變壓器常見故障及處理

王慶豐

鄭州市河道工程管理處，河南鄭州 450006

變壓器是電力系統中一個關鍵的設備，在電力系統中承擔著電壓變換、電能的傳輸與分配，對于電力系統穩定的運行有著重要的作用。如果是大型的變壓器，它的造價昂貴、運行責任重大，一旦發生嚴重故障，那么變壓器的檢修時間長、難度比較大，對于經濟方面也會造成很大的損失。如其切除變壓器會對電力系統造成一定的損害。只有變壓器安全的運行，才能保證電力系統運行穩定。在輸配電系統中變壓器是至關重要的電氣設備，要定期的進行檢測與維護，并及時的對變壓器的運行情況進行了解與掌握，對發生的故障及時采取有效的措施，爭取把故障消除在萌芽期，以保證變壓器的正常運行，以下是變壓器中常見故障并進行分析。

1 變壓器聲音發生異常

1）當壓緊鐵芯或者夾件的螺絲釘松動時，一般情況下儀表指示正常，其絕緣油的油位、溫度與顏色也會沒有明顯的變化，但表現的聲音嘈雜而大，這時要立即停止變壓器的運行，從而對變壓器進行檢查；

2）變壓器的內部在接觸不良或是機體絕緣有擊穿的現象，其變壓器會表現會 “噼啪”或者是“吱吱”的聲音，而且響聲會隨著故障點的遠近發生變化，這時要停止變壓器的運行，對變壓器進行檢查；

3）變壓器的匝間短路或分接的開關有接觸不良，而且局部點溫度較高。總體的故障原因是繞組發生較嚴重的問題，導致附近零件嚴重的發熱使油發生氣化的現象。其表現的聲響中會夾雜有水沸騰的聲音，發出氣泡逸出 “咕嚕咕嚕”的聲音。這時要立即停止變壓器的運行，對變壓器及時的進行檢查；

4）當使用大容量的動力設備時，其負荷會發生較大的變化，變壓器也會發出很大的聲音，如變壓器的可控硅整流器或者是帶有電弧爐等超負荷的設備等，由于有諧波分量，使變壓器內瞬間發出咯咯或者哇哇的間歇性的聲音。這是就要對變壓器停止運作，進行維修；

5）變壓器中的部分零件發生因鐵芯的振動，造成機械接觸或是因為靜電放電所引起異常的響聲，且溫度沒有發生變化，其測量表指示也無變化，聲音表現在變壓器原有的聲響中夾雜著有規律的、連續的摩擦聲或撞擊聲，這類聲音雖然屬于異常現象，但對變壓器的運行沒有太大的危險，所以不必立即停止運行，可在計劃檢修時在進行排查。

2 變壓器溫度發生異常

變壓器過熱對其本身是有很大的危害，由于過熱會造成大部分的變壓器絕緣體的損壞，溫度的升高對絕緣體的機械強度和耐壓度大大的降低。過熱也會導致變壓器的使用壽命縮短。IEC354《變壓器運行負載導則》指出變壓器最熱點溫度達到140℃時，油中就會產生氣泡，氣泡會降低絕緣或引發閃絡，造成變壓器損壞。

油的溫度異常升高是變壓器過熱的主要表現。主要體現在變壓器超負荷運行、冷卻裝置發生故障（或未使用冷卻裝置）或絕緣油顏色發生較大變化等。

當發現變壓器的油溫過高時，應對以上原因進行逐一的檢查，并作出準確的判斷，對變壓器發生的異常要及時的檢查與處理。

1）若運行儀表的指示已經超過變壓器最大的負荷，而單相變壓器組三相的溫度計所指示的基本一致，冷卻裝置的指示正常，變壓器也正常時，油溫的升高就是由超負荷引起的，要對變壓器的負荷、溫度、運行狀態加強監視，并及時的向上級調度部門進行匯報，對變壓器超過負荷可進行轉移負荷或是縮短負荷時間；2）冷裝置發生故障（沒有運行冷裝置），也會導致變壓器溫度升高。如冷卻裝置沒有投入運行，應立即投入運行。冷卻裝置發生故障，要及時的檢查問題所在，明確的做出指示，及時進行處理，排除故障。若故障不能及時的排除，要密切的監視變壓器的負荷和油溫度，隨時向上級調度部門進行匯報，降低變壓器的運行負荷，按相應冷卻裝置冷卻性能與負荷的對應值運行；3）絕緣油顏色發生顯著變化情況。絕緣油在運行的過程中有可能與空氣進行接觸，并吸收空氣的水分，從而導致絕緣性能的下降。絕緣油接觸空氣后，由于油經常在高溫環境中運行，與氧接觸生產氧化物，而這些氧化物成酸性，腐蝕金屬或者絕緣材料，增加介質的損耗，降低絕緣，引發閃絡，使外殼或繞組很容易擊穿；4）指示發生誤報。在變壓器的運行中，遠裝置的溫度指示所顯示的溫度異常，但現場中的溫度指示顯示正常，且變壓器又沒有其它的故障發生。這表明了遠裝置的測溫系統出現故障，導致系統發出危險警報，這樣的故障可安排時間進行檢查。

3 變壓器油枕故障

油枕油位已注滿時，呼吸器出現變壓器油向外噴流，但是其它裝置表現均為正常，停止變壓器的運行，對變壓器進行電氣試驗，試驗結果正常。拆開視察窗進行檢查，未看到油，這表明油枕出現故障。

原因分析：1）該變壓器所使用的是膠囊油枕，油枕正常運作時，通過視察窗可以清晰的看見油。油位上升的表現為，油箱里的油溫升高，膨脹進入油枕，壓迫膠囊向外排氣，通過油位計來表示油位上升的情況；油位下降的表現為，油箱內的油溫下降，油進行收縮，油枕內的油流回到油箱，膠囊開始向里吸氣，膠囊在油枕里起到隔離空氣與油的作用，防止絕緣油的老化；2）膠囊破裂，呼吸器向外噴油。從觀察窗里看不到絕緣油的存在，說明膠囊和油枕箱之間存在空氣。從油枕的側蓋抽出膠囊，在檢測時發現膠囊部有裂口。

主要采取的措施：更換過新的膠囊后，打開油枕閥門開始注油，在注油的過程中打開排氣口直到冒油，在觀察窗中看到油后，要立即停止注油，擰緊排氣口螺釘，再通過閥門進行放油，直到油位正常，此時膠囊自動經過呼吸器吸入干燥空氣。

4 鐵芯多點接地故障

1）可用臨時串接限流電阻防止故障惡化。在發現鐵芯有多點接地后，要立即停電，檢查及處理吊芯。如果系統暫時不能停電，可采用臨時串聯電阻的方法，為外引鐵芯接地回路上串聯電阻，對環流的增加進行限制，防止故障再發生惡化。在串聯電阻之前，要對鐵芯接地回路的環流及開路電壓分別進行測量，然后對應串電阻的阻值進行計算。所串聯的電阻不宜過大，也不宜過小。以保護鐵芯基本處于地電位及將環流限制在0.1A以下為宜。還要注意所串聯電阻的熱容量，防止電阻燒壞，造成鐵芯開路的現象；2）吊芯檢查。（1）為了縮小鐵芯絕緣故障的范圍，要對夾件或穿心螺桿進行逐步檢查；（2）檢測金屬雜物是否存在，要對各間隙或槽部的重要部位進行；（3）對鐵芯上的鐵銹和絕緣墊上油泥及各間隙清理，要用油清洗或者用氮氣沖吹；（4）檢測夾件要用榔頭進行敲擊形成振動，這是要用搖表檢測絕緣的是否發生變化，并消除動態接地故障。

5 結論

以上是對變壓器的聲音、溫度、油枕等發生故障的判斷及處理，這只能作為初步的判斷。因為在現場的判斷中也有可能指示系統發出錯誤。所以，變壓器的內部故障不僅需要現場直觀的判斷，也需要變壓器進行特性試驗和綜合分析，才能準確的找出變壓器發生故障的原因，明確的做出決定，及時進行處理。只有保證變壓器安全正常的運行，才能保證電力系統安全、可靠、優質的進行運行。要保證變壓器的安全運行，要最大限度的避免或減少變壓器的故障發生，定期進行檢測與維護。

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