变压器故障的分析及排除办法

变压器故障的分析及排除办法

董娟

（江苏连云港市东海县房山水库管理所江苏省连云港市222300）

摘要：本文主要论述了变压器运行不正常的原因以及故障的分析判断，并提出了相应的解决办法。通过对变压器的振动、气味、温度及不正常现象的分析，对变压器的运行状态做出判断，并对变压器的维护提出建议。

关键词：变压器；运行异常；运动状态；故障分析

引言

变压器是输配电系统中极其重要的电器设备，根据运行维护管理规定变压器必须定期进行检查，以便及时了解和掌握变压器的运行情况，及时采取有效措施，力争把故障消除在萌芽状态之中，从而保障变压器的安全运行。现根据对变压器的运行、维护管理经验，分析总结变压器异常运行和常见故障如下，分为内部因素和外部因素。

一：首先是外部因素：

（1）雷击

雷电波看来比以往的研究要少，这是因为改变了对起因的分类方法。现在，除非明确属于雷击事故，一般的冲击故障均被列为“线路涌流”。

（2）线路涌流

线路涌流（或称线路干扰）在导致变压器故障的所有因素中被列为首位。这一类中包括合闸过电压、电压峰值、线路故障/闪络以及其他输配（T＆D）方面的异常现象。这类起因在变压器故障中占有显著比例的事实表明必须在冲击保护或对已有冲击保护充分性的验证方面给与更多的关注。

（3）工艺/制造不良

在常见的故障研究中，仅有很小比例的故障归咎于工艺或制造方面的缺陷。例如出线端松动或无支撑、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度不足以及油箱中留有异物。

（4）绝缘老化

在过去的研究中在造成故障的起因中，绝缘老化列在第二位。由于绝缘老化的因素，变压器的平均寿命仅有17.8年，大大低于预期为35～40年的寿命！

（5）过载

这一类包括了确定是由过负荷导致的故障，仅指那些长期处于超过铭牌功率工作状态下的变压器。过负荷经常会发生在发电厂或用电部门持续缓慢提升负荷的情况下。最终造成变压器超负荷运行，过高的温度导致了绝缘的过早老化。当变压器的绝缘纸板老化后，纸强度降低。因此，外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损，进而发生故障。

（6）受潮

受潮这一类别包括由洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分。

（7）维护不良

保养不够被列为第四位导致变压器故障的因素。这一类包括未装控制其或装的不正确、冷却剂泄漏、污垢淤积以及腐蚀。

（8）破坏及故意损坏

这一类通常确定为明显的故意破坏行为。

（9）连接松动

连接松动也可以包括在维护不足一类中，但是有足够的数据可将其独立列出，因此与以往的研究也有所不同。这一类包括了在电气连接方面的制造工艺以及保养情况，其中的一个问题就是不同性质金属之间不当的配合，尽管这种现象近几年来有所减少。另一个问题就是螺栓连接间的紧固不恰当。

二：其次是内部因素

1变压器温度异常升高

变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，较原来同条件时的温度高，并有不断升高的趋势，同样是变压器故障象征，引起温度异常升高的原因有：

（1）变压器匝间、层间、股间短路；

（2）变压器铁芯局部短路；

（3）因漏磁或涡流引起油箱、箱盖等发热；

（4）长期过负荷运行、事故过负荷；

（5）散热条件恶化等。

运行时发现变压器温度异常，应先查明原因后，再采取相应的措施予以排除，把温度降下来，如果是变压器内部故障引起的，应停止运行，进行检修。

2油色显著变化和严重漏油

（1）取油样时发现油内含有碳粒和水分，油的酸价增高，闪电降低，随之绝缘强度降低，此时易引起绕组与外壳的击穿，应及时更换变压器油。

（2）严重漏油

变压器运行中渗漏油现象比较普遍，油位在规定的范围内，仍可继续运行或安排计划检修。但是变压器油渗漏严重，或连续从破损处不断外溢，以致于油位计已见不到油位，此时应立即将变压器停止运行，补漏和加油。另外变压器油的油面过低，使套管引线和分接开关暴露于空气中，绝缘水平将大大降低，因此易引起击穿放电。引起变压器漏油的原因有：焊缝开裂或密封件失效；运行中受到震动；外力冲撞；油箱锈蚀严重而破损等。

3油枕或防爆管喷油爆炸

喷油爆炸的原因是变压器内部的故障短路电流和高温电弧使变压器油迅速老化，而继电保护装置又未能及时切断电源，使故障较长时间持续存在，使箱体内部压力持续增长，高压的油气从防爆管或箱体其它强度薄弱之处喷出形成事故，引发此故障的原因有：

（1）绝缘损坏：匝间短路等局部过热使绝缘损坏；变压器进水使绝缘受潮损坏；雷击等过电压使绝缘损坏等是导致内部短路的基本因素；

（2）断线产生电弧：线组导线焊接不良、引线连接松动等因素在大电流冲击下可能造成断线，断点处产生高温电弧使油气化促使内部压力增高；

（3）调压分接开关故障：配电变压器高压绕组的调压段线圈是经分接开关连接在一起的，分接开关触头串接在高压绕组回路中，和绕组一起通过负荷电流和短路电流，如分接开关动静触头发热，跳火起弧，使调压段线圈短路。

4瓦斯保护动作

瓦斯继电器的动作原因根据故障的性质可分两类：轻瓦斯动作与重瓦斯动作。

引发轻瓦斯动作原因有：

（1）因滤油、加油或冷却系统不严密，以致空气进入变压器；

（2）因温度下降或漏油，使油面缓慢降落；

（3）由于发生穿越性短路故障；

（4）因变压器故障而产生少量气体；

（5）保护装置二次回路故障。

引发重瓦斯动作原因有：

（1）变压器发生严重故障，油温剧烈上升，同时分解出来大量气体，使变压器油很快地流向油枕；

（2）当发生穿越性短路时，浮子继电器的下浮筒、挡板、水银接点和二次接线发生故障。

5三相电压不平衡

引发三相电压不平衡原因：

（1）三相负载不平衡，引起中相点位移；

（2）系统发生铁磁谐振；

（3）绕组局部发生匝间和层间短路。

以上对变压器的声音、温度、油位、外观及其他现象对配电变压器故障的判断，只能作为现场直观的初步判断。

三：变压器维护建议

为了正确的处理事故，应掌握下列情况：①系统运行方式，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它工作；⑤运行人员有无操作；⑥系统有无操作；⑦何种保护动作，事故现象情况等

在下列情况下应对变压器进行特殊巡视检查：

（1）新设备或经过检修改造的变压器在投运的72小时内。

（2）变压器有严重缺陷时。

（3）气象突变，如大风、雾、雪、冰雹及寒潮时。

（4）雷雨季节，特别是雷雨后。

（5）高温季节，高峰负载期间。

（6）变压器急救负载运行时。

（7）变压器保护动作及气体继电器发出报警信号时

结束语：

根据以上统计分析结果，用户可制订一个维护、检查和试验的计划。这样不但将显著地减少变压器故障的发生以及不可预计的电力中断，而且可大量节约经费和时间。因为一旦发生事故，不仅修理费用以及停工期的花费巨大，重绕线圈或重造一台大型的电力变压器更需要6到12个月的时间。因而，一个包括良好维护制度将有助于变压器获得最大的使用寿命。

参考文献：

[1]尹绍武等.实用电工技术问答[Z]内蒙古人民出版社，1992