分析变压器发生故障的原因及解决措施

分析变压器发生故障的原因及解决措施

孙延军

国网东北分部绿源水力发电公司检修公司 吉林通化134200

摘要：电力变压器在运行过程中，由于受外部环境、设备本身等因素的影响，设备故障的频率较高。为了更好地保证电力变压器的安全、稳定和高效在运行过程中，要准确分析内部故障的原因，针对具体问题进行具体分析，并结合设备问题的原因，迅速采取有效措施优化处理。同时，每次治疗的结果不应松懈，应加强记录，积极总结现有故障解决经验，做好故障排查工作，将相关问题扼杀在摇篮中，使变压器能够长期、可靠、稳定、高效运行。

关键词：变压器；故障；原因；解决措施

前言

电力变压器作为电力系统重要的基础设备之一，其类型繁多、型号繁多、布局广泛。由于电力系统中的变压器必须长时间带负荷工作，故障发生的概率通常高于其他电力设备。同时，如果变压器故障不能及时诊断和排除，当故障发生时，很容易引起电网的连锁反应。因此，变压器故障的定期检测和诊断是为了协助电网工作人员处理变压器故障早期维护的必要手段对电网具有重要意义。

1变压器常见故障类型

电力变压器为了在供配电系统中能实现电压变换、电能输送，满足不同电压等级负荷需求的核心器件，东北地区水电厂使用最多的是三相油浸式电力变压器，电力变压器是直接向用电设备提供电能的配电变压器，其绕组导体材质有铜绕组和铝绕组两种，在云峰发电厂使用最为广泛的是低损耗铜绕组变压器。在运行中的电力变压器，由于内部或外部的各种原因会发生一些异常情况，从而影响变压器正常工作造成事故。变压器的故障主要发生在绕组、套管、铁芯、分接开关和油箱等部位，最常发生的故障是绕组故障。其中以绝缘老化和层间绝缘损坏的最多，其次是分解开关失灵，套管损坏，绝缘油劣化。故障类型多种多样，只要充分了解变压器的实际运行状态，运用各种诊断方法就能提高诊断故障的准确性，从而更好地去处理故障和解决问题。

1.1变压器电性故障

电损伤可分为低能损伤、部分损伤和高能损伤。局部击穿主要发生在内部冲击变压器、绝缘环境和电极中。由于能量密度相对较低，很容易形成高能无序。分辨率低主要与变压器内部金属部件接触不良有关。高功率放电非常高，导致衬里和涂层之间的退化。在短时间内会形成大量惰性气体。

1.2变压器过热引起的故障

在变压器长期运行的情况下，变压器绝缘容易老化和损坏，由此引起的温升称为高温现象。标准温度误差分为材料过热、元件过热和介质过热。不同温度下过热误差的分类标准：300℃和700℃。

1.3变压器部位故障

电力变压器故障可分为以下四个方面：第一，是破坏隔离。原因是变压器引线的主绝缘层受潮损坏，或使用变压器中的油时，油箱中的电线暴露在空气中，导致变压器和隔离栅内部故障；第二，电力变压器绕组在长期负荷运行过程中绝缘老化或脆性引起的绕组损坏，降低了变压器的电气强度。当电力变压器反复发生短路时，在应力作用下会引起绕组变形。此时，电压波动会引起绕组绝缘击穿，导致电力变压器故障；第三，是通过绝缘子故障。当电力变压器内绝缘穿绝缘子损坏时，电流振荡引起变压器内部短路，导致电源适配器故障；第四，变压器分接开关故障，这意味着变压器分接开关长期夹紧连接，弹簧压力不足，因此变压器分接开关的接触面积逐渐减小。

2绝缘故障及处理措施

绝缘故障是电力变压器常见的内部故障之一。造成这一故障的原因有很多。首先，在电力变压器运行过程中，由于长期高负荷运行，设备中元件的温度迅速上升。加速了材料的老化和设备性能的退化，大大降低了绝缘材料的利用率。如果不及时去除老化的绝缘层，可能会导致设备损坏或因电力大幅度变化而短路，最终导致变压器故障。严重情况下，电网可能会停止运行。为了更好地发挥电力变压器的绝缘性能，保证设备的高效运行，电力企业目前使用油对大型电力变压器进行绝缘和散热，但这种绝缘方法并不能有效消除材料老化的问题。对于绝缘故障，可以解决以下几个方面：①做好电力变压器的温度控制。变压器在使用过程中，长时间高负荷运行后，温度会自然升高。过高的温度会加速变压器的老化，因此电力变压器发生绝缘故障的可能性会大大增加。因此，在解决变压器故障时，最重要的是要加强对其温度的控制，确保温度始终控制在相对科学合理的范围内，这样才能有效保证设备的安全高效运行。在温度控制过程中，可采用安全压力法、温度计测量法等方法测量油温。在测量过程中，必须确保测量工具能够安全有效地使用，而不受外部条件的干扰。如果变压器在恶劣环境中运行，则更有可能出现异常情况。因此，有必要在测量过程中加强观察，分析是否有明显的异常情况。大多数变压器长期处于高负荷运行状态，变压器将迅速上升。为了减少故障，需要专业散热设备对变压器进行冷却。②需要采取有效的策略，确保变压器的冷却装置、潜水泵等设备长期处于良好的工作状态，并加强冷却装置的清洗和维护。③我们应积极应用现代信息技术对变压器油气进行监测，掌握绝缘油和绝缘材料在电和热作用下的一系列变化，了解相关材料的绝缘状态，并在此基础上制定科学合理的检测策略，以有效解决故障问题。

3铁芯故障及处理措施

铁芯故障主要表现为设备运行声音与平时明显不同，如油变质、温升、变压器问题等，以及设备运行过程中的敲击声。造成上述问题的主要原因是变压器铁心损耗严重或直接损坏。此外，如果铁芯缺失，铁芯的润滑油进入油孔通道和卡箍下方，铁芯也可能松动。如果与铁芯连接的紧固机械零件不够牢固，松开也可能导致噪音。铁芯故障的原因是多方面的，与安装过程中未按规定要求安装各部件、维修技术水平低、使用部件质量差有关。在解决此故障时，可以强调以下几个方面：①用专业设备测量铁芯的绝缘电阻，分析绝缘件的规格是否符合标准要求，检查其外观是否有裂纹或其他缺陷。②还应及时清除箱内的异常物品，避免出现安全隐患。在防止铁芯故障时，还需要控制接地电流，电流低于100Ma是最合适的。③做好设备负荷检测工作。检测时应注意空载造成的损耗是否超过标准要求。电力变压器在运行过程中发出的声音可用于分析是否存在铁芯故障。

4分接开关故障及处理措施

分接开关故障主要是由于分接开关位置不正确、开关时间长或开关接触不良引起的。此类故障会导致分接开关接触面温度过高，容易引起放电。如果处理不当，设备将受损。对于此类故障，必须做好分接开关的调试工作，确保其结构、制造和安装没有问题。在具体的操作过程中，可以使用专业的开关测试仪来测量和分析开关的开关顺序和时间，记录测试数据，将当前记录的数据与现有记录进行比较和分析，然后快速、及时地找到问题的原因。

结束语

电力变压器作为电力系统的重要设备，在升压和降压方面发挥着重要作用。同时，电力变压器也是电力系统中故障最频繁的设备之一。随着国内电力需求的激增和电力系统可靠性要求的不断提高，迫切需要准确、及时、有效的故障诊断方法来诊断变压器的潜在故障，保证变压器的健康稳定运行，提高电力系统的稳定性。

参考文献：

[1]蒋际棉.电力变压器常见内部故障原因分析及处理措施[J].环球市场,2020,(20):171+173.

[2]陈林.浅析电力变压器故障原因分析及处理措施[J].中国设备工程,2018(20):32-33.