變壓器常見故障的原因分析，處理與預(yù)防措施

摘要：變壓器作為電力網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中起著支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和變換電壓的作用，變壓器的故障對電力系統(tǒng)的完整性破壞非常大。本文總結(jié)了變壓器故障類型，分析了變壓器故障原因，提出變壓器故障的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 變壓器 故障 預(yù)防措施

中圖分類號：TM77文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0096-01

當(dāng)今世界隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代化的進(jìn)程不斷加快，而作為保障工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的的電力已成為不可或缺的一部分，并對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)造成重要影響。作為電力系統(tǒng)中一種主要的電氣設(shè)備，變壓器一旦發(fā)生問題，就可能給工業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失，也會給人們的生活帶來極大不便，對社會的穩(wěn)定性和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展造成深遠(yuǎn)的影響。因此，從保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的角度出發(fā)，應(yīng)深入分析變壓器故障的原因，對可能發(fā)生的故障采取必要的措施進(jìn)行預(yù)防以保障與電力相關(guān)的國民經(jīng)濟(jì)和人們生活的安全。

1 變壓器主要故障類型分析

1.1 雷擊所引起的過電壓

由雷擊導(dǎo)致的過電壓可以分為以下兩種情況：第一種是由于避雷器的接地電阻增加而導(dǎo)致的變壓器外殼電位升高，當(dāng)變壓器外殼電位增加到一定值時就會使變壓器的絕緣系統(tǒng)受損而出現(xiàn)絕緣擊穿的現(xiàn)象；另一種情況的出現(xiàn)是由變壓器避雷器接地引線過長而導(dǎo)致的，如果此時通過了一段陡度的電流，則由于電壓的升高和相互疊加將破壞變壓器的絕緣系統(tǒng)。

1.2 變壓器絕緣老化導(dǎo)致的故障

變壓器進(jìn)行正常運(yùn)行的條件之一就是變壓器的絕緣水平，變壓器的絕緣水平都是有規(guī)定的使用年限的，因此是與使用壽命相關(guān)的。如果在變壓器正常的運(yùn)行過程中出現(xiàn)了絕緣材料老化的現(xiàn)象，就說明絕緣材料是在不斷地被損耗。當(dāng)使用達(dá)到一定年限后，這種老化將加劇，即出現(xiàn)嚴(yán)重的絕緣老化現(xiàn)象，產(chǎn)生枯焦和變黑，若此時外力出現(xiàn)了對絕緣材料的摩擦和震動，則絕緣材料將發(fā)生破損，嚴(yán)重時將發(fā)生相間短路事故。

1.3 絕緣油的劣化

變壓器的絕緣油對于變壓器的冷卻具有重要作用，同絕緣油可以使變壓器中的產(chǎn)生的熱量傳送到冷卻裝置，這樣就保證了變壓器的正常運(yùn)行同時還在繞組和鐵芯之間起到了絕緣介質(zhì)的作用。

在正常運(yùn)行的過程中變壓器的絕緣油都是在較高的溫度下進(jìn)行的，其溶解了大量的空氣雜質(zhì)，在氧氣的作用下將生成各種酸性的氧化物，腐蝕絕緣物質(zhì)的同時還增加了絕緣油的損耗，不但降低了絕緣油的品質(zhì)也將引發(fā)連鎖的閃絡(luò)事故，同時將進(jìn)一步導(dǎo)致?lián)舸┦鹿实某霈F(xiàn)。空氣中的水平可能被絕緣油吸收，而水是強(qiáng)電場中最容易分解的物質(zhì)，因此其不但增加了絕緣油的導(dǎo)電性能，也將不利于變壓器整體的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.4 分接開關(guān)出現(xiàn)的故障

1.4.1 無載分接開關(guān)出現(xiàn)的故障

如果有一個清晰的變壓器油泄漏，鉛開關(guān)也會裸露在空氣中，這樣不但可以導(dǎo)致分接開關(guān)和出現(xiàn)短路潮濕的意外，也可以引起損害的變壓器。變壓器在正常運(yùn)行過程中，如鉛開關(guān)接觸有嚴(yán)重的傷害或部分污染，其分解的彈性將開關(guān)彈簧，因?yàn)閺椈傻臒嵝?yīng)當(dāng)前嚴(yán)重的變化，所以會降低系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)接觸壓力，增加內(nèi)在聯(lián)系接觸電阻，容易導(dǎo)致接觸器燃燒事故。與此同時，也會引起熱接觸氧化腐蝕加劇和變形的接觸，這個過程將導(dǎo)致變壓器反復(fù)出現(xiàn)損壞。

1.4.2 有載分接開關(guān)出現(xiàn)故障

通常，本體變壓器桶和開關(guān)絕緣油是彼此孤立的，這就保證了在變壓器正常運(yùn)行。如出現(xiàn)有載分接開關(guān)出現(xiàn)頻繁開關(guān)也不會出現(xiàn)電弧現(xiàn)象，可以用來維護(hù)油不產(chǎn)生可燃?xì)怏w。在這時候，如果變壓器開關(guān)本體和開關(guān)油腔密封不夠嚴(yán)密，很容易造成了嚴(yán)重的滲流的石油和天然氣，天然氣將進(jìn)入身體的變壓器油。作為一個后果，變壓器油箱在一個大的數(shù)目增加易燃?xì)怏w，正常運(yùn)行的安全性的變壓器就是一個嚴(yán)重的威脅。此外，在頻繁操作過程中如果有一個負(fù)荷開關(guān)的內(nèi)部零件松或脫落，情況將導(dǎo)致負(fù)荷開關(guān)故障。

2 變壓器發(fā)生故障的主要原因

2.1 變壓器設(shè)計(jì)時的缺陷

設(shè)計(jì)缺陷是變壓器發(fā)生故障的主要原因之一，根據(jù)有關(guān)調(diào)查資料，在15000臺配電變壓器中大概有4500臺發(fā)生過嚴(yán)重的雷擊損壞事故，其中90%是由于設(shè)計(jì)時的缺陷所導(dǎo)致的。

2.2 避雷器故障

變壓器避雷器故障主要集中在避雷器接地線上，避雷器的接地線太長會導(dǎo)致某一陡度的電流通過時發(fā)生壓降相互疊加的現(xiàn)象，這樣就會使得變壓器繞組中的電壓的絕緣性受到損壞，引發(fā)出一系列的連鎖事故。如果變壓器截面太小則容易導(dǎo)致雷擊燒斷，接地線起不到保護(hù)的作用造成嚴(yán)重的變壓器故障。

2.3 線路涌流所導(dǎo)致的故障

線電流互感器除了閃電斷層影響的變壓器故障，造成了變壓器故障的主要原因之一。一般來說，包括洪峰流量電壓分布和斷裂帶、上料機(jī)，并在此過程中電壓等，這些現(xiàn)象對變壓器故障危害最大的是變壓器出口突然短路時，變壓器二次側(cè)短路發(fā)生接地故障，一面可以產(chǎn)生超過幾次短路電流的額定電流，抵消了二次側(cè)位短路電流的作用，也將會如此的高壓大電流的作用在蜿蜒的山路上，在變壓器線圈的內(nèi)部會產(chǎn)生很多的機(jī)械力，使溫度過高的線圈，使保溫襯里松和脫落，這種情況是極為容易導(dǎo)致變壓器故障。

3 變壓器故障防范措施

3.1 定期檢查，確保避雷裝置的可靠性

應(yīng)進(jìn)行定期的檢查工作，不僅要查看斷股現(xiàn)象的發(fā)生而且要查明引線是否符合其他的規(guī)定，在干旱的季節(jié)還要對接地電阻進(jìn)行檢測和分析，以保證其最大值不會超過5Ω，此外，應(yīng)按照規(guī)定每年進(jìn)行相關(guān)的預(yù)防性試驗(yàn)，對于在試驗(yàn)中不合格的避雷器要及時更換，減少雷擊過電壓對變壓器的損害。

3.2 做好維護(hù)工作，確保正常運(yùn)行

應(yīng)定期清除變壓器的污垢及灰塵，對絕緣子及套管進(jìn)行清潔，經(jīng)常查看油冷卻系統(tǒng)散熱器的工作狀態(tài)，保證其沒有發(fā)生生銹、滲漏和一些其他的限制油流動的機(jī)械損傷事故，此外還應(yīng)檢查變壓器的油色和油位，提前發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)的措施消除隱患。

3.3 定期進(jìn)行分接開關(guān)的檢查

應(yīng)定期檢查變壓器的分接開關(guān)，著重對開關(guān)的機(jī)械轉(zhuǎn)動性能，轉(zhuǎn)軸密封性能及位置進(jìn)行核查；開關(guān)的固定螺絲應(yīng)保證在開關(guān)的頻繁操作過程中仍能保持其位置的正確性和動靜觸頭接觸良好，并針對燒灼情況及編織聯(lián)接線的情況進(jìn)行分析，如果產(chǎn)生斷股，必須予以更換。并且定期對分接開關(guān)進(jìn)行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題處理問題，才可能把可能的故障消滅在萌芽狀態(tài)。

4 結(jié)語

電力變壓器作為一個非常重要的電氣設(shè)備，是直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行的可靠性和安全性，雖然變壓器差動、避雷器多種保護(hù)措施，但因?yàn)橛欣讚簟⒔^緣老化的影響和過電壓、變壓器的出現(xiàn)意外事故發(fā)生率仍然很高，因此，應(yīng)將變壓器故障原因進(jìn)行細(xì)致分析，采取有針對性的措施，消除安全隱患，保證設(shè)備的正常工作的變壓器和安全穩(wěn)定運(yùn)行的電力系統(tǒng)。

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