變壓器故障檢修問題分析

張玉平

（安順市供電局 變電管理所，貴州 安順561000）

當電力變壓器發生故障時，為了避免故障影響的進一步擴大，也為了保證系統、設備的安全運行，對電力變壓器進行全面的綜合診斷就顯得非常必要。對變壓器的故障進行綜合診斷，可以及時、準確地掌握變壓器故障的性質、類型和嚴重程度，可以將變壓器故障引起的損失減少到最低的程度。

1 電力變壓器故障綜合診斷分析的基本原則

1.1 必須要熟悉和掌握變壓器的內部結構、 絕緣整體狀況和設備運行時的狀態，這是對變壓器故障能進行正確診斷的關鍵。

1.2 必須要清楚故障變壓器運行的外部和歷史環境，在分析故障時要結合故障變壓器的運行及檢修情況進行綜合分析。要清楚故障變壓器有否發生過出口短路，有否受到過電網中的諧波或過電壓的沖擊；要清楚故障變壓器的負荷承載情況和負荷變動幅度等。

1.3 對在故障診斷分析過程中獲得的數據要進行具體的分析，要與變壓器本身歷次檢測數據進行比較，要與《規程》的有關要求值進行比較。假如數據存在超《規程》的情況發生，則必須要結合相關的試驗項目進行驗證，以查明故障發生原因和發展情況，并進行認真的處理和解決。

1.4 當一臺變壓器在運行過程中發現異常，并難以判斷是否存有故障，也難以確定是外部因素的影響還是內在因素的變化時。在故障診斷的過程中則可以結合同一地點的另一臺相同容量或相同運行狀態的變壓器的測試數據進行綜合分析判斷，以利于對故障現象的準確判斷。

1.5 當判明變壓器的故障發生在某一特定區域但又無法明確定位時，則可對變壓器本身的不同部位進行檢查比較。因為對于同一變壓器，整體的絕緣情況應當基本一致，但如果有一特定的區域與其它部位存在有比較明顯的差異時，則說明有差異的部位可能存有缺陷。這樣也有利于對故障部位的準確判斷。

2 電力變壓器故障綜合診斷的程序

2.1 變壓器有無故障的判斷

2.1.1 油中氣體的含量

將油中氣體分析結果的幾項主要指標（總烴、氫氣、CO、CO2等的含量）與DL/T596-1996《規程》中的注意值作比較。如果有一項或幾項主要指標超過注意值時，則必須要引起必要的注意。油中氣體的含量是診斷變壓器故障存在和發展的一個重要依據。

2.1.2 故障下產氣的速率

有的設備即使特征氣體低于注意值，但增長速度很高，也應追蹤分析，查明原因；有的設備因某種原因使氣體含量超過注意值，也不能立即判定有故障，而應查閱原始資料，若無資料，則應考慮在一定時間內進行追蹤分析；當增長率低于產氣速率注意值，仍可認為是正常的。

2.2 故障性質和類型的判斷

2.2.1 不同的故障類型（或故障能量）產生的氣體具有不同的特征，我們可以運用故障氣體的特征作為診斷故障性質的一個依據。

2.2.2 部頒《導則》采用國際電工委員會（IEC）提出的特征氣體三比值法作為判斷變壓器等充油電氣設備故障類型的主要方法。在利用IEC三比值法判斷時，要認真分析含氣成分變化規律，找出故障類型的變化、發展過程，還要結合設備的歷史狀況、運行檢修和電氣試驗等資料，最后做出正確的結論。

2.3 故障嚴重性判斷

當確定變壓器存在潛伏性故障，并已明確故障的類型和性質后，那就要對故障嚴重性做出正確的判斷。判斷設備故障的嚴重程度，除了根據分析結果的絕對值外，必須根據產氣速率來考慮故障的發展趨勢，因為計算故障的產氣速率可確定設備內部有無故障，又可估計故障嚴重程度。《導則》推薦變壓器和電抗器總烴產氣速率的注意值：開放式變壓器為0.25mL/h，密閉式變壓器0.5mL/h。如以相對產氣速率來判斷設備內部狀況，則總烴的相對產氣速率大于10%/月就應引起注意，如大于40μL/L 月則可能存在嚴重故障。在實際工作中，常將氣體濃度的絕對值與產氣速率相結合來診斷故障的嚴重程度。

3 電力變壓器故障的綜合診斷的方法

在判斷故障時，必須結合電氣試驗，油質分析以及設備的運行、檢修等情況進行綜合分析，對故障的部位、原因，絕緣或部件的損壞程度等做出準確的判斷，從而制定出適當的處理措施。利用油氣量與電氣量兩類特征量進行綜合診斷有兩層含義：一是，互相驗證。兩方面獨立進行診斷，如果兩方面的診斷結果是一致的，都判斷出有故障或無故障，這將是最理想的結果，使得診斷結果更為可靠；如果兩種方式的診斷結果不一致，應該以油氣量診斷結果為準，根據實際情況對電氣量方面的知識進行補充。二是，互相補充。如果兩種方式都診斷出有故障，那么根據電氣量的分析結果容易判斷故障發生在哪一相，同時根據油氣量的分析可以判斷出故障的性質，從而得到更為具體的診斷結果。

4 電力變壓器故障的綜合診斷

4.1 當油中氣體分析判斷有異常時可選用下列試驗項目

l）繞組直流電阻；2）鐵心絕緣電阻和接地電流；3）空載損耗和空載電流測量或長時間空載（或輕負載下）運行，用油中氣體分析及局部放電檢測儀監視；4）長時間負載（或用短路法）試驗，用油中氣體色譜分析監視；5）油泵及水冷卻器檢查試驗；6）有載調壓開關油箱滲漏檢查試驗；7）絕緣特性（絕緣電阻、吸收比、極化指數、介質損耗、泄漏電流等）；8）絕緣油的擊穿電壓，油介質損耗；9）絕緣油含水量；10）絕緣油含氣量（500kv）；11）局部放電（可在變壓器停運或運行時測量）；12）絕緣油糠醛含量；13）耐壓試驗；14）用紅外測溫儀測量運行中油箱表面溫度分布和套管端部接頭溫度。

4.2 氣體繼電器報警后可進行下列項試驗

1）變壓器油中溶解氣體分析；2）繼電器中氣體色譜分析。

4.3 變壓器出口短路后可進行下列試驗

1）油中溶解氣體分析；2）繞組直流電阻；3）短路阻抗；4）繞組的頻率響應；5）空載電流和損耗。

4.4 判斷絕緣受潮時可進行下列試驗

1）絕緣特性（絕緣電阻、吸收比、極化指數、介質損耗、泄漏電流）；2）絕緣油的擊穿電壓、介質損耗、含水量、含氣量（500kv）；3）絕緣紙的含水量。

4.5 判斷絕緣老化可進行下列試驗

1）變壓器油中溶解氣體分析（特別是CO、CO2含量及變化）；2）絕緣油糠醛含量；3）絕緣油含水量；4）絕緣油酸值；5）絕緣紙或紙板的聚合度。

4.6 振動、噪音異常時可進行下列試驗

1）振動測量；2）噪聲測量；3）變壓器油中溶解氣體分析；4）阻抗測量；5）中心點直流電流。

5 結束語

總之，對電力變壓器進行全面的綜合診斷時，應當要堅持嚴謹、細致的工作態度，對故障診斷所得的測試結果要結合有關數據進行全面地、歷史地進行綜合分析，以便盡可能詳細地掌握設備性能變化的規律和趨勢。這是試驗工作者憑借多年來的工作經驗總結出來的一條綜合分析判斷試驗結果的重要原則，并以此來正確判斷變壓器的健康狀況。

［1］張紅帆.淺談變電運行中的事故處理[J].四川水力發電,2012(S2).