變壓器常見缺陷分析及處理

楊春生，武 杰，孟慶陣，楊金偉，解曉東，李洪成

（臨沂供電公司，山東 臨沂 276000）

0 引言

變壓器是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，如果出現(xiàn)故障，將直接威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。由于變壓器長期運(yùn)行，故障不可能完全避免。據(jù)統(tǒng)計，我國大型電力變壓器的故障率為6.5%。而減少電力變壓器故障率，增加設(shè)備的可靠性，主要取決于設(shè)備的制造和安裝質(zhì)量，設(shè)備的運(yùn)行檢修維護(hù)和必要的預(yù)防監(jiān)測［1］。

1 變壓器缺陷分析

變壓器的缺陷通常分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷。內(nèi)部缺陷為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的缺陷，主要有繞組間的相間短路、繞組線匝之間的匝間短路、鐵心多點(diǎn)接地、分接開關(guān)接觸不良等。外部缺陷為變壓器器身、油箱外部絕緣套管及其引出線上的缺陷［2］。無論內(nèi)部缺陷還是外部缺陷發(fā)生，都會出現(xiàn)若干異?，F(xiàn)象，對這些異常現(xiàn)象加強(qiáng)監(jiān)視有利于發(fā)現(xiàn)和消除隱患。

1.1 變壓器油位異常

變壓器油位異常主要包括假油位和油位過低。若變壓器溫度變化正常，而管內(nèi)油標(biāo)油位不正常，則認(rèn)為是假油位。假油位的發(fā)生原因主要為防爆管堵塞、油標(biāo)管堵塞、油枕呼吸器堵塞等［3］。變壓器油位過低會增加油和空氣接觸，降低導(dǎo)線部分和對地絕緣。造成油位低的原因主要有變壓器嚴(yán)重滲油，氣溫

過低且油量不足等。

1.2 變壓器油溫異常

變壓器在正常運(yùn)行情況下，若油溫比平時高出10℃或達(dá)到規(guī)定的允許運(yùn)行的極限，則認(rèn)定為油溫異常。導(dǎo)致油溫異常的主要原因：冷卻器運(yùn)行不正常所引起的溫度異常，如風(fēng)扇損壞、潛油泵停運(yùn)、散熱器管道積垢、散熱器閥門打不開等；內(nèi)部缺陷引起發(fā)熱劇增，如內(nèi)部引線接頭發(fā)熱、線圈對圍屏放電等。

1.3 響聲和振動

變壓器正常運(yùn)行情況下，會發(fā)出連續(xù)輕微均勻的“嗡嗡”聲。若聲音不均勻或者有其他特殊響聲，則可視為變壓器不正常［4］。此時，可通過辨別聲音，進(jìn)行缺陷的處理。

聲音均勻持續(xù)，但比平時明顯增大，發(fā)出沉重的“嗡嗡”聲。 多是由于發(fā)生單相接地或諧振過電壓。此外若是帶有明顯雜音，但電流和電壓無異常，則可能是內(nèi)部夾件或壓緊鐵心的螺絲松動。

變壓器瞬間發(fā)出“哇哇”聲或“咯咯”的間歇聲，監(jiān)測儀表指針擺動，且音量大，多是變壓器過載運(yùn)行，負(fù)荷變化大。

聲音中夾雜水沸騰聲，且伴隨油位上升，溫度急劇變化，甚至發(fā)生巨大轟鳴聲，多是變壓器繞組發(fā)生匝間短路或分接開關(guān)動作不正常。

聲音中帶有“噼啪”放電聲，或不均勻的爆裂聲，多是由于繞組引出線接地不良、或?qū)ν鈿らW絡(luò)放電或者瓷瓶、瓷套管表面因?yàn)榛覊m、鹽分引起電暈閃絡(luò)放電。

聲音中帶有“嘶嘶”放電聲，多是由于套管臟污，表面釉質(zhì)脫落或裂紋。

1.4 氣味和顏色異常

變壓器出現(xiàn)缺陷，一般都伴隨發(fā)生過熱現(xiàn)象，局部的過熱會引起器件的顏色變化或有特殊氣味。

引線（接線頭）、線卡處過熱引起異常。套管接線端緊固螺絲松動或引線頭線鼻子滑絲等，接觸面發(fā)生嚴(yán)重氧化，使接觸過熱，顏色發(fā)暗，表面鍍層也被破壞，嚴(yán)重時有焦臭味。

套管、絕緣子污損引起異常。套管或絕緣子污損引起電暈、閃絡(luò)，發(fā)出臭氧味。冷卻風(fēng)扇、油泵燒毀出現(xiàn)燒焦的氣味。

呼吸器油位變低或呼吸器本體有裂紋或者進(jìn)入油室的水量太多，致使硅膠變色。

1.5 變壓器外表異常

變壓器的外表包括變壓器器身、油箱、有載分接開關(guān)、套管、壓力釋放閥、呼吸器、防暴管等。變壓器發(fā)生異常時，外表通常會發(fā)生變化，通過進(jìn)行外表檢查可以發(fā)現(xiàn)某些缺陷，例如變壓器常見的滲漏油缺陷。發(fā)生滲漏油的主要部位為蓋與本體結(jié)合處、放油門、套管基座等。其原因多是由于膠墊老化、龜裂引起，也有螺絲松動或放油門關(guān)閉不嚴(yán)等。

2 變壓器檢修

2.1 抗短路能力不足故障檢修

目前對變壓器本身影響最嚴(yán)重、發(fā)生概率最高的是變壓器出口短路故障，同時還存在變壓器滲漏故障、油流帶電故障、保護(hù)誤動故障等［5］。如果短路電流小，保護(hù)裝置正確動作，繞組將出現(xiàn)輕微變形；如果短路電流大，保護(hù)裝置延時動作或者拒動，繞組將發(fā)生嚴(yán)重變形，甚至損壞。對于輕微變形，若不及時檢修，緊固繞組的壓釘，加強(qiáng)繞組的夾緊力，發(fā)生多次短路沖擊后，由于累計效應(yīng)將導(dǎo)致變壓器的損壞，因此診斷繞組變形程度，制定合理的檢修周期是提高變壓器抗短路能力的重要措施。

2.2 有載分接開關(guān)故障檢修

有載分接開關(guān)由選擇開關(guān)、切換開關(guān)、過渡限流裝置組成。

選擇開關(guān)主要任務(wù)是選擇相應(yīng)的變壓器調(diào)壓分接頭。

切換開關(guān)主要任務(wù)是帶負(fù)載切換調(diào)壓，為了能瞬時切斷電流，完成分接過渡，要具備快速動作機(jī)構(gòu)。

過渡限流裝置主要任務(wù)是在切換開關(guān)切換分接時，觸頭斷開瞬間接入過渡電抗或電阻，以限制電流，減小電弧，防止短路。過渡電抗器裝在變壓器油箱內(nèi)，允許跨橋使用時能增加調(diào)壓級數(shù)，但因電抗器始終接入電路中，耗電大，又由于不易熄弧，所以現(xiàn)在已被結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕的電阻式所代替。

有載分接開關(guān)檢修。由于切換開關(guān)的觸頭在調(diào)壓時容易被電弧燒蝕而腐蝕，因此對其進(jìn)行檢修，可使其導(dǎo)電狀態(tài)良好。有載分接開關(guān)的檢修，可以對切換開關(guān)單獨(dú)檢修，也可以在變壓器吊心時對整個分接開關(guān)檢修［6］。對于常見的手動操作正常而就地拒動的故障，可能是電動機(jī)有故障回路存在或無操作電源的原因?？蓹z查電動機(jī)控制回路和操作電源進(jìn)行檢查與排除，進(jìn)而消除故障；對于電動機(jī)構(gòu)僅能一個方向分接變換，故障原因?yàn)橄尬粰C(jī)構(gòu)未復(fù)位，可通過撥動限位機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查與排除。

2.3 繞組檢修

檢查引線與各部位間的絕緣距離，引線與各部位的絕緣距離應(yīng)不小于國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的絕緣距離最小值；檢查繞組表面是否清潔無污穢，有無變形和移位，若有缺陷應(yīng)及時檢修；檢查繞組絕緣有無損壞，油道是否發(fā)生堵塞，若堵塞可用軟毛刷擦拭，此外，繞組表面若有導(dǎo)線裸露，應(yīng)進(jìn)行包扎；擰緊所有的螺釘，金屬螺釘應(yīng)加裝彈簧墊圈或裝扣緊螺帽。

2.4 油箱檢修

若油箱焊縫砂眼存在滲漏油缺陷，應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)焊，消除滲漏油；對油箱底部應(yīng)及時清掃，清除積存在底部的油污雜質(zhì)；對油箱法蘭結(jié)合面是否平整進(jìn)行檢查，若有溝痕，應(yīng)磨平、補(bǔ)焊，檢查密封腳墊是否接觸良好，檢查局部油漆情況是否良好，及時處理局部脫漆和銹蝕部位。

2.5 套管檢修

套管缺陷主要原因。一是產(chǎn)品質(zhì)量問題或產(chǎn)品在出廠或大修時抽真空不徹底，造成套管屏間存在空氣；二是檢修方法不適當(dāng)；三是長時間的運(yùn)行造成腳墊老化；四是套管結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)線連接部位接觸電阻過大，引起發(fā)熱［7］。

針對產(chǎn)品質(zhì)量問題造成的缺陷加強(qiáng)對新進(jìn)套管的檢查檢驗(yàn)，所購產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)有關(guān)方面驗(yàn)收認(rèn)可；對于腳墊老化引起密封不嚴(yán)引起滲漏油的缺陷，應(yīng)及時更換腳墊；對于套管頭部發(fā)熱故障，應(yīng)打磨接觸面，涂上凡士林，減少其接觸電阻；另外，在拆接引線過程中，要注意保持各部分聯(lián)結(jié)良好。

3 變壓器維護(hù)

為保證變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行，操作中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定執(zhí)行，嚴(yán)防誤操作，加強(qiáng)日常巡視與檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

經(jīng)常檢測，定期試驗(yàn)。當(dāng)主變壓器出現(xiàn)故障時，如滲漏油、油位降低、油色變化、聲音異常、瓷套管有裂紋、滲油時，應(yīng)綜合診斷，分析判斷故障原因，并及時消除。為準(zhǔn)確診斷，除熟練掌握有關(guān)試驗(yàn)方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)外，還需要對變壓器結(jié)構(gòu)有充分了解，以利于通過各種試驗(yàn)手段進(jìn)行初步分析判斷后查找故障部位。

注重日常維護(hù)。定期清理變壓器上的污垢，檢查套管有無閃絡(luò)放電，接地是否良好等，定期檢查分接開關(guān)。

4 結(jié)語

對變壓器運(yùn)行中出現(xiàn)的油位異常，油溫異常，發(fā)熱燒焦等氣味和呼吸器硅膠顏色異常，異常響聲和振動等常見缺陷進(jìn)行了深度分析，并從變壓器抗短路能力不足故障、有載分接開關(guān)故障、繞組、套管、油箱等角度提出了檢修與維護(hù)措施，對于從事日常的變電維護(hù)與檢修具有一定的指導(dǎo)意義和參考價值。

［1］ 黃獻(xiàn)濤.淺談變壓器運(yùn)行中異?，F(xiàn)象的檢修與維護(hù)［J］.江蘇電機(jī)工程，2009，28（5）：14-15.

［2］ 董其國.電力變壓器故障與診斷［M］.北京：中國電力出版社，2000.

［3］ 顧勇.變壓器的故障分析及處理［J］.電力與能源，2007，17（8）：12-13.

［4］ 鐘洪壁，高占邦.電力變壓器檢修與試驗(yàn)手冊［M］.北京：中國電力出版社，2000.

［5］ 巫送花.變壓器及互感器的維護(hù)檢修探討［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010，17（4）：117-119.

［6］ 成健，邱云崗.電力變壓器有載分接開關(guān)運(yùn)行維護(hù)與檢修［J］.山西電力，2012，5（2）：15-17.

［7］ 李巖，楊曉紅.變壓器套管檢修與維護(hù)［J］.科技論壇，2012，1（6）：16-17.