淺析變壓器常見故障處理及運行維護

引言：變壓器是泵站機電設備中非常重要的一次設備，它承擔著電壓的變換、分配和輸送的任務，由于變壓器長期處于運行狀態以及周圍環境的影響，因而變壓器的故障時有發生，所以了解變壓器故障原因，不僅能夠幫助廠家對產品的進一步完善，而且會促進泵站提高運行管理水平，確保變壓器高效、安全、可靠供電。

電力變壓器的主要部件為一閉合磁路（鐵心）以及環繞著磁路的原邊電路和副邊電路（線圈）。它從變壓器結構設計方面來說，通常分為六大部分即繞組、鐵心、引線、器身、油箱和總裝。其中繞組、引線、器身和總裝（涉及外絕緣）四大部分直接與絕緣有緊密的聯系，鐵心和油箱也涉及到絕緣問題。另外，絕緣問題無論是在變壓器制造過程中，還是在變壓器運行中，往往都是最敏感，最直觀表現出來，所以電力變壓器各部件的絕緣成為變壓器制造廠家和使用部門最為關注，最為重視的問題。

一、變壓器常見的故障現象

在變壓器的日常運行中，最常見的故障現象有以下幾種。

（1）聲音異常：變壓器在正常運行狀態下會發出連續不斷均勻的“嗡嗡”聲，這是在交變磁通作用下，鐵芯和線圈振動造成的，假如出現其它聲音均屬于不正常現象，應立即查明原因，必要時需停電處理。

（2）溫度異常：變壓器運行中如出現溫度不斷上升，極易產生放炮等嚴重后果，應及時停電處理。

（3）變壓器負荷異常：當變壓器的負荷超過允許的正常過負荷值時，應按規定降低變壓器的負荷。

（4）變壓器油位異常：變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時，若最高溫度時的油位可能高出油位指示計，則應放油，使油位降至適當的高度，以免溢油。當發現變壓器嚴重漏油而使油位計的指示限度迅速下降時，應將瓦斯保護改成只動作于信號，而且必須迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。

（5）變壓器輔助設施異常：儲油或安全氣道噴油；油色變化過快；油柜內出現碳質；套管有嚴重的破損和放電現象等，應立即停電修理。

三、變壓器故障原因分析

根據有關變壓器故障的資料并進行分析的結果表明，盡管老化趨勢及使用不同，故障的基本原因仍然相同。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。這些因素包括：誤操作、振動、高溫、雷電或涌流、過負荷、三相負載不平衡、對控制設備的維護不夠、清潔不良、對閑置設備的維護不夠、不恰當的潤滑以及誤用等。

（1）變壓器本身出廠時就存在的問題。如端頭松動、墊塊松動、焊接不良、鐵心絕緣不良、抗短路強度不足等。

（2）線路干擾。線路干擾在造成變壓器事故的所有因素中屬于最重要的。主要包括：合閘時產生的過電壓，在低負荷階段出現的電壓峰值線路故障，由于閃絡以及其他方面的異常現象等。這類故障在變壓器故障中占有很大的比例。因此，必須定期對變壓器進行沖擊保護試驗，檢測變壓器抗勵磁涌流的強度。

（3）由于使用不當造成的變壓器絕緣老化的速度加快。一般變壓器的平均壽命只有17.8年，大大低于預期為35～40年的壽命。

（4）遭雷擊造成過電壓。

（5）過負荷。過負荷是指變壓器長期處于超過銘牌功率工作狀態下的變壓器。過負荷經常會發生在發電廠持續緩慢提升負荷的情況下，冷卻裝置運行不正常，變壓器內部故障等等，最終造成變壓器超負荷運行由此產生過高的溫度則會導致絕緣的過早老化，當變壓器的絕緣紙板老化后，紙強度降低。因此，外部故障的沖擊力就可能導致絕緣破損，進而發生故障。

（6）受潮：如有洪水、管道泄漏、頂蓋滲漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及絕緣油中存在水分等。

（7）沒有進行正確的維護。

四、日常運行中的變壓器檢查內容

變壓器主要是由油枕、高低壓套管、箱體、鐵芯和線圈、高低壓接線端子等組成，對變壓器的日常巡視與維護主要以這幾個部分為主，同時，由于外部條件的變化，也可能引起變壓器的不正常運行。為了盡量避免變壓器大事故的發生，影響供電的可靠性，要求變電所運行人員應高度重視變壓器的巡視和檢查，及時發現其不正常狀態，做到故障早發現、早處理，從而把設備故障處理在萌芽狀態。巡視檢查內容主要包括以下幾個方面：

（1）檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節不同，運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據，還應根據以往運行經驗及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應檢查冷卻裝置是否正常，油循環是否破壞等，來判斷變壓器內部是否有故障。

（2）查看油枕上的油標刻度。變壓器油位與環境溫度及自身溫度有關（自身溫度與負荷大小有關），油位一般應在油標刻度（一般為環境溫度值）以內。油位高于上限，應用手摸變壓器箱體，如果溫度異常升高，就應停電查明原因。當發生短路故障時，油位急劇升高，甚至從油枕蓋處道出，打開油枕蓋，會聞到燒焦氣味。油位過低，應檢查是否漏油，加油時應注意環境溫度加到合適位置。

（3）檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油面應符合周圍溫度的標準線，如油面過低應檢查變壓器是否漏油等。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內部故障。

（4）應檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常。工作、備用電源及油泵應符合運行要求等等。

（5）檢查鐵芯和繞組的聲音。通過監聽變壓器運行時發出的聲音，能反映出是否正常。變壓器正常運行時會發出連續不斷的“嗡嗡”聲，這是在交變磁通作用下，鐵芯和線圈震動造成的。

（6）檢查負荷變化引起聲音的異常：運行中的變壓器，隨負荷增大和輸入電壓升高，聲音會增大。用鉗型電流表，測量三相電流、電壓。若三相電流平衡增大、三相電壓平衡下降，說明是因負荷增大引起。若三相電流平衡下降、三相電壓平衡增大，說明是因系統電壓高引起。實踐中會遇到變壓器運行聲音正常，但一相電壓低，負荷不能正常工作。斷開低壓開關后，應有一相電壓較低，說明變壓器一次側或二次側繞組有局部對地短路。若一相電壓接近零，且一次側熔絲、二次側保險片都完好，說明一次側或二次側有斷線處，用兆歐表檢測，確認故障點。

（7）檢查引線接頭接觸是否良好。各引線接頭應無變色、無過熱、發紅等現象。接頭接觸處的示溫片應無溶化現象。用紅外線測溫儀測試，接觸處溫度不得超過70℃。

（8）檢查聲音是否嘈雜、混亂。變壓器內部個別零件（夾件或固定鐵芯的螺栓）松動，引起松動部分震動加劇，產生雜音。應及時修理，否則會造成局部過熱。

另外，當天氣有變化時，應重點進行特殊檢查。大風時，檢查引線有無劇烈擺動，變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物；大雪天，各部觸點在落雪后，不應立即融化或有放電現象；大霧天，各部有無火花放電現象等。

（作者單位：固海揚水管理處）