常见的电力变压器故障检测与诊断并探讨

常见的电力变压器故障检测与诊断并探讨

欧阳卓张闻玺赵勇

（国网湖南省电力有限公司岳阳供电分公司湖南省岳阳市414000）

摘要：本文简单的介绍了电力变压器，并分析归纳电力变压器在运行过程中出现的缺油和喷油等故障的原因，以及出现其他的内外部问题的原因，并提出了一些检测，诊断以及预防这些问题的方法。

关键词：电力变压器；运行故障；检测；诊断；预防

一、电力变压器的简介

电力变压器作用是在配电系统中进行电能输送。电力变压器是一种静止的电气设备，它能满足不同的电压等级负荷要求。在通常情况下，一般使用的电力变压器类型为三相三绕组或三相自耦变压器。电力变压器比较复杂，一旦发生故障，需要用较长时间修复，而这段时间会中断供电，导致许多机构无发正常运行，造成较大的经济损失。因此，运行人员要加强平时的运行和监视，做好日常维护，将事故扼杀在萌芽阶段，以确保电力变压器安全平稳的运行。一旦发生事故，要做出准确判断，及时处理出现的问题，防止事故变的更大，造成更大的损失。

二、电力变压器故障原因

（一）电力变压器内部的故障原因

电力变压器内部的故障原因：（1）绕组匝间短路。电力变压器靠近的几组线匝收到客观因素的影响就会产生一个闭合的电路，并且会减少绕组环流和提升电力变压器整体温度，如果在不及时处理的情况下，会造成电力变压器损坏。当电力变压器的线路短路时。断路处油因为温度升高而升温，直至达到自身的沸点而发出声音触动轻瓦斯的保护系统而自动跳闸断电。（2）铁芯硅钢片间短路。铁芯硅钢片间短路的原因大部分是外力造成的，并且会造成绝缘老化的现象出现出现，进一步会导致电力变压器整体的硅钢片间绝缘破坏[1]。使涡流增大成局部发热，并造成电力变压器油温有细微的上升，严重时铁心过热，油温上升会造成铁芯硅钢片短路或者开关跳闸现象的出现。（3）分接开关接触不良。如果出现分接开关的弹簧压力不够大，接触点过小，有油膜或污秽等情况，就会增大接触点的电阻，使得接点的温度升高，尤其是在电力变压器超负荷运行时或到分接开关后，容易使开关接点接触不良，从而使其温度过高。

（二）电力变压器外部故障原因

电力变压器的外部故障原因有：运行中瓷套管发热。电力变压器外部的主绝缘是电力变压器高低压侧套管，用来支撑固定引线与外电线路的电器元件则是通过瓷套管由箱内引向箱外的电力变压器绕组引线。第一，瓷套管表面脏污[2]。电力变压器外部的主绝缘是高低压瓷套管，体积绝缘电阻和表面绝缘电阻值共同构成了它的绝缘电阻值，这两部分电阻值在运行中并联。体积绝缘电阻值是固定的。在耐压试验合格后，只要没有损伤或裂纹，它的电阻值都不会变。表面电阻值是变化的，它暴露在空气中，受到尘土，环境的影响时会发生变化。第二，瓷套管有破损裂纹。瓷套管的破损处会有较大的吸附力，容易积尘，这种情况会大幅度的降低表面电阻，并使其绝缘强度下降，裂纹中的空间有小于瓷的介电系数，空气中的湿气也会将裂纹中的强大电场冲散游离，造成瓷套管表面放电。损坏甚至击穿瓷套管表面。

（三）电力变压器冷却循环系统故障

在电压器的冷却循环系统中具有较多的关键性散热渠道，例如强迫风冷、散热管冷却等，但是当电压器的冷却系统出现问题时，使系统整体的散热能力降低，会造成电力变压器的温度升高。所以，电压器冷却系统的问题出现不仅会使整体的散热能力降低，还会带来更严重的现象。另一点是油道较窄会让电力变压器温度过高，从而使绝缘变得更加脆弱，导致了匝间短路。另外，操作过程中若没有设置放松用的载流接头，会使整体的运行过程因为震动的影响而产生松动，接头也会因为这个原因整体温度迅速升高，强行的停止了电力变压器的正常运行。另外当负荷的迅速波动过程中会让绕组受到电磁攻击，从而产生膨胀或者收缩的现象，并且进一步使匝间绝缘所受到的机械力较大的提升或减小，最终使绝缘损坏。

（四）关于电力变压器运行过程中缺油、喷油相关故障分析

电力变压器所使用的油是经过加工制造的矿物油，这种油的闪点高(一般不低于135℃）、凝固点低，其内的灰分、酸、碱、硫等杂质的含量也比较低。它的酸介低，稳定度高，是电力变压器内部的主绝缘，在灭弧、冷却方面发挥了巨大的作用。（1）由于电力变压器并不是完全密封的，所以潮湿的空间容易进入绝缘油，这就会降低绝缘油的绝缘强度，会出现绕组或引线击穿油箱或铁芯构件的情况。（2）长时间运行电力变压器会加速绝缘油的老化速度，油温过高还会加速油泥、水分和酸的形成。(3）电力变压器绝缘油中若有悬浮物，那么其中的粒子容易引起暂时的电气击穿。（4）电力变压器的阀门系统出现故障，安装的蝶阀胶的材质不良，放防油阀的精度不高，都会导致螺纹处以及其他地方渗漏油。（5）电力变压器交管处老化变形会产生漏油的情况变压电力变压器内部绕组放电就会造成一种短路电流，由此产生的动力和电弧会造成一种喷油的后果[3]。电力变压器的二次出口线路和开关上匝口短路就会造成电力变压器一二次绕组电流温度过高，而使电力变压器官道口所含的有激素膨胀，增强增大，电力变压器的内部压力造成电力变压器出色阻碍电力变压器内部的空气流通，也会造成喷油的后果。

三、电力变压器的故障预防方法

一般的情况中，人的器官就可以诊断电力变压器的故障，人可以通过气味、声音、振动情况、油色、温度等直观感觉判断电气设备的运行状态，然后准确分析出发生故障的部位以及损坏程度，并根据这些进行针对性的预防。

3.1电力变压器的内部故障预防

措施：（1）在铁芯硅钢片间短路以及瓦斯保护动作时，注意电力变压器的声音，遥测电力变压器绝缘电阻，化验绝缘油。分析确定电力变压器的空载试验等综合参数，如果出现铁芯硅钢片间短路的情况，就要对变压进行大修。（2）当轻瓦斯发出信号时，要及时处理，取气实验，来判断成分，查知其中的原因。并及时排除危险。（3）要重视对电力变压器的维护工作，保持电力变压器整体的整洁，同时还需要检查冷却系统，这样才能有效的避免了其散热器的生锈、污垢污染等问题所带来的破坏（4）为了有效避免绝缘损坏，应当安装相适应的电力变压器安套管。（5）完善电力变压器相关的防水结构，保障其内整体的密闭性，才能有效的防止水分的进入，同时应当根据电力变压器的使用说明和规定来进行相关的调节和完善。（6）最后一点需要在电力变压器中安装监控系统，这样才能有效的收集相关数据信息，通过所收集的数据信息可以保障电力变压器整体的稳定运行。

总结

电力电力变压器在当前电网中占有极为重要的地位。虽然目前已经有避雷器、接地等各种保护措施，但由于其内部极其复杂，受自然环境的影响也比较大，它发生事故的几率依然很高。因此，我们应该借鉴国外先进经验，加强对电力变压器的故障检测及日常维护，是电力变压器更加安全可靠。

参考文献

[1]基于运行状态和寿命评估的电力变压器全寿命周期检修决策研究[D].张镱议.重庆大学2014

[2]电力变压器全维度智能决策支持系统研究[D].张珂斐.武汉大学2016

[3]变压器集成滤波理论与应用研究[D].王灿.湖南大学2015

作者简介

欧阳卓（1987-09），男，汉族，籍贯：湖南省岳阳市，当前职务：电气试验班副班长，当前职称：电气工程师，学历：硕士，研究方向：高电压设备检测与故障诊断。