过电压，可根据有无接地信号，表计有无摆动来判定。

3.变压器有放电声，则可能是套管或内部有放电现象，这时应对变压器作进一步检测或停用。

4.变压器有水沸声，则为变压器内部短路故障或接触不良，这时应立即停用检查。

5.变压器有爆裂声，则为变压器内部或表面绝缘击穿，这时应立即停用进行检查。

6.其他可能出现“叮当”声或“嘤嘤”声，则可能是个别零件松动，可以根据情况处理。

（二）油温异常

1.变压器的绝缘耐热等级为A级时，线圈绝缘极限温度为105℃，根据国际电工委员会的推荐，保证绝缘不过早老化，温度应控制在85℃以下。若发现在同等条件下温度不断上升，则认为变压器内部出现异常，内部故障等多种原因，这时应根据情况进行检查处理。

2.导致温度异常的原因有：散热器堵塞、冷却器异常、内部故障等多种原因。这时应根据情况进行检查处理。

（三）渗漏油

渗漏油是变压器常见的缺陷，渗与漏仅是程度上的区别，渗漏油常见的部位及原因有：

1.阀门系统，蝶阀胶材质安装不良，放油阀精度不高，螺纹处渗漏。

2.胶垫接线桩头，高压套管基座流出线桩头，胶垫较不密封、无弹性，小瓷瓶破裂渗漏油。

3.高、低压瓷套管开裂。

4.变压器箱体设计制造不良，材质不好。

（四）套管闪络放电

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，常见原因有：

1.高压套管制造不良，未屏蔽接地，焊接不良，形成绝缘损坏。

2.套管表面过脏或不光滑。

三、变压器的故障处理

为了正确地处理故障，首先应掌握下列情况：（1）配电变压器的负荷状态，负荷种类；（2）变压器上层油温，温升与电压情况；（3）事故发生时天气情况；（4）变压器周围有无检修及其他工作；（5）何种保护动作，事故现象情况等。

变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障，其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障、分接头开关烧环等。

外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎；过负荷或螺丝未上紧造成螺柱烧坏；高、低压瓷套管密封环老化造成变压器油渗漏等。

绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障，修复起来比较复杂，施工工艺要求较高，一般不建议由运行人员进行修复，须经由变压器厂家人员运到变压器厂进行修复。

配电变压器分接头开关烧环、绝缘套管闪络或破碎、螺柱烧坏；瓷套管密封环老化等故障可以进行吊芯更换，但必须满足以下条件：

1.为了防止变压器绝缘件受潮，变压器芯子与外部空气接触时间，不应超过下列规定。干燥天气（空气相对湿度不超过65%）时允许16小时。潮湿天气（空气相对湿度不超过75%）时允许12小时。

2.吊芯中解体的绝缘部件，在允许的吊芯时间内保存，可以用白布包好，做好标记后放在清洁干燥的地方，如果放的时间教长，则应放在合格的变压器油中。

3.吊芯时电力变压器芯部温度，应与周围空气温度相接近。

4.如果在雨天或雾天，阴雨潮湿的季节吊芯，只允许在室内进行，并且室温要比室外空气温度高于10℃以上和芯部与室温相接近，或者将芯部加热，使其比周围空气温度高10℃以上。

5.如果空气相对温度在75%以上，一般不允许吊芯，若必须吊芯，则必须使变压器芯部温度高于温度10℃以上。

配电变压器吊芯要注意以下事项：

1.吊芯工作最好在变压器检修间室内进行，以便保持清洁和干燥的环境。在没有室内检修的条件下，露天吊芯应搭放临时的工棚，以防止风、雨、雪和灰土等侵袭芯部。并要选择晴朗、干燥、无风的天气进行。

2.和吊芯有关的工作，应事先统一安排，尽力在一个工作日内完成如果在吊芯允许时间内，发现又不能立即处理的问题，也要按时将铁芯回装，

3.现场使用的工具、仪器等应在吊芯前登记，吊芯后复查清点，防止丢在变压器内，无论任何东西，如果落入变压器里，必须报告负责人，以便制定应急措施查找出来。

4.松箱体螺丝前要将部分变压器油放出，以防吊芯时变压器油溢出。放出的变压器油要用干净的容器盛装。

5.箱体螺丝全部松开，吊芯前现场准备好一切安全措施和技术措施。

6.现场的起吊高度应满足更换故障部件的要求，并做好防压的安全措施。

7.起吊工作必须在负责人统一指挥上进行，安排3-4人沿箱四周监护吊芯，器身不可碰箱壁。当器身吊起100mm时暂停一下，经检查钢丝套、卡环等正确后，可徐徐起吊起身。

8.若变压器器身要整个吊出油箱时，移出油箱后，要放在专用的平底大油盘中，安放专设的2-4根干净的枕木上，并检查放置平稳可靠。

9.故障部件更换完毕后，负责人应检查施工的质量是否良好、是存在遗留物等，检查完毕后负责人才能指挥将变压器器身吊入油箱。

10.变压器器身吊入油箱的过程中要安排人员在四周进行监护和扶正器身，避免器身碰到箱壁。

11.变压器器身吊入油箱并座好后，负责人要安排2人进行油箱螺丝的坚固工作，切勿多人进行。坚固螺丝要按同一方向逐一地坚固并掌握好坚固的力度。不能只坚固其中的一颗螺丝或者先坚固一颗螺丝相邻的两颗螺丝，再坚固中间的这颗螺丝，这样会造成油箱密封环受力不均而出现渗油的现象。

12.变压器吊芯工作完成以后还要进行预防性试验，试验合格后才能再次投入运行。

结束语

综上所述，要使配电变压器保持长期安全可靠运行，除加强提高保护配置技术水平之外，在日常的运行管理方面同样也十分重要。作为配变运行管理人员，一定要做到勤检查、勤维护、勤测量，及时发现问题及时处理，及时地消除设备的缺陷，定期进行检修和预防性试验，采取各种措施来加强配电变压器的保护，防止出现故障或事故，以保证配电网安全、稳定、可靠运行。

参考文献：

[1]赵家礼.变压器故障诊断与修理（第1版）北京机械工业出版社。

[2]保定天威保变电气股份有限公司.变压器试验技术（2011）.北京机械工业出版社。