變壓器運行中的異常現象與故障處理

王孝增+吳蘊春

摘 要：電力變壓器是電力系統的重要設備，且用途十分廣泛，不論是電力系統中的配電、升壓等工作都離不開電力變壓器的支持。隨著我國經濟快速增長，社會不斷進步，人們在日常生活及工業生產中對電力需求更大，對于電力運行的安全與穩定提出了更高的要求，我國的電網規模也在不斷擴大，電壓等級升高，電力系統發生了重大變化，而電力變壓器作為電力系統中重要的設備，為電力運行發揮著直接的影響，電力變壓器的運行環境與電力系統的運行安全有著緊密的聯系。因此需要加強電力變壓器的日常管理工作，為了保障變壓器運行的安全與穩定，不僅需要對變壓器進行日常巡視及定期維護保養工作，還要通過現代科技對變壓器故障問題進行預防，檢測及診斷，在故障發生時能對故障進行立即維修，確保電力系統的運行穩定。

關鍵詞：變壓器 異常現象 故障處理

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、防范措施

2.1優化產品設計結構，加強全過程監造管理

加強變壓器設計、選型、訂貨、驗收及投運的全過程管理。完善試驗與監造檢測過程，對220kV及以上電壓等級的變壓器應赴廠監造和驗收。

2.2加強變壓器繞組變形和局部放電檢測

對66kV及以上電壓等級變壓器投產前應用頻響法測試繞組變形，或做低電壓短路阻抗測試，并保留原始記錄。

2.3加強空載損耗和負載損耗試驗的檢測

由于制造變壓器的主要材料硅鋼片和銅價格較高，為防止個別變壓器制造廠家偷工減料，避免對電力系統的安全、經濟運行帶來負面影響，必須加強對配電變壓器的空載損耗和負載損耗試驗的檢測。

2.4加強老舊變壓器的絕緣監督工作

對運行超過20年的變壓器要加強技術監督，特別是油色譜監督工作，結合電網改造應盡快更新淘汰老舊變壓器。

2.5加強氣體繼電器和溫控器的校驗

對新上氣體繼電器和溫控器要按照交接標準進行試驗，運行后還要進行定期校驗工作，當發現問題后應查明原因并及時排除。在可采取的防范措施方面還有加強對套管將軍帽密封、末屏小套管檢查，加強紅外線監測工作等。

3、電力變壓器的狀態維修

電力變壓器的狀態維修主要是針對傳統電氣設備在檢查中存在的弊端而提出的新的檢修理念，變壓器維修主要包括故障維修、計劃維修與狀態維修三種模式。其中，故障維修是在變壓器早期維修的一種方式，一般是在故障發生后采用維修的方法；計劃維修是先對變壓器進行預防性試驗，對變壓器進行定期檢修的方式，盡量消除變壓器的故障隱患。但對電力變壓器的計劃檢修很有可能會使變壓器故障發生的幾率增加，也會因為過度檢修對變壓器使用壽命產生影響，從而引發重大經濟損失。狀態維修是基于對變壓器的在線監測技術，根據變壓器的檢修狀態、運行歷史情況等，以及對監測數據及其趨勢進行分析，從而對變壓器故障及使用壽命進行預測和診斷，實現對變壓器檢修工作的優化配置。

變壓器在線監測可以及時的診斷出變壓器在運行過程中所存在的潛在故障，避免突發故障而造成停電故障。隨著信息技術與傳感技術的發展，變壓器的在線監測水平也在不斷提高，對于電力變壓器的維修工作已經從狀態維修過度，對變壓器的運行狀態進行實時監測，減少變壓器故障發生的幾率，確保變壓器的運行穩定與運行安全。

4、結語

我們可以從變壓器的聲音方面、溫度變化、油位的位置等來對變壓器進行判斷，發現其存在的問題，通過研究，我們知道，一般變壓器出現問題，都不是又一個因素導致的，很多時候是幾種因素共同作用的結果，而且，有時候還容易出現一些假象，使得我們對于變壓器故障問題難以進行正確的判斷，導致出現錯誤的判斷，因此，只有分析出最為準確的原因后，才能更好地保證變壓器的順利運轉。

參考文獻

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