淺談電力變壓器的常見故障分析及處理措施

李景錕

【摘 要】電力變壓器是電力系統(tǒng)中很重要的設(shè)備，一旦發(fā)生事故，將造成很大的損失。分析各種電力變壓器事故，找出原因，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。

【關(guān)鍵詞】電力變壓器；常見故障；處理措施

1.前言

在電能的傳輸和配送過程中，電力變壓器是能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)暮诵模菄窀餍懈鳂I(yè)和千家萬戶能量來源的必經(jīng)之路，是電網(wǎng)中最重要和最關(guān)鍵的設(shè)備。電力設(shè)備的安全運行是避免電網(wǎng)重大事故的第一道防御系統(tǒng)，而電力變壓器是這道防御系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備。變壓器的嚴重事故不但會導致自身的損壞，還會中斷電力供應(yīng)，給社會造成巨大的經(jīng)濟損失。

2.常見故障的分析及處理措施

2.1變壓器油質(zhì)變壞。變壓器中的油，由于長時間使用而沒有更換，其中漏進了雨水和浸入了一些潮氣，再加上其中的油溫經(jīng)常過熱，這就容易造成油質(zhì)的變壞。而油質(zhì)變壞則導致變壓器的絕緣性能受到了很大的影響，這種情況就非常容易引起變壓器的故障產(chǎn)生。如果是新近投運的變壓器，它的油色會呈淺黃色，在使用一段時間以后，油色將會變成淺紅色。而如果發(fā)現(xiàn)油色開始變黑，這種情況下為了防止外殼與繞組之間或線圈繞組間發(fā)生電流擊穿，就要立刻進行取樣化驗。經(jīng)化驗后，若油質(zhì)合格則繼續(xù)使用，若不合格就對絕緣油進行過濾和再生處理，讓油質(zhì)達到合格要求和再進行使用。

2.2內(nèi)部聲音異常。變壓器如果運行正常，其中產(chǎn)生的電磁交流聲的頻率會相當穩(wěn)定，而如果變壓器的運行出現(xiàn)問題，在變壓器中就會偶爾產(chǎn)生不規(guī)律的聲音，表現(xiàn)出異?，F(xiàn)象。這種情況產(chǎn)生的幾種主要原因是：變壓器進行過載運行，這種情況變壓器內(nèi)部就會有沉重的聲音產(chǎn)生；變壓器中的零件產(chǎn)生松動時，在變壓器運行時就會產(chǎn)生強烈而不均勻的噪聲；變壓器的鐵芯最外層硅鋼片未夾緊，在變壓器運行時就會產(chǎn)生震動，同樣會產(chǎn)生噪音；變壓器頂蓋的螺絲產(chǎn)生松動，變壓器在運行時也發(fā)出異響；變壓器的內(nèi)部電壓如果太高時，鐵芯接地線會出現(xiàn)斷路或外殼閃絡(luò)，外殼和鐵芯感應(yīng)出高電壓，變壓器內(nèi)部同樣會發(fā)出噪音；變壓器內(nèi)部產(chǎn)生接觸不良和擊穿，會因為放電而發(fā)出異響；變壓器中出現(xiàn)短路和接地時，繞組中出現(xiàn)較大的短路電流，會發(fā)出異常的聲音；變壓器產(chǎn)生諧波和連接了大容量的用電設(shè)備時，由于產(chǎn)生的啟動電流較大，以后造成異響。

2.3變壓器自動跳閘的處理。當運行中的變壓器自動跳閘時，運行人員應(yīng)迅速作出如下處理：①當變壓器各側(cè)斷路器自動跳閘后，將跳閘斷路器的控制開關(guān)操作至跳閘后的位置，并迅速投入備用變壓器，調(diào)整運行方式和負荷分配，維持運行系統(tǒng)及其設(shè)備處于正常狀態(tài)；②檢查掉牌屬何種保護動作及動作是否正確；③了解系統(tǒng)有無故障及故障性質(zhì)；④若屬以下情況并經(jīng)領(lǐng)導同意，可不經(jīng)檢查試送電：人為誤碰保護使斷路器跳閘；保護明顯誤動作跳閘；變壓器僅低壓過流或限時過流保護動作，同時跳閘變壓器下一級設(shè)備故障而其保護卻未動作，且故障已切除，但試送電只允許一次；⑤如屬差動、重瓦斯或電流速斷等主保護動作，故障時有沖擊現(xiàn)象，則需對變壓器及其系統(tǒng)進行詳細檢查，停電并測量絕緣。在未查清原因之前，禁止將變壓器投入運行。必須指出，不管系統(tǒng)有無備用電源，也絕對不準強送電。

2.4油位過高或過低。變壓器正常運行時，油位應(yīng)保持在油位計的1/3到1/4之間。假如變壓器的油位過低，油位低于變壓器上蓋，則可能導致瓦斯保護及誤動作，在情況嚴重的時候，甚至有可能使變壓器引線或線圈從油中露出，造成絕緣擊穿。若是油位過高，則容易產(chǎn)生溢油。長期漏油、溫度過低、滲油檢修變壓器放油之后沒有進行及時補油等就是產(chǎn)生油位過低的主要原因。影響變壓器油位變化的因素有很多種，如冷卻裝置運行狀況的變化、殼體滲油、負荷的變化以及周圍環(huán)境的變化等。如除漏油外，油溫上升或下降就直接決定著油位上升或下降還有變壓器油的體積。所以，在裝油時，一定要根據(jù)當?shù)貧鉁剡x擇合適的注油高度。而變壓器油溫則受負荷同環(huán)境因素的變化的影響，假如油溫出現(xiàn)變化，但起油標中油位卻沒有跟著出現(xiàn)變化，那么油位就是一個假象，造成這種狀況的原因可能是油標管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通氣孔堵塞等。這就要求值班人員要經(jīng)常對變壓器的油位計的指示狀況做出檢查，如果出現(xiàn)油位過低，就要查明其原因并實施相應(yīng)措施，而如果出現(xiàn)油位過高，就適當?shù)胤庞停屪儔浩髂軌虬踩€(wěn)定地運行。

2.5瓦斯保護故障。瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理方法：瓦斯保護動作的原因可能是因濾油、加油和冷卻系統(tǒng)不嚴密，致使空氣進入變壓器；因溫度下降和漏油致使油位緩慢降低；或是因變壓器故障而產(chǎn)生少量氣體；由于由于內(nèi)部絕緣損壞造成短路故障而引起；由于保護裝置的二次回路故障所引起。輕瓦斯保護動作后發(fā)出信號。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。運行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)進行氣體取樣分析。瓦斯保護動作跳閘時，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護動作跳閘，應(yīng)先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。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。

2.6繞組故障。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：①在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷；②在運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，機械強度不能經(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處理。由于上述種種原因，在運行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時的故障現(xiàn)象使變壓器過熱油溫增高，電源側(cè)電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作；嚴重時差動保護或電源側(cè)的過流保護也會動作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應(yīng)及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。

3.結(jié)語

由于主變事故一般不是單一的，而是多重的，且潛在的主要故障點比較隱蔽，加上故障性質(zhì)的特殊性。因而我們?yōu)榱舜_保變壓器及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，正確處理事故，應(yīng)隨時掌握下列情況：①系統(tǒng)運行方式，負荷狀態(tài)，負荷種類；②變壓器上層油溫，溫升與電壓情況；③事故發(fā)生時天氣情況；④變壓器周圍有無檢修及其他工作；⑤運行人員有無操作；⑥系統(tǒng)有無操作；⑦何種保護動作，事故現(xiàn)象情況等。加強對變壓器運行的巡監(jiān)，做好常規(guī)的維護工作，及時地消除設(shè)備的缺陷，定期進行檢修和預(yù)防性試驗，盡量避免變壓器事故的發(fā)生，減小事故對電網(wǎng)及電器設(shè)備的損害。

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