變壓器的異常運行分析與常見故障處理

董順國+郭長青

摘 要：電力系統中電力變壓器是至關重要的設備之一，其發生事故之前一般都會有異常情況出現，通過分析異常原因、部位和程度以便采取相應的措施來及時消除變壓器隱患，確保其安全運轉。文章從變壓器異常運行種類進行分析，對其常見故障的處理提出相應的解決措施。

關鍵詞：變壓器故障；聲音異常；故障分析；處理

變壓器在輸電、配電系統中起到了改變電壓和傳輸功率的作用。電力系統中電力變壓器是至關重要的設備之一，其發生事故之前一般都會有異常情況出現，通過分析異常原因、部位和程度以便采取相應的措施來及時消除變壓器隱患，確保其安全運轉。作為維修電工應對變壓器進行維護和定期查，以便發現故障，及時處理。

1 變壓器異常運行的種類

1.1 聲音異常

（1）電網過電壓。發生單相接地或產生諧振電壓時，將產生粗細不均的“尖響噪聲”。此時可依據電壓表的數值變化，判斷系統運行狀況。電力系統中有過磁保護時可能動作。

（2）如果變壓器出現沉悶的電磁“嗡嗡“不斷增大，往往是因為過負荷導致。

（3）如果是變壓器油出現雜音，聲音比平時大或有其他明顯雜音，可能為貼片緊固件或綁扎有松動，或張力變化，或硅鋼片振動增大所致。

（4）若變壓器聲音中夾雜有摩擦聲或連續的有規律的撞擊聲則可能是來自外部某一部件（如冷卻附件、風扇等）不平衡引起的振動。

（5）若變壓器伴隨有水沸騰聲，且油壓升高，則應判斷為變壓器調壓開關因接觸不良引起嚴重過熱繞組發生短路故障，或繞組發生短路故障，此時必須立即停用檢查處理。

（6）變壓器油若發出爆裂聲。是變壓器表面或內部或絕緣被擊穿。此時必須立即將變壓器停用，檢查處理。

1.2 油溫明顯異常

（1）由于內部故障導致溫度異常。內部故障如線圈對尾屏樹枝狀放電、繞組匝間短路、潛油泵油流產生帶點效應饒懷線圈，鐵芯多點接地使渦流增大而過熱等。露磁通與軟件、油箱形成回路而發熱也會引起變壓器溫度異常。有的三相繞組變壓器是星形結線方式下發生諧波電流及磁通，發生零序不平衡電流等。若這些情況發生，一般會伴隨差動保護或瓦斯保護動作。故障嚴重時，還可能使壓力釋放閥或防爆管噴油，這時變壓器也必須停用檢查。

（2）出現假油位。其原因有：a.全密封油枕未按全封閉方式加油，在膠袋與油面之間有空氣（存在氣壓），造成假油位。b.檢查呼吸器是否堵塞，導致所指示的油枕不能正常呼吸。c.查看防爆管通氣孔是否堵塞。d.油位過低油位過低或看不見油位，應視為油位不正常。當低到一定程度時或造成輕瓦斯動作。嚴重缺油時，會使油箱內絕緣暴露受潮，降低絕緣性能，影響散熱，甚至引起絕緣事故。油位過低，一般有如下原因：變壓器嚴重漏油；設計制造不當，油枕容量與變壓器油箱容量配合不當（一般油枕容量為變壓器油量的8%-10%）。一旦氣溫過低，在低負荷時油位下降過低，則不能滿足運行要求。

1.3 氣味和外觀異常

變壓器出現許多故障同時出現過熱現象，因而導致一些有關部件的顏色發生變化或產生特殊氣體。

（1）接線處過熱引起異常，比如引線頭線鼻子滑牙或套管接線端部分松動。接觸面由于氧化嚴重導致過熱，使顏色變暗。也可用紅外線測溫儀測量或溫蠟片顯示的顏色進行判斷。溫度過高時還有會產生刺鼻的焦臭味。

（2）絕緣子、套管嚴重損傷或污穢，發生閃絡時會散發出特殊的臭氧味。

（3）若出現變壓器呼吸器硅膠變色，原因通常有以下幾點：a.選用呼吸器容量較小導致變色過快是常見現象，需更換較大容量的呼吸器。b.呼吸器安裝不規范。如膠墊質量差、螺絲緊固不到位、密封不嚴等原因導致受潮。c.連續陰雨天氣導致空氣濕度相對較大，變壓器吸濕量大而變色過快。

1.4 滲、漏油

（1）大部分是由于膠墊密封不嚴造成滲漏。要求膠墊應保持壓縮三分之二時仍有一定的彈性，若膠墊失去彈性或膠墊質量差、安裝位置不對稱也會造成墊膠不密封。

（2）變壓器材質或加工工藝差。如油箱外表、油箱底盤大法蘭等焊接處，因有的法蘭材質差、加工粗糙、或焊接工藝達不到要求都可造成變壓器滲、漏油。

2 變壓器常見故障處理措施

2.1 變壓器自動跳閘處理措施

在檢查分析跳閘原因時，應首先查明變壓器是否有明顯異常現象，若通過查看儀表確認是由于過負荷、外部短路或保護裝置二次回路誤動作，則變壓器可重新投入運行。若不是由于外部原因造成的，應對其進行事故分析，可通過電氣試驗、油化分析等與以往數據對比進行仔細分析。如以上檢查分析判斷出變壓器內部無故障，則應將保護系統氣體繼電器重新投到跳閘位置，將變壓器重新投入。

2.2 變壓器氣體保護動作后處理措施

在對輕氣體動作后處理時，值班人員應向調度室和上級匯報，并檢查有無其他信號，觀察氣體繼電器動作次數、間隔時間長短，檢查氣體性質、顏色、氣味、可燃性以及變壓器外觀等方面。繼電器掉牌不能急于恢復，查看變壓器本體或載調開關油枕的油位是否正常，氣體繼電器內充其量多少，以判斷動作原因。然后將光字牌和信號繼電器掉牌復歸。在對重氣體保護動作后處理時，若分析判斷為空氣，則變壓器可繼續運行。若其他可燃氣體，應進一步進行分析。主要手段有油化分析、電試分析、吊殼檢查三個方面。如檢查不出原因，嚴禁將變壓器投入運行。

2.3 變壓器著火后處理措施

變壓器不論何種原因著火都必須立即拉開各側斷路器，切斷電源，停用冷卻裝置，并迅速采取有效措施進行滅火。由噴油引起著火燃燒時，必須迅速用黃砂覆蓋、隔離、控制火勢蔓延，同時用滅火設備滅火。裝有水噴淋滅火裝置的變壓器著火時，必須先切斷電源，才可以啟動噴淋系統。若是確認著火點是變壓器頂蓋時，應立即開啟下部閥門，將油位放至著火部位以下，同時用滅火器進行滅火。

2.4 變壓器油運行中凡是出現下列情況之一，都必須立即拉閘處理

（1）運行聲音有明顯或突然增大，且發出沉重的異常響或內部有爆裂的放電聲。

（2）嚴重漏油，導致油面急劇下降至最低限值且無法堵漏。

（3）上層油溫異常升高，且不斷上升且排除油溫計故障的。

（4）變壓器出現冒煙或著火現象。

（5）油色發生明顯異常或油內存在碳質等。

3 結束語

變壓器是電力系統中重要組成部分，其運行安全對整個電系統都有著至關重要的影響，因此，一定要在變壓器運行過程中，定期定時仔細檢查運行情況，出現故障根據情況立即進行匯報和處理。特別是發生重大運行故障時必須立即斷電。同時加強對操作維修人員的業務培訓做到早發現，早處理，以確保變壓器安全運行。

參考文獻

[1]白樹平.電力變壓器維護與檢修相關問題探討[J].電子世界，2014（11）.

[2]李曉琴.變電環境中主變壓器的維護工作分析[J].軍民兩用技術與產品，2014（09）.

[3]張志明，王瑞萍.電力變壓器維護檢修相關問題探討[J].科學之友，2011（04）.

[4]劉海強.電力變壓器常見故障的分析處理[J].科技視界，2013（32）.

[5]郭亞俊.電力變壓器常見故障判斷及處理策略[J].機電信息，2010（06）.