變壓器常見故障的診斷與解決措施

摘要：當今社會，配電變壓器在電力系統中占據著至關重要的地位，一旦發生故障，將會直接或間接地影響到工業、農業生產和人民群眾的正常生活。變壓器在生產過程中發揮著極其重要的作用，但由于大部分電機使用年限較長，且不少電機長年累月運行在較惡劣的環境中，電機出現的事故常有發生，而且呈上升趨勢，嚴重影響著生產的安全、可靠、長周期運行。現針對電機故障原因及相應對策做一簡要分析和介紹，希望能對從事電氣工作和安全管理工作的人員有所幫助。

關鍵詞：變壓器 固體 絕緣 故障

變壓器是電力企業生產的重要設備，其狀態好壞，直接影響企業的安全生產，多種因素都可能影響到絕緣材料的預期壽命，負責電氣設備操作的人員應給予細致地考慮。

1 變壓器常見故障的診斷

1.1 異常響聲

①音響較大而嘈雜時，可能是變壓器鐵芯的問題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這時應停止變壓器的運行，進行檢查。②音響中夾有水的沸騰聲，發出“咕嚕咕嚕”的氣泡逸出聲，可能是繞組有較嚴重的故障，使其附近的零件嚴重發熱使油氣化。分接開關的接觸不良而局部點有嚴重過熱或變壓器匝間短路，都會發出這種聲音。此時，應立即停止變壓器運行，進行檢修。③音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現象。這時，應將變壓器停止運行，進行檢修。④音響中夾有放電的“吱吱”聲時，可能是變壓器器身或套管發生表面局部放電。如果是套管的問題，在氣候惡劣或夜間時，還可見到電暈輝光或藍色、紫色的小火花，此時，應清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此時，要停下變壓器，檢查鐵芯接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。⑤音響中夾有連續的、有規律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸，或者是因為靜電放電引起的異常響聲，而各種測量表計指示和溫度均無反應，這類響聲雖然異常，但對運行無大危害，不必立即停止運行，可在計劃檢修時予以排除。

1.2 溫度異常

變壓器在負荷和散熱條件、環境溫度都不變的情況下，較原來同條件時的溫度高，并有不斷升高的趨勢，也是變壓器溫度異常升高，與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。

引起溫度異常升高的原因有：①變壓器匝間、層間、股間短路；②變壓器鐵芯局部短路；③因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發熱；④長期過負荷運行，事故過負荷；⑤散熱條件惡化等。

運行時發現變壓器溫度異常，應先查明原因后，再采取相應的措施予以排除，把溫度降下來，如果是變壓器內部故障引起的，應停止運行，進行檢修。

1.3 噴油爆炸

噴油爆炸的原因是變壓器內部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續存在，使箱體內部壓力持續增長，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強度薄弱之處噴出形成事故。

1.3.1 絕緣損壞：匝間短路等局部過熱使絕緣損壞；變壓器進水使絕緣受潮損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞等導致內部短路的基本因素。

1.3.2 斷線產生電弧：線組導線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點處產生高溫電弧使油氣化促使內部壓力增高。

1.3.3 調壓分接開關故障：配電變壓器高壓繞組的調壓段線圈是經分接開關連接在一起的，分接開關觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負荷電流和短路電流，如分接開關動靜觸頭發熱，跳火起弧，使調壓段線圈短路。

1.4 嚴重漏油

變壓器運行中滲漏油現象比較普遍，油位在規定的范圍內，仍可繼續運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴重，或連續從破損處不斷外溢，以致于油位計已見不到油位，此時應立即將變壓器停止運行，補漏和加油。

變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開關暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運行中受到震動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴重而破損等。

1.5 套管閃絡

變壓器套管積垢，在大霧或小雨時造成污閃，使變壓器高壓側單相接地或相間短路。變壓器套管因外力沖撞或機械應力、熱應力而破損也是引起閃絡的因素。變壓器箱蓋上落異物，如大風將樹枝吹落在箱蓋時引起套管放電或相間短路。

2 配電變壓器故障的解決措施

2.1 做好運行前的檢查測試

配電變壓器投運前，必須做好現場的檢測工作，其主要內容如下：①檢查油枕上的油位計是否完好，油位是否清晰且在與環境相符的油位線上。油位過高，在變壓器投入運行帶負荷后，油溫上升，油膨脹很可能使油從油枕頂部的呼吸器連接管處溢出；過低，則在冬季輕負荷或短時間內停運時，可能使油位下降至油位計看不到油位。②檢查套管、油位計、排油閥等處是否密封良好，有無滲油現象。否則當變壓器帶負荷后，在熱狀態下會發生更嚴重的滲漏現象。③檢查防爆管是否暢通完好，呼吸器的吸潮劑是否失效。④檢查變壓器的外殼接地是否牢固可靠，因為它對變壓器起著直接的保護作用。⑤檢查變壓器一、二次出線套管及它們與導線的連接是否良好，相色是否正確。⑥檢查變壓器上的銘牌與要求選擇的變壓器規格是否相符。如各側電壓等級、變壓器的容量及分接開關位置等。⑦測量變壓器的絕緣。用1000—2500V兆歐表測量變壓器的一、二次繞組對地絕緣電阻，以及一、二次繞組間的絕緣電阻，并記錄測量時的環境溫度。絕緣電阻的允許值沒有硬性規定，但應與歷史情況或原始數據相比較，不低于出廠值的70%(當被測變壓器的溫度與制造廠試驗時的溫度不同時，應換算到同一溫度再進行比較)。⑧檢查測量變壓器各相直流電阻的相互差值應是否小于平均值的4%，線間直流電阻的相互差值是否小于平均值的2%。

若以上檢查全部合格，將100℃以上的酒精溫度計插入該變壓器測溫孔內，以便隨時監測變壓器的運行溫度，再將變壓器空投，檢查電磁聲有無異常，測量二次側電壓是否平衡，如平衡，說明變壓器變比正常，無匝間短路，變壓器就可以帶負荷正常運行了。

2.2 做好運行中的注意事項

配電變壓器在運行管理中，必須做好以下注意事項。①定期檢查三相電壓是否平衡。如嚴重失衡，應及時采取措施進行調整。同時，應經常檢查變壓器的油位、溫度、油色正常，有無滲漏，呼吸器內的干燥劑顏色有無變化，如已失效要及時更換，發現缺陷及時消除。②定期清理配電變壓器上的污垢。必要時要采取防污措施，安裝套管防污帽，檢查套管有無閃絡放電，接地是否良好，有無斷線、脫焊、斷裂現象，定期搖測接地電阻。③在拆裝配電變壓器螺桿有轉動情況，必須進行嚴格處理，確認無誤后方可投運。合理選擇二次側導線的接線方式，如采用銅鋁過渡線夾等。在接觸面上涂上導電膏，以增大接觸面積與導電能力，減少氧化發熱。④在配電變壓器一、二次側裝設避雷器，并將避雷器接地引下線、變壓器的外殼、二次側中性點3點共同接地，對100kVA以上容量且電感設備較多的變壓器上層油溫不宜經常超過85℃，最高不得超過95℃，不得長期過負荷運行。但在日負荷系數小于1，上層油溫不超過允許值的情況下，可以按正常過負荷的規定運行。因此，必須避免長時間過負荷運行。