電力變壓器的常見故障分析與判斷

【摘 要】電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，變壓器的正常運(yùn)行是供電系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，因此通過對變壓器的故障分析，診斷是保證變壓器正常運(yùn)行的重要手段。

【關(guān)鍵詞】變壓器故障；電力系統(tǒng)；分析；診斷

變壓器故障和事故的原因很多，也比較復(fù)雜，它與結(jié)構(gòu)設(shè)計，原材料的質(zhì)量，工藝水平，運(yùn)行工況等因數(shù)有關(guān)，從近幾年解剖變壓器，對其事故進(jìn)行分析來看，大致有以下幾個原因

1 變壓器運(yùn)行中的檢查維護(hù)

1）檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍；

2）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；

3）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；

4）變壓器的聲音應(yīng)正常，正常運(yùn)行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲；

5）天氣有變化時，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行特殊檢查。

2 變壓器故障的分類

電力變壓器的故障可分為內(nèi)部故障和外部故障。內(nèi)部故障主要類型有：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。外部故障主要類型有：絕緣套管閃絡(luò)或破碎，引出線短路等短路故障。變壓器的內(nèi)部故障從性質(zhì)上又分為熱故障和電故障。熱故障指變壓器內(nèi)部過熱，溫度升高，根據(jù)嚴(yán)重程序，又分為輕度過熱，低溫過熱，中溫過熱，高溫過熱四種故障。電故障指變壓器內(nèi)部在高電場強(qiáng)度的作用下，造成絕緣性能下降或劣化的故障。根據(jù)放電的能量密度不同，電故障又分為局部放電，火花放電和電弧放電三種類型。

2.1 油溫異常

正常負(fù)荷及正常冷卻情況下，變壓器的油溫不斷升高，其主要原因有：由于渦流或夾緊鐵芯用的穿芯螺絲絕緣損壞，均會使變壓器油溫升高，另外繞組局部層間或匝間短路，內(nèi)部接點(diǎn)有故障，接觸電阻加大，二次線上有大電阻短路，也會使油溫升高。

2.2 油色，油位異常

油色變化過重，油內(nèi)出現(xiàn)碳質(zhì)，在夏季重負(fù)荷運(yùn)行時，油位就會升高，若超過最高溫度標(biāo)線記得度，就應(yīng)適當(dāng)放油，當(dāng)變壓器滲漏嚴(yán)重，就會使油位下降，若降到最低標(biāo)線以下，應(yīng)加油補(bǔ)充。

2.3 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（1）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。（2）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。（3）設(shè)計制造不良，材質(zhì)不好。

2.4 變壓器放電故障

（1）放電故障對變壓器絕緣的影響。放電對絕緣有兩種破壞作用：一種是由于放電質(zhì)點(diǎn)直接轟擊絕緣，使局部絕緣受到破壞并逐步擴(kuò)大，使絕緣擊穿。（2）是放電產(chǎn)生的熱，臭氧，氧化氮等活性氣體的化學(xué)作用，使局部絕緣受到腐蝕，介制損耗增大，最后導(dǎo)致熱擊穿。

2.5 變壓器溫度過高故障

（1）分接開關(guān)接觸不良。變壓器運(yùn)行中分接開關(guān)由于彈簧壓力不夠，接點(diǎn)接觸小，有油膜，污穢等原因造成接點(diǎn)接觸電阻增大，接點(diǎn)過熱最為常見，溫度不斷升高，特別是在例換分接開關(guān)或變壓器過負(fù)荷運(yùn)行時容易使分接開關(guān)接點(diǎn)接觸不良而過熱。（2）繞組匝間短路。變壓器繞組相鄰的幾匝因絕緣損壞或老化，將會出現(xiàn)一個閉合的短路環(huán)流，使繞匝數(shù)減少，短路環(huán)流產(chǎn)生高熱量使變壓器溫度升高，嚴(yán)重時將燒毀變壓器，變壓器繞組匝間短路時，短路點(diǎn)處出現(xiàn)弧光使其各部位和絕緣，冷卻油受熱，使變壓器溫度急劇上升。（3）鐵芯局部過熱。鐵芯是有絕緣的硅鋼片疊加成的，變壓器運(yùn)行中由于外力損傷或絕緣老化以及穿芯螺絲絕緣老化，絕緣損壞使硅鋼片間絕緣損壞，渦流增大，造成局部發(fā)熱，嚴(yán)重是時使鐵芯局部過熱，油溫上升，空載損耗增加，絕緣下降。（4）變壓器冷卻循環(huán)系統(tǒng)故障。電力變壓器除用散熱管冷卻散熱外還有強(qiáng)迫風(fēng)冷，水循環(huán)等散熱方式，一旦冷卻散熱系統(tǒng)故障或散熱條件差將造成運(yùn)行中的變壓器溫度上升。

2.6 變壓器短路故障

變壓器短路故障主要指變壓器出口短路，以及內(nèi)部引線或繞組間地短路，相間短路而導(dǎo)致的故障，主要包括以下兩個方面：（1）短路電流引起絕緣過熱故障。變壓器突發(fā)短路時，其高，低壓繞組向時通過為額定值數(shù)十倍的短路電流，它將產(chǎn)生很大的熱量，使變壓器嚴(yán)重發(fā)熱，當(dāng)變壓器承受短路電流的能力不夠，熱穩(wěn)定性差，會使變壓器絕緣材料和繞組嚴(yán)重受損，而形成變壓器擊穿及損毀事故。（2）短路電動力引起繞組變形故障。變壓器受短路沖擊時，如果短路電流小，繞組變形將是輕微的，如果短路電流大，變壓器繞組受到強(qiáng)大電動力的作用將會導(dǎo)致繞組嚴(yán)重變形，甚至造成繞組損壞。（3）變壓器的故障處理。為了正確處理故障，首先應(yīng)掌握下列情況A.系統(tǒng)運(yùn)行方式，負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷種類。B.變壓器上層油溫，溫升與電壓情況。C.事故發(fā)生時天氣情況。D.變壓器周圍有無檢修及其他工作。E.系統(tǒng)有無操作。F.運(yùn)行人員有無操作。G.何種保護(hù)動作，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)生的接地短路，引出線之間發(fā)生相間故障等或引起變壓器內(nèi)部故障或繞組變形等。

3 結(jié)束語

變壓器是電網(wǎng)中的重要設(shè)備之一，雖配有避雷器，差動，接地等多重保護(hù)，但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電場及熱場不均等諸多碡，事故率仍然很高，因此注意設(shè)備巡視，加強(qiáng)狀態(tài)維護(hù)模式，以使電力供應(yīng)更加安全可靠。

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[責(zé)任編輯：丁艷]