淺析電力變壓器常見故障及一般處理措施

潘雷

【摘 要】變壓器在發(fā)生事故之前，通常都會(huì)有異常情況，因?yàn)樽儔浩鲀?nèi)部故障是由輕微發(fā)展為嚴(yán)重的。變壓器的故障常被分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障；外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障。文章主要分析變壓器運(yùn)行的檢查維護(hù)及故障處理的方法，可供廣大同行技術(shù)參考。

【關(guān)鍵詞】變壓器；運(yùn)行維護(hù)；故障；分析；處理

0.引言

現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)廣泛采用電力作為能源，而發(fā)電廠發(fā)出的電力往往需經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸才能到達(dá)用電地區(qū)。在傳輸?shù)墓β屎愣〞r(shí)，傳輸電壓越高，則所需的電流越小，因?yàn)殡妷簩⒎幢扔陔娏?。線損正比于電流的平方，所以用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗，要制造電壓很高的發(fā)電機(jī)。目前技術(shù)很困難，所以要用專門的設(shè)備將發(fā)電機(jī)端的電壓升高以后再輸送出去，這種專門的設(shè)備就是變壓器。另一方面，在受電端又必須用降壓變壓器將高壓降低到配電系統(tǒng)的電壓，故要經(jīng)過一系列配電變壓器將高壓降低到合適的值以供使用。在電力系統(tǒng)中，變壓器的地位十分重要，不僅所需數(shù)量多，而且性能好，運(yùn)行安全可靠。

1.變壓器運(yùn)行中的檢查維護(hù)

變壓器在發(fā)生事故之前，一般都會(huì)有異常情況，因?yàn)樽儔浩鲀?nèi)部故障是由輕微發(fā)展為嚴(yán)重的。值班人員應(yīng)隨時(shí)對變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視和檢查。通過對變壓器運(yùn)行時(shí)的聲音、震動(dòng)、氣味、變色、溫度及外部狀況等現(xiàn)象的變化，來判斷有無異常，分析異常運(yùn)行的原因、部位及程度，以便采取相應(yīng)措施。

（1）檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍：（2）檢查油質(zhì)，應(yīng)為透明，微帶黃色，由此可判斷油質(zhì)的好壞；（3）應(yīng)檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置正常：（4）變壓器的聲音應(yīng)正常，正常運(yùn)行時(shí)一般有均勻的嗡嗡電磁聲；（5）天氣有變化時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行特殊檢查。

2.變壓器運(yùn)行中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象的分析

2.1聲音異常

變壓器正常運(yùn)行時(shí)聲音應(yīng)為連續(xù)均勻的“嗡嗡”聲，如果產(chǎn)生不均勻或其他響聲部屬于不正?，F(xiàn)象。

（1）內(nèi)部有較高且沉著的“嗡嗡”聲，則可能是過負(fù)荷運(yùn)行，可根據(jù)變壓器負(fù)荷情況鑒定并加強(qiáng)監(jiān)視。

（2）內(nèi)部有短時(shí)“哇哇”聲.則可能是電網(wǎng)中發(fā)生過電壓，可根據(jù)有無接地信號(hào)，表計(jì)有無擺動(dòng)來判定。

（3）變壓器有放電聲，則可能是套管或內(nèi)部有放電現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)對變壓器作進(jìn)一步檢測或停用。

（4）變壓器有水沸聲，則為變壓器內(nèi)部短路故障或接觸不良，這時(shí)應(yīng)立即停用檢查。

（5）變壓器有爆裂聲，則為變壓器內(nèi)部或表面絕緣擊穿，這時(shí)應(yīng)立即停用進(jìn)行檢查。

（6）其他可能出現(xiàn)“叮當(dāng)”聲或“嚶嚶”聲，則可能是個(gè)別零件松動(dòng)，可以根據(jù)情況處理。

2.2油溫異常

（1）變壓器的絕緣耐熱等級(jí)為A級(jí)時(shí)，線圈絕緣極限溫度為105℃，根據(jù)國際電工委員會(huì)的推薦，保證絕緣不過早老化，溫度應(yīng)控制在85℃以下。若發(fā)現(xiàn)在同等條件下溫度不斷上升，則認(rèn)為變壓器內(nèi)部出現(xiàn)異常，內(nèi)部故障等多種原因，這時(shí)應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行檢查處理。

（2）導(dǎo)致溫度異常的原因有：散熱器堵塞、冷卻器異常、內(nèi)部故障等多種原因。這時(shí)應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行檢查處理。

2.3油位異常

變壓器油位變化應(yīng)該在標(biāo)記范圍之間，如有較大波動(dòng)則認(rèn)為不正常。常見的油位異常有：

（1）假油位，如果溫度正常而油位不正常，則說明是假油位。運(yùn)行中出現(xiàn)假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通氣孔堵塞等。

（2）油位下降，原因有變壓器嚴(yán)重漏油、油枕中油過少、檢修后缺油、溫度過低等。

2.4滲漏油

滲漏油是變壓器常見的缺陷，滲與漏僅是程度上的區(qū)別，滲漏油常見的部位及原因有：

（1）閥門系統(tǒng)，蝶閥膠材質(zhì)安裝不良，放油閥精度不高，螺紋處滲漏。

（2）膠墊接線樁頭，高壓套管基座流出線樁頭，膠墊較不密封、無彈性，小瓷瓶破裂滲漏油。

（3）設(shè)計(jì)制造不良，材質(zhì)不好。

2.5套管閃絡(luò)放電

套管閃絡(luò)放電會(huì)造成發(fā)熱，導(dǎo)致老化，絕緣受損甚至引起爆炸，常見原因有：（1）高壓套管制造不良，未屏蔽接地，焊接不良，形成絕緣損壞；（2）套管表面過臟或不光滑。

3.變壓器的故障處理

為了正確地處理故障，首先應(yīng)掌握下列情況：

（1）系統(tǒng)運(yùn)行方式，負(fù)荷狀態(tài)。負(fù)荷種類：（2）變壓器上層油溫。溫升與電壓情況：（3）事故發(fā)生時(shí)天氣情況：（4）變壓器周圍有無檢修及其他工作：（5）系統(tǒng)有無操作；（6）運(yùn)行人員有無操作；（7）何種保護(hù)動(dòng)作，事故現(xiàn)象情況等。變壓器的故障常被分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地（通過外殼）短路，引出線之間發(fā)生相間故障等或引起變壓器內(nèi)部故障或繞組變形等。

3.1套管故障

常見的是炸毀、閃落和漏油，其原因有：

（1）密封不良，絕緣受潮劣比。

（2）呼吸器配置不當(dāng)或者吸入水分未及時(shí)處理。

（3）分接開關(guān)故障常見的有表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電，主要原因有：

1）螺絲松動(dòng)；2）荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當(dāng)；3）頭絕緣板絕緣不良；4）接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足；5）酸價(jià)過高，使分接開關(guān)接觸面被腐蝕。

3.2繞組故障

主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點(diǎn)：

（1）在制造或檢修時(shí)，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷；（2）在運(yùn)行中因散熱不良或長期過載，繞組內(nèi)有雜物落入。使溫度過高絕緣老化；（3）制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)械強(qiáng)度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞：（4）繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。（5）絕緣油內(nèi)混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價(jià)過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時(shí)處理。

3.3鐵芯故障

鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的。其后果可能使穿心螺桿與鐵芯疊片造成兩點(diǎn)連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀；也可能造成鐵芯疊片局部短路，產(chǎn)生渦流過熱，引起疊片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油劣化。運(yùn)行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進(jìn)行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進(jìn)行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。

3.4瓦斯保護(hù)故障

瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，輕瓦斯作用于信號(hào)，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因及處理方法：

（1）輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后發(fā)出信號(hào)。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障；變壓器內(nèi)部存在空氣：二次回路故障等。運(yùn)行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行氣體取樣分析。

（2）瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)先投入備用變壓器，然后進(jìn)行外部撿查，檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形。最后檢查氣體的可燃性。變壓器自動(dòng)跳閘時(shí)。應(yīng)查明保護(hù)動(dòng)作情況，進(jìn)行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障（穿越性故障）或人員誤動(dòng)作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。

此外，變壓器著火也是一種危險(xiǎn)事故，因變壓器有許多可燃物質(zhì)，處理不及時(shí)可能發(fā)生爆炸或使火災(zāi)擴(kuò)大。

4.結(jié)語

變壓器是電力系統(tǒng)中很重要的設(shè)備，一旦發(fā)生事故，將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此各種電力變壓器事故要找出原因，總結(jié)出處理事故的辦法，把事故損失控制在最小范圍內(nèi)，盡量減少對系統(tǒng)的損害。