油浸式變壓器常見(jiàn)故障現(xiàn)象與成因分析

熱孜完·阿曼

（烏魯木齊鐵路運(yùn)輸學(xué)校，新疆 烏魯木齊830011）

變壓器作為一種能量轉(zhuǎn)換器，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)、各領(lǐng)域。尤其是在電力系統(tǒng)中由于使用了變壓器，使得發(fā)電機(jī)、傳輸電力的電網(wǎng)以及用電設(shè)備都有可能選擇最合適的工作電壓，安全而經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。目前使用的變壓器有油浸和干式兩種，而油浸式變壓器因成本低，維護(hù)方便，適用范圍廣，而得到普遍使用。但其故障現(xiàn)象也是紛繁復(fù)雜，成因也是多方面的。本文闡述了變壓器常見(jiàn)故障現(xiàn)象的成因分析和處理，對(duì)加深對(duì)變壓器的認(rèn)識(shí)、維護(hù)，從而保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意義。

1 油浸式變壓器的特點(diǎn)

油浸變壓器的應(yīng)用范圍很廣。可以在戶(hù)內(nèi)，也可以在戶(hù)外。特別適合于戶(hù)外，油浸變對(duì)周?chē)h(huán)境沒(méi)有特別的要求，當(dāng)然不能有火險(xiǎn)的地方。油浸變壓器工業(yè)用的多。如工廠、礦業(yè)、煤業(yè)。一般容量在800kVA 以上的變壓器多采用油浸式。浸式變壓器采用全充油的密封型。波紋油箱殼體以自身彈性適應(yīng)油的膨脹是永久性密封的油箱，油浸式變壓器已被廣泛地應(yīng)用在各配電設(shè)備中。相對(duì)于干式變壓器，油浸式變壓器呈現(xiàn)出一下特點(diǎn)：

（1）式變壓器低壓繞組除小容量采用銅導(dǎo)線(xiàn)以外，一般都采用銅箔繞抽的圓筒式結(jié)構(gòu)；高壓繞油組采用多層圓筒式結(jié)構(gòu)，使之繞組的安匝分布平衡，漏磁小，機(jī)械強(qiáng)度高，抗短路能力強(qiáng)。

（2）鐵心和繞組各自采用了緊固措施，器身高、低壓引線(xiàn)等緊固部分都帶自鎖防松螺母，采用了不吊心結(jié)構(gòu)，能承受運(yùn)輸?shù)念嵳稹?/p>

（3）線(xiàn)圈和鐵心采用真空干燥，變壓器油采用真空濾油和注油的工藝，使變壓器內(nèi)部的潮氣降至最低。

（4）油箱采用波紋片，它具有呼吸功能來(lái)補(bǔ)償因溫度變化而引起油的體積變化，所以該產(chǎn)品沒(méi)有儲(chǔ)油柜，顯然降油浸低了變壓器的高度。

（5）由于波紋片取代了儲(chǔ)油柜，使變壓器油與外界隔離，這樣就有效地防止了氧氣、水份的進(jìn)入而導(dǎo)致絕緣性能的下降。

（6）根據(jù)以上五點(diǎn)性能，保證了油浸式變壓器在正常運(yùn)行內(nèi)不需要換油，大大降低了變壓器的維護(hù)成本，同時(shí)延長(zhǎng)了變壓器的使用壽命。

2 變壓器異常運(yùn)行和常見(jiàn)故障成因分析

（1）油溫異常。正常負(fù)荷及正常冷卻情況下，變壓器的油溫不斷升高，其主要原因有：①由于渦流或夾緊鐵芯用的穿芯螺栓絕緣損壞，使變壓器油溫升高，渦流使鐵芯長(zhǎng)期過(guò)熱而引起硅鋼片間壞后，使穿芯螺栓與硅鋼片短接，這時(shí)有很大的電流通過(guò)穿芯螺栓，使螺栓發(fā)熱，也使變壓器的油溫升高。②繞組局部層間或匝間短路，內(nèi)部接點(diǎn)有故障，接觸電阻加大，二次線(xiàn)路上有大電阻短路等，均會(huì)使油溫升高。③過(guò)負(fù)載、環(huán)境溫度過(guò)高，冷卻風(fēng)扇和輸油泵故障，散熱器閥門(mén)忘記打開(kāi)，滲漏油引起油量不足等原因都會(huì)造成變壓器溫度不正常。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器油溫較高時(shí)，而其油溫所應(yīng)有油位顯著降低時(shí)，應(yīng)立即加油。加油時(shí)應(yīng)遵守規(guī)定。如因大量漏油而使油位迅速下降時(shí)，應(yīng)將瓦斯保護(hù)改為只動(dòng)作于信號(hào)，必須迅速采取堵塞漏油措施，并立即加油。變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時(shí)，若最高溫度時(shí)油位可能高出油位指示計(jì)，則應(yīng)放油，使油位降至適當(dāng)高度，以免溢油。

（2）油色、油位異常。變壓器內(nèi)部故障及各部件過(guò)熱將引起一系列的氣味、顏色的變化：①瓷套管端子的緊固部分松動(dòng)，表面接觸面過(guò)熱氧化，會(huì)引起變色和異常氣味。②變壓器漏磁的斷磁能力不好及磁場(chǎng)分布不均，引起渦流，會(huì)使油箱局部過(guò)熱引起油漆變色。③瓷套管污損產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)會(huì)發(fā)出奇嗅味，冷卻風(fēng)扇、油泵燒毀會(huì)發(fā)出燒焦氣味。④吸潮過(guò)度、墊圈損壞、進(jìn)入油室的水量太多等原因會(huì)造成吸濕計(jì)變色。⑤發(fā)現(xiàn)油內(nèi)含有炭粒和水分，油的酸價(jià)增高，閃點(diǎn)降低，隨之絕緣強(qiáng)度降低，易引起繞組與外殼的擊穿。

（3）滲漏油。變壓器運(yùn)行中滲漏油的現(xiàn)象比較普遍，主要原因有：①油箱與零部件聯(lián)接處的密封小良，焊件或鑄件存在缺陷，運(yùn)行中額外荷重或受到震動(dòng)等。②內(nèi)部故障使油溫升高，引起油的體積膨脹，發(fā)生漏油或噴油。檢查油質(zhì)，應(yīng)為透明、微帶黃色，由此可判斷油質(zhì)好壞。油面應(yīng)符合周?chē)鷾囟葮?biāo)準(zhǔn)線(xiàn)，如油面過(guò)低應(yīng)檢查變壓器是否漏油等。油面過(guò)高應(yīng)檢查冷卻裝置使用情況，是否有內(nèi)部故障。

（4）鐵芯故障。鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱穿心螺桿或鐵輪夾緊螺桿絕緣損壞而引起，其后果可能使穿心螺桿與鐵芯迭片造成兩點(diǎn)連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，引起鐵芯局部熔毀。也可能造成鐵芯迭片局部短路，產(chǎn)生渦流過(guò)熱，引起迭片間絕緣層損壞，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(cè)量各相繞組直流電阻并進(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(cè)量片間絕緣電阻。如損壞不大，損壞處涂漆即可。

（5）瓦斯保護(hù)故障。瓦斯保護(hù)是變壓器主保護(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，也可能是二次回路故障等。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)行外部檢查。檢查油枕防爆門(mén)，各焊接縫是否裂開(kāi)，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體可燃性。

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)檢查內(nèi)部故障外部故障(穿越性故障)或人員誤動(dòng)作等引起，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)對(duì)該保護(hù)范圍內(nèi)設(shè)備進(jìn)行全部檢查。

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。變壓器著火主要原因是：套管破損和閃落，油油枕壓力下流出并頂蓋上燃燒；變壓器內(nèi)部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒著變壓器油溢出。發(fā)生這類(lèi)事故時(shí)，變壓器保護(hù)應(yīng)動(dòng)作使斷路器斷開(kāi)。若因故斷路器未斷開(kāi)，應(yīng)用手動(dòng)來(lái)立即斷開(kāi)斷路器，拉開(kāi)可能通向變壓器電源隔離開(kāi)關(guān)，停止冷卻設(shè)備，進(jìn)行滅火。變壓器滅火時(shí)，最好用泡沫式滅火器，必要時(shí)可用砂子滅火。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，油浸變壓器的故障不僅僅是某一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)假象。因此，只有進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量和綜合分析，才能準(zhǔn)確可靠地找出故障原因，判明事故性質(zhì)，提出較完備的合理的處理辦法，使故障盡快得到消除，進(jìn)而使變壓器達(dá)到健康運(yùn)行水平。

[1]倉(cāng)艷玲.變壓器異常運(yùn)行和常見(jiàn)故障原因分析[J].寧夏機(jī)械，2009，（3）.

[2]董其國(guó).電力變壓器故障與診斷[M].北京：中國(guó)電力出版社，2001.