探析運行中變壓器的異常現象及處理方法

引言：電力變壓器是非常重要的一次設備，它承擔著電壓變換，電能分配和傳輸，它的正常運行是對電力系統安全、可靠、優質、經濟運行的重要保證。變壓器在運行過程中由于使用環境條件的限制、運行維護不但及變壓器固有的遺留缺陷等，產生故障是難以避免的。如果處理不及時將造成故障的擴大，甚至變壓器燒毀的重大事故。通過對變壓器在運行中的常見異常及故障現象的分析，提出了對故障的正確判斷和處理方法。

一、運行中的變壓器聲音異常及處理方法

對于變壓器而言，其內部結構是把繞組繞在鐵芯上，而鐵芯由很薄的硅鋼片疊成，通過夾緊部件連接而成。變壓器在投入運行時交流電經過繞組時，會在其鐵芯內產生交變磁場，這種磁場形成的電磁力使變壓器的鐵芯發生震動，從而產生“翁嗡”的響聲，通常情況下這種聲音是均勻的，如果這種聲音不均勻則視為變壓器處在不正常運行狀態。

（1）變壓器有雜聲。當變壓器內部產生的聲音比正常時候大，并且伴隨非常明顯的雜音時，此時變壓器的電壓和電流均在正常范圍內，可判定產生雜音的原因是變壓器內部夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動導致硅鋼片的振動變大而引起的，判斷方法可用耳朵貼近油箱的方法進行判斷。

（2）變壓器的聲音過大。當變壓器發生過載時會發出很高并且低沉的“嗡嗡”聲。或者在變壓器的中性點不接地或者接地的系統中，在出現單相接地故障時鐵芯的磁通密度會比正常情況增大1.39-3倍左右，致使變壓器的鐵芯損耗增加，發出很大的聲音。當然，在電網出現過電壓發生諧振時鐵芯過勵磁而發生不很均勻的響聲，通常時間非常短暫，判斷方法可采用結合電壓表的知識來確定。

（3）變壓器產生放電聲。如果變壓器的表面或者內部發生放電，在雨天或者夜晚會在套管上看到火化或者電暈現象和“噼啪”放電聲，出現此類情況的原因可能是設備線卡接觸不良或者瓷件嚴重污穢;如果內部持續放電可能是箱體內未接地的鐵夾件、鐵芯接地不良，使其處于不均勻的強電場或磁場中產生靜電電荷而放電，或者是分解開關接觸不良而放電。這種情況要對變壓器作進一步檢查或停用。

（4）變壓器出現爆裂聲。變壓器的聲音中夾雜不均勻的爆裂聲，"說明變壓器的表面或者內部的絕緣擊穿，必須即可對變壓器停用檢查。

（5）變壓器有水沸騰聲。變壓器的聲音中夾雜水沸騰的響聲，同時油溫、溫度升高，則可能是變壓器的連接元件出現斷相故障，通常此類現象發生在變壓器停用后重新投入、二次側空載狀態下。在變壓器的中性點不接地時，當合閘時其內部有水沸騰翻滾聲，"則是變壓器外部的某一原件斷相或者對地放電。這時應立即停用變壓器進行檢查。

二、運行中變壓器的溫度異常及處理方法

變壓器的熱量主要是由銅損和鐵損轉化而成，以傳導、輻射的方式向四周的介質進行擴散，當產生的熱量和發散的熱量相同時，變壓器各部分的溫度相對穩定，其銅損隨負荷的變化而變化，鐵損一般是不變的。如果在相同條件下變壓器的油溫高出10℃"以上或負載不變而油溫不斷升高，則認為變壓器內部出現異常。

（1）變壓器的內部故障引起溫度異常。其內部故障主要有繞組匝間短路、層間短路、線圈對圍屏放電、內部引線接頭發熱等。內部故障將伴隨著瓦斯保護和差動保護的動作。

（2）鐵芯多點接地使渦流增大過熱、零序不平衡電流等漏磁通與鐵件油箱形成回路而發熱等因素引起變壓器溫度異常。并聯運行的有載調壓變壓器在調壓后檔位不一致引起電壓不等造成電壓差，鐵芯中產生循環電流使鐵芯過熱、油溫上升。故障嚴重時，還可能使防爆管或壓力釋放閥噴油，此時變壓器應停用檢查。

（3）冷卻器運行不正常引起油溫異常。冷卻器運行不正常或發生故障，如潛油泵停運、風扇損壞、散熱器管道積垢、冷卻效果不良、散熱閥門未開啟、溫度計指示失靈等因素引起溫度升高。應對冷卻系統進行維護或清洗，提高冷卻效果。

三、變壓器油位異常分析及處理

油浸式變壓器中的油有兩大作用：其一：作為絕緣介質。油使繞組與繞組之間、繞組與接地的鐵芯和箱殼之間有良好的絕緣，提高了有機纖維絕緣材料的絕緣水平。其二：作為散熱介質。它將運行中變壓器鐵芯和繞組等散發出來的熱烈傳給油箱壁、散熱器或冷油，進行冷卻，因此，變壓器油位是否正常對變壓器運行極為重要。運行中變壓器溫度的變化會使油體積變化，從而引起油位上下移動。

（1）假油位：在負荷溫度變化正常時油標管內的油位變化不正常或不變的現象。分析原因可能是：油標管堵塞、油枕呼吸器堵塞、防爆管通氣堵塞。

（2）油面過低。變壓器嚴重漏油、維修人員因工作需要多次放油后未補充。氣溫過低且油量不足、或油枕容積偏小不能滿足運行要求。無論因滲漏油、放油未補充，還是因氣溫等因素造成的油位指示器看不到油位，都應將變壓器退出運行，報電站生產部門進行缺陷登記，請示檢查及補油。

四、變壓器外殼顏色、氣味異常及處理

電站主變壓器一般多置于室外，由于長期通電帶負荷運行和自然條件的影響，會使變壓器外殼顏色發生一系列變化。

（1）防爆管防爆膜破裂。防爆管防爆膜破裂會引起水和潮氣進入變壓器內，導致絕緣強度降低。

（2）套管閃絡放電。套管閃絡放電會造成表面釉面損壞，潮氣進入，絕緣受損甚至引起爆炸。

（3）線頭、線卡處過熱引起異常。套管接線端部緊固部分松動、或引線頭線鼻子滑牙等，銅鋁接觸面氧化嚴重。使接觸處過熱、顏色變暗失去光澤，便面鍍層也遭到破壞。處理方法：操作工藝要求符合工藝規程，正確使用銅鋁過度線夾和緊固線卡。

（4）套管、絕緣子產生臭氧味。套管、絕緣子污穢或有損傷嚴重發生放電、閃絡，_產生特殊的臭氧味。處理：清潔或更換新品。

（5）呼吸器硅膠變色。呼吸器硅膠一般正常干燥時為藍色，當此藍色變為粉紅色時表明受潮。

以上幾點僅是對變壓器的聲音、溫度油色、油位、外觀及其他故障現象原因的初步歸納、分析、總結。由于變壓器故障并非由某單一因素引起，而是涉及諸多因素，有時甚至會出現假象，因此，必要時必須進行變壓器的特性試驗及綜合分析，才能準確、可靠找出故障原因，判明故障性質，提出較為完善的處理辦法，確保變壓器的安全平穩運行

參考文獻

[1]"張全元.變電運行現場技術問答（第二版）.北京：中國電力出版社.2009"年.

[2]"黃政中.變電運行崗位技能培訓教材（110Kv）.北京：中國電力出版社.1998"年.

（作者單位：紅寺堡揚水管理處）