變壓器常見(jiàn)故障及處理

王慶豐

鄭州市河道工程管理處，河南鄭州 450006

變壓器是電力系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)備，在電力系統(tǒng)中承擔(dān)著電壓變換、電能的傳輸與分配，對(duì)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行有著重要的作用。如果是大型的變壓器，它的造價(jià)昂貴、運(yùn)行責(zé)任重大，一旦發(fā)生嚴(yán)重故障，那么變壓器的檢修時(shí)間長(zhǎng)、難度比較大，對(duì)于經(jīng)濟(jì)方面也會(huì)造成很大的損失。如其切除變壓器會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成一定的損害。只有變壓器安全的運(yùn)行，才能保證電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。在輸配電系統(tǒng)中變壓器是至關(guān)重要的電氣設(shè)備，要定期的進(jìn)行檢測(cè)與維護(hù)，并及時(shí)的對(duì)變壓器的運(yùn)行情況進(jìn)行了解與掌握，對(duì)發(fā)生的故障及時(shí)采取有效的措施，爭(zhēng)取把故障消除在萌芽期，以保證變壓器的正常運(yùn)行，以下是變壓器中常見(jiàn)故障并進(jìn)行分析。

1 變壓器聲音發(fā)生異常

1）當(dāng)壓緊鐵芯或者夾件的螺絲釘松動(dòng)時(shí)，一般情況下儀表指示正常，其絕緣油的油位、溫度與顏色也會(huì)沒(méi)有明顯的變化，但表現(xiàn)的聲音嘈雜而大，這時(shí)要立即停止變壓器的運(yùn)行，從而對(duì)變壓器進(jìn)行檢查；

2）變壓器的內(nèi)部在接觸不良或是機(jī)體絕緣有擊穿的現(xiàn)象，其變壓器會(huì)表現(xiàn)會(huì) “噼啪”或者是“吱吱”的聲音，而且響聲會(huì)隨著故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近發(fā)生變化，這時(shí)要停止變壓器的運(yùn)行，對(duì)變壓器進(jìn)行檢查；

3）變壓器的匝間短路或分接的開(kāi)關(guān)有接觸不良，而且局部點(diǎn)溫度較高?？傮w的故障原因是繞組發(fā)生較嚴(yán)重的問(wèn)題，導(dǎo)致附近零件嚴(yán)重的發(fā)熱使油發(fā)生氣化的現(xiàn)象。其表現(xiàn)的聲響中會(huì)夾雜有水沸騰的聲音，發(fā)出氣泡逸出 “咕嚕咕?！钡穆曇簟＿@時(shí)要立即停止變壓器的運(yùn)行，對(duì)變壓器及時(shí)的進(jìn)行檢查；

4）當(dāng)使用大容量的動(dòng)力設(shè)備時(shí)，其負(fù)荷會(huì)發(fā)生較大的變化，變壓器也會(huì)發(fā)出很大的聲音，如變壓器的可控硅整流器或者是帶有電弧爐等超負(fù)荷的設(shè)備等，由于有諧波分量，使變壓器內(nèi)瞬間發(fā)出咯咯或者哇哇的間歇性的聲音。這是就要對(duì)變壓器停止運(yùn)作，進(jìn)行維修；

5）變壓器中的部分零件發(fā)生因鐵芯的振動(dòng)，造成機(jī)械接觸或是因?yàn)殪o電放電所引起異常的響聲，且溫度沒(méi)有發(fā)生變化，其測(cè)量表指示也無(wú)變化，聲音表現(xiàn)在變壓器原有的聲響中夾雜著有規(guī)律的、連續(xù)的摩擦聲或撞擊聲，這類聲音雖然屬于異常現(xiàn)象，但對(duì)變壓器的運(yùn)行沒(méi)有太大的危險(xiǎn)，所以不必立即停止運(yùn)行，可在計(jì)劃?rùn)z修時(shí)在進(jìn)行排查。

2 變壓器溫度發(fā)生異常

變壓器過(guò)熱對(duì)其本身是有很大的危害，由于過(guò)熱會(huì)造成大部分的變壓器絕緣體的損壞，溫度的升高對(duì)絕緣體的機(jī)械強(qiáng)度和耐壓度大大的降低。過(guò)熱也會(huì)導(dǎo)致變壓器的使用壽命縮短。IEC354《變壓器運(yùn)行負(fù)載導(dǎo)則》指出變壓器最熱點(diǎn)溫度達(dá)到140℃時(shí)，油中就會(huì)產(chǎn)生氣泡，氣泡會(huì)降低絕緣或引發(fā)閃絡(luò)，造成變壓器損壞。

油的溫度異常升高是變壓器過(guò)熱的主要表現(xiàn)。主要體現(xiàn)在變壓器超負(fù)荷運(yùn)行、冷卻裝置發(fā)生故障（或未使用冷卻裝置）或絕緣油顏色發(fā)生較大變化等。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器的油溫過(guò)高時(shí)，應(yīng)對(duì)以上原因進(jìn)行逐一的檢查，并作出準(zhǔn)確的判斷，對(duì)變壓器發(fā)生的異常要及時(shí)的檢查與處理。

1）若運(yùn)行儀表的指示已經(jīng)超過(guò)變壓器最大的負(fù)荷，而單相變壓器組三相的溫度計(jì)所指示的基本一致，冷卻裝置的指示正常，變壓器也正常時(shí)，油溫的升高就是由超負(fù)荷引起的，要對(duì)變壓器的負(fù)荷、溫度、運(yùn)行狀態(tài)加強(qiáng)監(jiān)視，并及時(shí)的向上級(jí)調(diào)度部門進(jìn)行匯報(bào)，對(duì)變壓器超過(guò)負(fù)荷可進(jìn)行轉(zhuǎn)移負(fù)荷或是縮短負(fù)荷時(shí)間；2）冷裝置發(fā)生故障（沒(méi)有運(yùn)行冷裝置），也會(huì)導(dǎo)致變壓器溫度升高。如冷卻裝置沒(méi)有投入運(yùn)行，應(yīng)立即投入運(yùn)行。冷卻裝置發(fā)生故障，要及時(shí)的檢查問(wèn)題所在，明確的做出指示，及時(shí)進(jìn)行處理，排除故障。若故障不能及時(shí)的排除，要密切的監(jiān)視變壓器的負(fù)荷和油溫度，隨時(shí)向上級(jí)調(diào)度部門進(jìn)行匯報(bào)，降低變壓器的運(yùn)行負(fù)荷，按相應(yīng)冷卻裝置冷卻性能與負(fù)荷的對(duì)應(yīng)值運(yùn)行；3）絕緣油顏色發(fā)生顯著變化情況。絕緣油在運(yùn)行的過(guò)程中有可能與空氣進(jìn)行接觸，并吸收空氣的水分，從而導(dǎo)致絕緣性能的下降。絕緣油接觸空氣后，由于油經(jīng)常在高溫環(huán)境中運(yùn)行，與氧接觸生產(chǎn)氧化物，而這些氧化物成酸性，腐蝕金屬或者絕緣材料，增加介質(zhì)的損耗，降低絕緣，引發(fā)閃絡(luò)，使外殼或繞組很容易擊穿；4）指示發(fā)生誤報(bào)。在變壓器的運(yùn)行中，遠(yuǎn)裝置的溫度指示所顯示的溫度異常，但現(xiàn)場(chǎng)中的溫度指示顯示正常，且變壓器又沒(méi)有其它的故障發(fā)生。這表明了遠(yuǎn)裝置的測(cè)溫系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)出危險(xiǎn)警報(bào)，這樣的故障可安排時(shí)間進(jìn)行檢查。

3 變壓器油枕故障

油枕油位已注滿時(shí)，呼吸器出現(xiàn)變壓器油向外噴流，但是其它裝置表現(xiàn)均為正常，停止變壓器的運(yùn)行，對(duì)變壓器進(jìn)行電氣試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果正常。拆開(kāi)視察窗進(jìn)行檢查，未看到油，這表明油枕出現(xiàn)故障。

原因分析：1）該變壓器所使用的是膠囊油枕，油枕正常運(yùn)作時(shí)，通過(guò)視察窗可以清晰的看見(jiàn)油。油位上升的表現(xiàn)為，油箱里的油溫升高，膨脹進(jìn)入油枕，壓迫膠囊向外排氣，通過(guò)油位計(jì)來(lái)表示油位上升的情況；油位下降的表現(xiàn)為，油箱內(nèi)的油溫下降，油進(jìn)行收縮，油枕內(nèi)的油流回到油箱，膠囊開(kāi)始向里吸氣，膠囊在油枕里起到隔離空氣與油的作用，防止絕緣油的老化；2）膠囊破裂，呼吸器向外噴油。從觀察窗里看不到絕緣油的存在，說(shuō)明膠囊和油枕箱之間存在空氣。從油枕的側(cè)蓋抽出膠囊，在檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)膠囊部有裂口。

主要采取的措施：更換過(guò)新的膠囊后，打開(kāi)油枕閥門開(kāi)始注油，在注油的過(guò)程中打開(kāi)排氣口直到冒油，在觀察窗中看到油后，要立即停止注油，擰緊排氣口螺釘，再通過(guò)閥門進(jìn)行放油，直到油位正常，此時(shí)膠囊自動(dòng)經(jīng)過(guò)呼吸器吸入干燥空氣。

4 鐵芯多點(diǎn)接地故障

1）可用臨時(shí)串接限流電阻防止故障惡化。在發(fā)現(xiàn)鐵芯有多點(diǎn)接地后，要立即停電，檢查及處理吊芯。如果系統(tǒng)暫時(shí)不能停電，可采用臨時(shí)串聯(lián)電阻的方法，為外引鐵芯接地回路上串聯(lián)電阻，對(duì)環(huán)流的增加進(jìn)行限制，防止故障再發(fā)生惡化。在串聯(lián)電阻之前，要對(duì)鐵芯接地回路的環(huán)流及開(kāi)路電壓分別進(jìn)行測(cè)量，然后對(duì)應(yīng)串電阻的阻值進(jìn)行計(jì)算。所串聯(lián)的電阻不宜過(guò)大，也不宜過(guò)小。以保護(hù)鐵芯基本處于地電位及將環(huán)流限制在0.1A以下為宜。還要注意所串聯(lián)電阻的熱容量，防止電阻燒壞，造成鐵芯開(kāi)路的現(xiàn)象；2）吊芯檢查。（1）為了縮小鐵芯絕緣故障的范圍，要對(duì)夾件或穿心螺桿進(jìn)行逐步檢查；（2）檢測(cè)金屬雜物是否存在，要對(duì)各間隙或槽部的重要部位進(jìn)行；（3）對(duì)鐵芯上的鐵銹和絕緣墊上油泥及各間隙清理，要用油清洗或者用氮?dú)鉀_吹；（4）檢測(cè)夾件要用榔頭進(jìn)行敲擊形成振動(dòng)，這是要用搖表檢測(cè)絕緣的是否發(fā)生變化，并消除動(dòng)態(tài)接地故障。

5 結(jié)論

以上是對(duì)變壓器的聲音、溫度、油枕等發(fā)生故障的判斷及處理，這只能作為初步的判斷。因?yàn)樵诂F(xiàn)場(chǎng)的判斷中也有可能指示系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤。所以，變壓器的內(nèi)部故障不僅需要現(xiàn)場(chǎng)直觀的判斷，也需要變壓器進(jìn)行特性試驗(yàn)和綜合分析，才能準(zhǔn)確的找出變壓器發(fā)生故障的原因，明確的做出決定，及時(shí)進(jìn)行處理。只有保證變壓器安全正常的運(yùn)行，才能保證電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的進(jìn)行運(yùn)行。要保證變壓器的安全運(yùn)行，要最大限度的避免或減少變壓器的故障發(fā)生，定期進(jìn)行檢測(cè)與維護(hù)。

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