电力变压器的故障分析与检修崔振伟

电力变压器的故障分析与检修崔振伟

崔振伟

（国网黎城县供电公司山西省长治市047600）

摘要：当电力变压器发生故障时，为了避免故障影响的进一步扩大，也为了保证系统、设备的安全运行，对电力变压器进行全面的综合诊断就显得非常必要。对变压器的故障进行综合诊断，可以及时、准确地掌握变压器故障的性质、类型和严重程度，可以将变压器故障引起的损失减少到最低的程度。本文对电力变压器的故障分析与检修进行了阐述。

关键词：电力变压器；故障分析；检修

1前言

电力变压器属于现代电力系统中的核心设备之一，变压器的稳定运行会在很大程度上对电网输配电的可靠性产生影响。变压器在实际的运行过程中因为各种因素的干扰或影响，必然会出现一些故障现象，科学的对变压器故障问题实施诊断并采取有效的检修处理措施，才能够确保变压器的安全稳定运行。

2常见电力变压器故障分析

2.1短路故障分析

2.1.1短路电动力引起绕组变形故障

当变压器受短路冲击时，短路电流过大，继电保护延时动作或拒动，严重的还会烧坏绕组；当短路电流不大时，绕组会出现轻微的变形，如果不及时的维护，铁轭的拉板、拉杆和紧固绕组在多次短路冲击后，会导致变压器的损坏。短路电流导致的变形会随着短路电流的冲击逐渐加剧，在导线中产生拉伸应力，内绕组受到压缩力，变压器绕组在出口短路时，将会承受很大的辐向和轴向电动力，辐向电动力导致绕组向外扩张，造成相间绝缘的损坏；轴向电动力压缩绕组，损坏匝间绝缘。

2.1.2短路电流引起绝缘过热故障

当变压器发生短路，绕组间将会通过比额定电流大几十倍的短路电流，变压器严重发热，热稳定性差，严重损坏变压器绝缘材料，造成变压器击穿和损毁事故。变压器的出口短路主要包括单相接地短路、两相短路和三相短路，其中单相短路故障占大部分。对220KV三相绕组变压器而言，变压器发生短路故障时，强大的短路电流会导致绝缘材料受热过多而发生损坏。

2.2变压器放电故障

2.2.1局部放电故障

变压器绝缘体内部的油膜、气隙或导体的边缘出现非贯穿性的放电为局部放电，局部放电初始的能量较低，当内部出现这种放电，绝缘材料不同，可能出现油中局部放电或气泡局部放电。局部放电的原因比较多，如当固体绝缘材料存在空腔或油中存在气泡时，耐压强度低于绝缘材料，在气隙中容易引起放电；如制造的质量不良，容易带进杂物、水分和气泡，承受很高的电场强度而出现放电；如在油处理时不彻底导致析出气泡，引起放电。

2.2.2电弧放电故障

变压器电弧放电含有很高的能量，常会击穿绕组匝层间绝缘，其次会对地闪络、引线断裂和分接开关飞弧等故障。电弧放电故障出现后，变压器会炭化变黑，当放电故障涉及到固体绝缘时，还会产生一氧化碳和二氧化碳。电弧放电故障的电能密度大，冲击电介质，使绝缘纸烧焦、穿孔，融化烧毁金属材料，甚至还有可能导致爆炸事故。此类故障难以实现预测，也没有明显的征兆，因而需要加强监控研究。

2.2.3火花放电故障

火花放电的引起原因包括悬浮电位、油中杂质等，当油中存在杂质时，放电会先从油中开始发展，在高强场下产生气体，气泡增大，使整个油间隙在气体通道中发生火花放电，火花放电也可能在低压的情况发生，其放电的程度主要取决于外加电压的大小；悬浮电位引起的火花放电可以发生在处于高电位的金属部件，如套管、调压绕组、紧固用金属螺栓、硅钢片磁屏蔽等。火花放电一般不会很快击穿绝缘，比较容易被发现和处理。

2.3绝缘故障分析

油浸变压器长时间的使用，没有适当的维护，会混入杂质、气体、金属等，会加速内部组件的氧化，使油的性质劣化。变质的油液在电场作用下产生电离分析，增加了电导电流。主变压器运行一段时间之后，绝缘体会逐渐溶解在油中，绝缘的性能下降。此外，如果不同的油浸变压器的油液混合使用，也会劣化油质量，加速变压器组件的损坏，导致故障的发生。变压器的寿命取决于绝缘组件的老化程度，而绝缘组件受温度的影响很大，如在油浸变压器中温升超过65摄氏度，会加速损坏，缩短绝缘组件寿命，导致设备损坏，严重的还会危及人身安全。

3变压器的检修

3.1变压器的检修

一般我们将变压器大修按是否是按计划进行检修分为标准项目检修和非标准项目检修。

标准项目检修通常是指变压器尚在运行，在日常那个巡视和检测中并未发现直接危及安全运行的重大缺陷的情况下进行，这是由于变压器经历一定期限的运行，在其内部的构件可能会有松动及其他不安全因素存在。在大修前都需要进行试验以评定大修的质量。吊开钟罩（或吊出器身）后，主要应进行以下的项目检查和检修：

第一，检查绝缘件是否完整无损伤，各相特别是相间的围屏纸板有无树枝状放电痕迹，围屏纸板底部和平衡绝缘在进油口附近有无放电痕迹。

第二，检查绕组表面的绝缘是否完整无损伤，绕组有无位移或变形；沿绕组轴向高度上的各线段间油道有无变小、变位或堵塞现象；绕组的绝缘端有无松动变形或损伤。

第三，检查铁心及构件的状况，铁轭及旁轭的表面有无金属物搭接和可见铁心部分有无短接或烧伤痕迹；穿心螺杆绝缘有无破损和变色、拉带有无破损和金属件与铁心相碰；钢压钉及压钉腕有无松动、变位和损坏；压板的位置是否正确无偏移，在绝缘压板表面有无放电痕迹、有无开裂或起层现象；测试夹件和铁心间绝缘状况；测试铁心对地绝缘。

第四，检查接地系统状态：各接地片是否完整无损伤，接地是否良好，接触处有无油垢堆积。

第五，检查或处理套管、分接开关和冷却器等主要部件的缺陷，包括处理渗漏油，清理污物，各紧固件的紧固，检查各接触点是否接触到位，分接开关的操作机构是否灵活无卡涩。

第六，检查或处理器身以外的附件缺陷。

非标准项目检修是指变压器在运行中不能够正常工作而被迫进行的检修，是为了消除危及安全运行的严重缺陷，一般在以下情况应停止变压器的运行并进行检查和检修。

第一，指示表计发现有不正常的剧烈摆动；

第二，在运行中出现不正常的运行声响，如在变压器中有撕裂声响；

第三，在正常冷却及正常负载下变压器温度出现不正常的升高；

第四，变压器的压力释放阀或安全气道动作或爆破；

第五，油质严重劣化（变色、发现游离碳和水、闪点较前次降低5℃以上）；

第六，严重漏油或严重缺油；

第七，套管上出现裂纹、潜行放电或闪络痕迹；

第八，油中色谱检测时的数据有明显变化。

这种非标准项目的检修，常依据变压器内部组件的损伤情况进行，因而工作量和内容上往往较标准项目为多。而在进行非标准项目检修时，应将标准项目的检修项目全部实施检查。

3.2变压器在检修中和检修后的试验项目

这是变压器在大修过程中必须做好的一项工作，主要包括对变压器故障的查找和对新组件性能的鉴定所进行的试验、变压器恢复性大修后的半成品和成品的试验、变压器干燥过程中的性能掌握和确定干燥质量的试验及进行各种以确定能否交工的试验。

4结束语

总而言之，我们应当认识到变压器是保证电力系统可以正常运行的重要因素，其内部结构十分复杂，因此非常容易产生大大小小的故障，必须要对其定期检测，只有借助于科学有效的故障诊断和检修手段，有针对性的处理变压器运行过程中存在的各类故障，才能够确保电压稳定，保证电网供电的可靠性。

参考文献：

[1]杨斌，戴舒.电力变压器故障在线监测方法研究[J].农业科技与装备，2015（6）：19.

[2]江跃天.变压器故障维修探析[J].科技创新与应用，2015（17）：43.

[3]李哲.电力变压器故障诊断方法应用研究[J].科技创新与应用，2015（17）：68.