摘要：變壓器運(yùn)行中易發(fā)生故障，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，將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。分析故障原因，解除故障，確保變壓器穩(wěn)定運(yùn)行;

　　關(guān)鍵詞：變壓器,套管,繞組,鐵芯,瓦斯保護(hù)

　　1　電力變壓器概述

　　在電力系統(tǒng)中，變壓器的地位十分重要，變壓器在運(yùn)行中，由于各種原因?qū)��?huì)導(dǎo)致變壓器或多或少的各種故障，變壓器一旦發(fā)生故障，就會(huì)限制發(fā)電機(jī)的出力，減少和中斷對(duì)部分用戶的供電，延長(zhǎng)變壓器的維修時(shí)間，如果不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)事故并處理事故，將會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全可靠供電造成很大的威脅，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成重大的損失。

　　2 變壓器運(yùn)行中的常見故障

　　變壓器出現(xiàn)異常或故障情況時(shí)，通常發(fā)生在變壓器以下幾個(gè)部位：;變壓器運(yùn)行的好壞，通常通過變壓器油運(yùn)行的好壞就能檢測(cè)出來。所以一旦真出現(xiàn)以上幾個(gè)部位的異常，首先就可以進(jìn)行變壓器絕緣油的化驗(yàn)和分析，以便確切異常和故障的部位。

　　變壓器內(nèi)部故障一般是由輕微發(fā)展為逐漸轉(zhuǎn)為嚴(yán)重的狀態(tài)的過程。這就要求運(yùn)行值班人員能夠隨時(shí)對(duì)變壓器的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視和檢查。通過對(duì)變壓器運(yùn)行時(shí)的聲音、震動(dòng)、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。

　　2.1檢查變壓器異常故障的步驟：檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍;檢查油質(zhì)，應(yīng)為透明、微帶黃色，由此可判斷油質(zhì)的好壞;應(yīng)檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應(yīng)正常;變壓器的聲音應(yīng)正常。正常運(yùn)行時(shí)一般有均勻的嗡嗡電磁聲;天氣有變化時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行特殊檢查。

　　2..2變壓器異常現(xiàn)象的分析

　　2.2.1聲音異常 ，變壓器正常運(yùn)行時(shí)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常現(xiàn)象。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。內(nèi)部有短時(shí)“哇哇”聲，則可能是電網(wǎng)中發(fā)生過電壓，可根據(jù)有無接地信號(hào)，表計(jì)有無擺動(dòng)來判定。變壓器有放電聲，則可能是套管或內(nèi)部有放電現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)對(duì)變壓器作進(jìn)一步檢測(cè)或停用。變壓器有水沸聲，則為變壓器內(nèi)部短路故障或接觸不良，這時(shí)應(yīng)立即停用檢查。變壓器有爆裂聲，則為變壓器內(nèi)部或表面絕緣擊穿，這時(shí)應(yīng)立即停用進(jìn)行檢查。其他可能出現(xiàn)“叮當(dāng)”聲或“嚶嚶”聲，則可能是個(gè)別零件松動(dòng)，可以根據(jù)情況處理。

　　2.2.2油溫異常 ，變壓器的絕緣耐熱等級(jí)為A級(jí)時(shí)，線圈絕緣極限溫度為105℃，根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)的推薦，保證絕緣不過早老化，溫度應(yīng)控制在85℃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，內(nèi)部故障等多種原因，這時(shí)應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行檢查處理。導(dǎo)致溫度異常的原因有：散熱器堵塞、冷卻器異常、內(nèi)部故障等多種原因。這時(shí)應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行檢查處理。

　　2.2.3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(dòng)則認(rèn)為不正常。常見的油位異常有：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)假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通氣孔堵塞等。.油位下降，原因有變壓器嚴(yán)重漏油、油枕中油過少、檢修后缺油、溫度過低等。

　　2.2.4滲漏油 ，滲漏油是變壓器常見的缺陷，滲與漏僅是程度上的區(qū)別，滲漏油常見的部位及原因有：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。.膠墊接線樁頭，高壓套管基座流出線樁頭，膠墊較不密封、無彈性，小瓷瓶破裂滲漏油。設(shè)計(jì)制造不良，材質(zhì)不好。

　　2.2.5套管閃絡(luò)放電 ，套管閃絡(luò)放電會(huì)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：高壓套管制造不良，未屏蔽接地，焊接不良，形成絕緣損壞。套管表面過臟或不光滑。

　　3.變壓器的故障處理

　　為了正確地處理故障，首先應(yīng)掌握下列情況：系統(tǒng)運(yùn)行方式，負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷種類;變壓器上層油溫，溫升與電壓情況;事故發(fā)生時(shí)天氣情況;變壓器周圍有無檢修及其他工作;系統(tǒng)有無操作;運(yùn)行人員有無操作;何種保護(hù)動(dòng)作，事故現(xiàn)象情況等。 變壓器的故障常被分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。內(nèi)部故障為變壓器油箱內(nèi)發(fā)生的各種故障，其主要類型有：各相繞組之間發(fā)生的相間短路、繞組的線匝之間發(fā)生的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發(fā)生的接地故障等。外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的接地(通過外殼)短路，引出線之間發(fā)生相問故障等或引起變壓器內(nèi)部故障或繞組變形等。

　　3.1套管故障 ：常見的是炸毀、閃落和漏油，其原因有密封不良，絕緣受潮劣比;呼吸器配置不當(dāng)或者吸入水分未及時(shí)處理;分接開關(guān)故障常見的有表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電，主要原因有：螺絲松動(dòng);荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當(dāng);頭絕緣板絕緣不良;接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足;酸價(jià)過高，使分接開關(guān)接觸面被腐蝕。

　　3.2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(diǎn)：在制造或檢修時(shí)，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷;在運(yùn)行中因散熱不良或長(zhǎng)期過載，繞組內(nèi)有雜物落入，使溫度過高絕緣老化;制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)械強(qiáng)度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞;繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱;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(jià)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(shí)處理。

　　3.3鐵芯故障：鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的。其后果可能使穿心螺桿與鐵芯疊片造成兩點(diǎn)連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀;也可能造成鐵芯疊片局部短路，產(chǎn)生渦流過熱，引起疊片問絕緣層損壞，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)量各相繞組的直流電阻并進(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，在損壞處涂漆即可。

　　3.4瓦斯保護(hù)故障：瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(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)作的原因及處理方法：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)部存在空氣;二次回路故障等。運(yùn)行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行氣體取樣分析;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，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)先投人備用變壓器，然后進(jìn)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。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(dòng)作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投人送電。

　　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。

　　由于上述種種原因，在運(yùn)行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會(huì)造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時(shí)的故障現(xiàn)象是變壓器過熱，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(shí)油中有吱吱聲和咕啷咕嘟的冒泡聲。輕微的匝問短路可以引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作;嚴(yán)重時(shí)差動(dòng)保護(hù)或電源側(cè)的過流保護(hù)也會(huì)動(dòng)作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應(yīng)及時(shí)處理，因?yàn)槔@組匝間短路常常會(huì)引起更為嚴(yán)重的單椹接地或相間短路等故障。

　　參考文獻(xiàn)

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　　本文選自核心級(jí)期刊《水電能源科學(xué)》。《水電能源科學(xué)》創(chuàng)刊于1983年，由教育部主管，中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)、華中科技大學(xué)、國(guó)測(cè)水電技術(shù)研究院主辦，面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，目前為全國(guó)中文核心期刊(2008版，水利水電類核心期刊排名第6)及中國(guó)科技核心期刊，也為華中科技大學(xué)D類期刊之一。