淺談變壓器故障的分析處理及預(yù)防措施

任樹彬

【摘 要】本文通過對變壓器運(yùn)行時的聲音、震動、氣味、變色、溫度及外部狀況等現(xiàn)象的變化，來判斷有無異常情況，分析異常運(yùn)行的原因、部位及程度，并采取相應(yīng)的措施以防故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

【關(guān)鍵詞】變壓器；故障分析；預(yù)防措施

電力變壓器是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它承擔(dān)著電壓變換、電能分配和傳輸功能，是輸變電系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，變壓器的正常運(yùn)行是電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，因此努力提高變壓器運(yùn)行維護(hù)和技術(shù)管理水平，降低變壓器故障的發(fā)生幾率，是電力系統(tǒng)迫切需要解決的課題，通過常規(guī)巡視及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取相應(yīng)措施來防止事故發(fā)生，確保變壓器正常運(yùn)行。根據(jù)本人的學(xué)習(xí)和運(yùn)行工作經(jīng)驗(yàn)，對變壓器故障的分析處理及預(yù)防措施有了一定的了解，現(xiàn)談一些淺顯的認(rèn)識。

1.異常運(yùn)行分析

變壓器在發(fā)生事故之前都會有異常情況出現(xiàn)，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)行時的聲音、震動、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，變壓器運(yùn)行中的異常一般有以下幾種情況：

1.1聲音異常

變壓器正常運(yùn)行時聲音應(yīng)為連續(xù)均勻的“嗡嗡”聲，如果產(chǎn)生不均勻或其他響聲都屬于不正?，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“哇哇”聲。則可能時電網(wǎng)中發(fā)生過電壓，可根據(jù)有無接地信號，表計(jì)有無擺動來判定。

（3）內(nèi)部有尖細(xì)的“哼哼”聲。則可能是系統(tǒng)中有鐵磁諧振、有一相斷線或單項(xiàng)接地故障，可根據(jù)當(dāng)時有無接地信號和表計(jì)指示來判斷。

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

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

1.2油溫異常

（1）變壓器的絕緣耐熱等級為A級時，線圈絕緣極限溫度為105度，根據(jù)國際電工委員會的推薦，保證絕緣不過早老化，溫度應(yīng)控制在85度以下。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。

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

1.3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)假油位的原因有油標(biāo)管堵塞、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、檢修后缺油、油枕中油過少溫度過低等

1.4變壓器外表異常

1.4.1防暴管防爆膜破裂引起水和潮氣進(jìn)入變壓器內(nèi)，導(dǎo)致油乳化及變壓器絕緣強(qiáng)度降低，原因有

（1）防爆膜材質(zhì)與玻璃選擇處理不當(dāng)。

（2）防暴膜及法蘭加工不精，安裝工藝不符合要求。

（3）受外力或自然災(zāi)害襲擊。

（4）變壓器發(fā)生內(nèi)部短路故障。

1.4.2套管閃絡(luò)放電會造成發(fā)熱導(dǎo)致老化，絕緣受損甚至引起爆炸，常見原因有

（1）套管表面過臟或不光滑。

（2）高壓套管制造不良，未屏蔽接地，焊接不良，形成絕緣損壞。

1.4.3滲漏油是變壓器常見的缺陷，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不密封、無彈性，小瓷瓶破裂滲漏油。

1.4.4顏色、氣味異常

變壓器內(nèi)部故障及各部件過熱都將引起一系列的顏色、氣味的變化。

（1）線頭或線卡處過熱，接觸面氧化，引起變色和異味。

（2）套管、瓷瓶污損產(chǎn)生電暈和閃烙，風(fēng)扇、油泵燒毀等都會產(chǎn)生臭味。

2.重大事故預(yù)防措施

2.1預(yù)防變壓器絕緣擊穿事故

2.1.1防止水分及空氣進(jìn)入變壓器

（1）變壓器在運(yùn)輸和存放時必須密封。

（2）變壓器本體及冷卻系統(tǒng)各連接部位的密封性，是防潮進(jìn)潮的關(guān)鍵，必須在制造時搞好。

（3）水冷卻系統(tǒng)和潛油泵在安裝前應(yīng)按照制造廠的安裝使用說明書進(jìn)行檢漏試驗(yàn)，必要時解體檢修。

（4）呼吸器的油封應(yīng)注意加油和維護(hù)，切實(shí)保障暢通，干躁劑應(yīng)保持干躁。

2.1.2防止絕緣受傷

（1）變壓器在吊檢時應(yīng)防止絕緣受傷，在安裝變壓器套管時應(yīng)注意不要使引線扭結(jié)或過分用力吊拉使應(yīng)先根部或線圈絕緣受損。

（2）進(jìn)行變壓器內(nèi)部檢查時，應(yīng)擰緊各種螺絲，防止在運(yùn)行中發(fā)生變形和損壞。

（3）安裝和檢修中需要更換絕緣部件時，必須采用試驗(yàn)合格的材料和部件，并經(jīng)干燥處理。

2.1.3防止線圈溫度過高，絕緣劣化或燒壞

（1）合理控制運(yùn)行中的頂層油溫升，特別時對強(qiáng)油循環(huán)的變壓器，各種溫度計(jì)要定期校驗(yàn)保證可靠。

（2）強(qiáng)油循環(huán)的變壓器冷卻系統(tǒng)故障時，允許的負(fù)荷和時間應(yīng)按廠家的規(guī)定執(zhí)行。

（3）強(qiáng)油循環(huán)的冷卻系統(tǒng)必須有兩個可靠的電源，應(yīng)安裝有自動切換裝置，并定期進(jìn)行切換試驗(yàn)。

（4）定期進(jìn)行試驗(yàn)，保證油的合格。

2.1.4防止過電壓擊穿事故

（1）中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的變壓器，在投運(yùn)和停運(yùn)以及事故跳閘過程中應(yīng)防止出現(xiàn)中性點(diǎn)位移過電壓，必須裝設(shè)可靠的過電壓保護(hù)。當(dāng)單獨(dú)對變壓器充電時，其中性點(diǎn)必須接地。

（2）最好采用氧化鋅避雷器保護(hù)。

2.1.5防止保護(hù)裝置誤動和拒動

（1）變壓器的保護(hù)裝置必須完善可靠。嚴(yán)禁將無保護(hù)的變壓器投入運(yùn)行。如工作需要將保護(hù)短時間停用時，應(yīng)有相應(yīng)的措施，事后應(yīng)立即恢復(fù)。

（2）瓦斯保護(hù)應(yīng)安裝調(diào)整正確，定期檢驗(yàn)，消除各種誤動因素。

（3）跳閘電源必須可靠。當(dāng)變壓器發(fā)生出口或近區(qū)短路時，應(yīng)保證正確跳閘，以防短路時間過長損壞。

（4）變壓器自動跳閘時，應(yīng)查明保護(hù)動作情況，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）或人員誤動作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如差動保護(hù)動作，應(yīng)對該保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行全部檢查。

2.2預(yù)防鐵芯多點(diǎn)接地和短路故障

（1）在吊檢時應(yīng)測試鐵芯絕緣，如有多點(diǎn)接地應(yīng)查明原因并消除故障。

（2）安裝時注意檢查鐘罩頂部與鐵件上夾件的間隙，如有碰觸應(yīng)及時消除。

（3）穿芯螺桿應(yīng)接觸良好，并注意檢查兩端的金屬套座，防止套座過長觸及鐵芯造成短路。

2.3預(yù)防套管閃烙及爆炸事故

（1）定期對套管進(jìn)行清掃，保持清潔，預(yù)防閃污和大雨時閃烙

（2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)套管中缺油應(yīng)查找原因并進(jìn)行補(bǔ)油，對有滲漏油的套管應(yīng)及時處理。

（3）運(yùn)行或檢修中應(yīng)注意檢查引出線端子的發(fā)熱情況，防止因接觸不良或引線開焊過熱引起套管爆炸。

2.4預(yù)防引線事故

（1）在安裝和大修時，應(yīng)注意檢查引線、木支架、螺栓等部件是否有變形、損傷、松脫。注意裸露引線上的毛刺及尖角，防止在運(yùn)行中發(fā)生放電擊穿。

（2）各引線頭應(yīng)焊接良好，對套管及分接開關(guān)的引線接頭如發(fā)現(xiàn)缺陷要及時處理。

2.5預(yù)防分接開關(guān)事故

（1）變壓器安裝投入運(yùn)行前及無載分接開關(guān)改變分接位置后，必須測量使用分接的直流電阻，合格后方能投入運(yùn)行。

（2）對有載調(diào)壓開關(guān)應(yīng)按廠家說明書在安裝及運(yùn)行中定期對操動機(jī)構(gòu)、切換開關(guān)及過渡電阻和選擇開關(guān)等進(jìn)行選擇和調(diào)度。

2.6防止變壓器油劣化

（1）加強(qiáng)油務(wù)管理監(jiān)督工作，定期對變壓器油進(jìn)行試驗(yàn)，保證油合格。

（2）裝有薄膜密封的大容量變壓器，注油應(yīng)嚴(yán)格按廠家說明書規(guī)定的工藝要求進(jìn)行，防止出現(xiàn)假油位和進(jìn)入空氣。

2.7防止變壓器火災(zāi)事故

（1）加強(qiáng)變壓器的防火工作，防止運(yùn)行中發(fā)生爆炸噴油，引起變壓器著火。運(yùn)行中應(yīng)有事故預(yù)想，變壓器周圍應(yīng)有消防措施。

（2）進(jìn)行變壓器干躁時，做好防火安全措施，并防止加熱系統(tǒng)故障和線圈過熱燒毀變壓器。

（3）變壓器放油后進(jìn)行電氣試驗(yàn)時，嚴(yán)防通電時打火或通電時發(fā)熱，引燃油紙等絕緣物。

（4）事故儲油坑應(yīng)保持在良好狀態(tài)卵石厚度應(yīng)符合要求，儲油坑及排油管道應(yīng)保持暢通。