變壓器故障檢查及處理

張明麗 毛銘

摘 要：變壓器故障的種類(lèi)多種多樣，故障發(fā)生的趨勢(shì)亦不同，由故障到損壞，常會(huì)有一個(gè)漸變的過(guò)程。本篇中具體應(yīng)用中要根據(jù)故障或缺陷的不同發(fā)展階段，采用不同的分析方法，結(jié)合設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，正確判定設(shè)備狀況，制定針對(duì)性的檢測(cè)與處理。

關(guān)鍵詞：變壓器故障；檢查；處理

1 常見(jiàn)故障現(xiàn)象及原因

電力變壓器發(fā)生故障的原因很多，主要有：設(shè)計(jì)上存在問(wèn)題；安裝技術(shù)上存在缺陷；周?chē)h(huán)境條件不良；外界的干擾和影響；操作不妥；零部件質(zhì)量不高，性能不穩(wěn)；負(fù)荷發(fā)生問(wèn)題；電網(wǎng)電源有問(wèn)題；零部件使用壽命到期，元器件老化、性能不穩(wěn)等。下面所列為幾種常見(jiàn)故障現(xiàn)象。

1.1 油位高（或溢油）

（1）呼吸系統(tǒng)不暢通，蹩壓力，出現(xiàn)假油位。a.儲(chǔ)油柜通大氣的門(mén)有人誤關(guān)。b.新裝的變壓器呼吸器的密封圈未取下。c.吸濕器硅膠堵塞出氣孔。（2）儲(chǔ)油柜補(bǔ)油過(guò)多。（3）負(fù)荷大，環(huán)境內(nèi)外溫度高。（4）變壓器溫升不正常。

1.2 油位低

（1）變壓器缺油，負(fù)荷低時(shí)過(guò)冷卻。（2）水冷變，冷油器銅管漏油。（3）強(qiáng)油循環(huán)系統(tǒng)漏油。

1.3 油溫高

（1）環(huán)境溫度高，或負(fù)荷大引起過(guò)熱。（2）風(fēng)道或冷卻器堵塞，冷卻效率下降；或冷卻裝置有故障。（3）并聯(lián)運(yùn)行變壓器分接頭不一致，環(huán)流引起負(fù)荷不均，產(chǎn)生額外附加損耗。（4）內(nèi)部故障（繞組匝間短路，鐵芯接地，分接開(kāi)關(guān)接觸不良）。

1.4 輕瓦斯動(dòng)作

（1）變壓器油中空氣析出。（2）強(qiáng)油循環(huán)油泵入口形成負(fù)壓區(qū)，吸入空氣。（3）水冷變壓器，冷油器泄漏跑油，油位下降。（4）內(nèi)部故障：a.繞組匝間短路。b.對(duì)地放電。c.局部過(guò)熱。（5）直流系統(tǒng)接地，氣體保護(hù)回路絕緣不良，交直流混線。

1.5 瓦斯動(dòng)作

（1）內(nèi)部發(fā)生短路，接地故障。（2）直流系統(tǒng)接地，氣體保護(hù)回路絕緣不良，交直流混線。

1.6 差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)動(dòng)作

（1）變壓器內(nèi)部有短路故障。（2）變壓器回路有短路故障。

1.7 聲音不正常

（1）鐵芯松動(dòng)，電磁噪聲大。（2）接地不良，內(nèi)部出現(xiàn)間歇性放電。（3）冷卻風(fēng)扇振動(dòng)大。

1.8 低壓側(cè)中性線電流大或燒斷

（1）三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡，零序電流大。（2）3次諧波電流大。

1.9 變壓器本體故障

（1）內(nèi)部出現(xiàn)強(qiáng)烈不均勻的噪聲。（2）嚴(yán)重漏油或在壓力釋放閥、防爆膜處噴油；從氣體繼電器窗口已看不油位。（3）套管發(fā)生嚴(yán)重破損和放電現(xiàn)象。（4）負(fù)荷及冷卻條件正常，變壓器溫度異常，不斷升高（溫度計(jì)正常）。（5）油色變化過(guò)甚，油中出現(xiàn)碳粒。（6）導(dǎo)線接頭過(guò)熱熔化。（7）變壓器冒煙著火。（8）輕瓦斯動(dòng)作取氣可燃。（9）變壓器上發(fā)生人身觸電。

2 常見(jiàn)故障的處理

2.1 油位高（或溢油）

（1）可將重瓦斯保護(hù)跳閘連接片改為信號(hào)裝置。（2）檢查呼吸系統(tǒng)與大氣是否暢通正常，消除不暢通的原因。（3）因儲(chǔ)油柜補(bǔ)油過(guò)多，應(yīng)放油。使油位降至與當(dāng)時(shí)油溫相適應(yīng)的高度。（4）恢復(fù)正常油后，重瓦斯保護(hù)由信號(hào)位置改回跳閘位置。

2.2 油位低

（1）因過(guò)冷卻引起油位低，應(yīng)增加負(fù)荷或停止部分冷卻裝置（風(fēng)扇、油泵、散熱器），提高油溫以保持油位。（2）在水冷變壓器冷油器出水口取樣檢查，若水中有油花，則該冷油器銅管漏油，應(yīng)立即停用，并將油側(cè)、水側(cè)出入口截門(mén)關(guān)閉；對(duì)變壓器的油質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)檢查，有無(wú)進(jìn)水。（3）大量漏油，出現(xiàn)“輕瓦斯”信號(hào)，且在氣體繼電器窗口已看不見(jiàn)油位，應(yīng)將變壓器停電，退出運(yùn)行處理。（4）盡快進(jìn)行補(bǔ)油。

2.3 油溫高

（1）開(kāi)啟冷卻風(fēng)扇、備用油泵或備用氣泵，增強(qiáng)冷卻效果。（2）油浸變壓器在額定電流下上層油溫高于95℃，應(yīng)立即降負(fù)荷。（3）清理風(fēng)道或清掃冷卻器。（4）如因冷卻電源全停引起油溫升高，應(yīng)將變壓器停電；對(duì)于干式變壓器，應(yīng)將負(fù)荷降低于自然冷卻允許電流之內(nèi)。（5）檢查并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的分接位置及電壓比，使其一致，將環(huán)流降至最小。（6）在負(fù)荷及冷卻條件相同的情況下，高出正常油溫度計(jì)10℃以上；或變壓器負(fù)荷不變，油溫不斷升高，而檢查結(jié)果證明冷卻裝置正常，溫度計(jì)正常，變壓器室通風(fēng)正常，則認(rèn)為變壓器已發(fā)生內(nèi)部故障（如嚴(yán)重鐵芯短路，繞組匝間短路），而保護(hù)因故尚未動(dòng)作。在上述情況下，應(yīng)立即將變壓器停電，查明原因。

2.4 瓦斯動(dòng)作

（1）取瓦斯氣體分析，如不可燃為空氣，放氣后可繼續(xù)運(yùn)行，再分析原因。（2）取瓦斯氣體及油化驗(yàn)，如無(wú)異常，輪流倒停泵進(jìn)行選擇，查出故障原因進(jìn)行處理；油泵入口應(yīng)保持微正壓。（3）在冷油器出水口取樣化驗(yàn)檢查，如水中有油花的為故障冷油器，停止運(yùn)行，關(guān)閉油路、水路出入口截門(mén)檢修；變壓器補(bǔ)油。（4）取瓦斯氣體分析，或通過(guò)油的色譜分析，經(jīng)三維比值法判斷內(nèi)部有故障，應(yīng)將變壓器停電，進(jìn)行檢查處理。（5）使氣體保護(hù)回路絕緣恢復(fù)正常。

2.5 聲音不正常

（1）安排大修時(shí)進(jìn)行處理。（2）消除風(fēng)扇機(jī)械振動(dòng)。

2.6 低壓側(cè)中性線電流大或燒斷

（1）均衡三相負(fù)荷，Y，yn0變壓器，低壓側(cè)中性線電流不得超過(guò)25%In。（2）如果發(fā)現(xiàn)中性線燒斷，立即將變壓器停電，然后處理。以免中性點(diǎn)位移電壓引起三相電壓不平衡，燒毀電氣設(shè)備。（3）加大中性線截面，保證接確良好。

3 故障的檢查方法

運(yùn)行中的變壓器，應(yīng)定期檢查巡視，并做好記錄。以便了解變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，力爭(zhēng)把故障消除在萌芽狀態(tài)。

3.1 用眼睛看

（1）變壓器運(yùn)行中滲漏油現(xiàn)象比較普遍，其外面閃閃發(fā)光或黏著黑色的液體就可能是漏油。滲漏主要原因是油箱與零部件聯(lián)接處密封不良、焊件或鑄件存在缺陷、運(yùn)行中額外荷重或受到振動(dòng)等。此外，內(nèi)部故障也會(huì)使油溫升高，油的體積膨脹，發(fā)生漏油。（2）變壓器故障時(shí)都伴隨著體表的變化。防爆膜龜裂、破損。當(dāng)呼吸口不靈，不能正常呼吸時(shí)，會(huì)使內(nèi)部壓力升高引起防爆膜破損；當(dāng)氣體繼電器、壓力繼電器、差動(dòng)繼電器等動(dòng)作時(shí)，可推測(cè)是內(nèi)部故障引起的。（3）因溫度、濕度、紫外線或周?chē)目諝庵兴帷Ⅺ}等，會(huì)引起箱體表面漆膜龜裂、起泡、剝離。因大氣過(guò)電壓、內(nèi)部過(guò)電壓等，會(huì)引起瓷件、瓷套管表面龜裂，并有放電痕跡。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。由于變壓器漏磁的斷磁能力不好及磁場(chǎng)分布不均，產(chǎn)生渦流，也會(huì)使油箱的局部過(guò)熱引起油漆變色。吸濕計(jì)的吸濕劑呈藍(lán)色，當(dāng)吸濕劑從藍(lán)色變?yōu)榉奂t色時(shí)，應(yīng)作再生處理。

3.2 用耳朵聽(tīng)

（1）若聲響比平常響聲增大且尖銳，一種可能是電網(wǎng)發(fā)生過(guò)電壓，例如中性點(diǎn)不接地、電網(wǎng)有單相接地或鐵磁共振時(shí)，會(huì)使變壓器過(guò)勵(lì)磁；另一種可能是變壓器過(guò)負(fù)荷，如大動(dòng)力設(shè)備（大型電動(dòng)機(jī)、電弧爐等）負(fù)載變化較大，因諧波作用，變壓器內(nèi)會(huì)發(fā)出低沉的如重載飛機(jī)的“嗡嗡”聲。此時(shí)，再參考電壓與電流表的指示，即可判斷故障的性質(zhì)。然后，根據(jù)具體情況，改變電網(wǎng)的運(yùn)行方式與減少變壓器的負(fù)荷，或停止變壓器的運(yùn)行等。（2）若變壓器發(fā)出較大的“啾啾”響聲，并造成高壓熔絲熔斷，則是分接開(kāi)關(guān)不到位；若產(chǎn)生輕微的“吱吱”火花放電聲，則是分接開(kāi)關(guān)接觸不良。遇到這種情況，要及時(shí)停電修理。（3）當(dāng)聲響中夾有爆裂聲，既大又不均勻時(shí)，可能是變壓器本身絕緣有擊穿現(xiàn)象；如果聽(tīng)到通過(guò)液體沉悶的“噼啪”聲，則是導(dǎo)體通過(guò)變壓器油面對(duì)外殼的放電聲。應(yīng)停電吊心檢查，加強(qiáng)絕緣或增設(shè)絕緣隔板。聲響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時(shí)，可能是變壓器的某些部件因鐵心振動(dòng)而造成機(jī)械接觸。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力變壓器的造價(jià)昂貴，雖然配有避雷、差動(dòng)、接地等多重保護(hù)，但由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電場(chǎng)及熱場(chǎng)不均，故障率仍然很高。通過(guò)對(duì)變壓器常見(jiàn)故障的原因與處理以及檢查方法、保護(hù)措施的分析，將有利于在變壓器正常維護(hù)過(guò)程中及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷故障原因，采取有效措施，確保設(shè)備安全運(yùn)行。