變壓器故障檢查及處理

張明麗 毛銘

摘 要：變壓器故障的種類多種多樣，故障發(fā)生的趨勢亦不同，由故障到損壞，常會有一個漸變的過程。本篇中具體應用中要根據(jù)故障或缺陷的不同發(fā)展階段，采用不同的分析方法，結(jié)合設備的實際運行狀態(tài)進行分析，正確判定設備狀況，制定針對性的檢測與處理。

關鍵詞：變壓器故障；檢查；處理

1 常見故障現(xiàn)象及原因

電力變壓器發(fā)生故障的原因很多，主要有：設計上存在問題；安裝技術上存在缺陷；周圍環(huán)境條件不良；外界的干擾和影響；操作不妥；零部件質(zhì)量不高，性能不穩(wěn)；負荷發(fā)生問題；電網(wǎng)電源有問題；零部件使用壽命到期，元器件老化、性能不穩(wěn)等。下面所列為幾種常見故障現(xiàn)象。

1.1 油位高（或溢油）

（1）呼吸系統(tǒng)不暢通，蹩壓力，出現(xiàn)假油位。a.儲油柜通大氣的門有人誤關。b.新裝的變壓器呼吸器的密封圈未取下。c.吸濕器硅膠堵塞出氣孔。（2）儲油柜補油過多。（3）負荷大，環(huán)境內(nèi)外溫度高。（4）變壓器溫升不正常。

1.2 油位低

（1）變壓器缺油，負荷低時過冷卻。（2）水冷變，冷油器銅管漏油。（3）強油循環(huán)系統(tǒng)漏油。

1.3 油溫高

（1）環(huán)境溫度高，或負荷大引起過熱。（2）風道或冷卻器堵塞，冷卻效率下降；或冷卻裝置有故障。（3）并聯(lián)運行變壓器分接頭不一致，環(huán)流引起負荷不均，產(chǎn)生額外附加損耗。（4）內(nèi)部故障（繞組匝間短路，鐵芯接地，分接開關接觸不良）。

1.4 輕瓦斯動作

（1）變壓器油中空氣析出。（2）強油循環(huán)油泵入口形成負壓區(qū)，吸入空氣。（3）水冷變壓器，冷油器泄漏跑油，油位下降。（4）內(nèi)部故障：a.繞組匝間短路。b.對地放電。c.局部過熱。（5）直流系統(tǒng)接地，氣體保護回路絕緣不良，交直流混線。

1.5 瓦斯動作

（1）內(nèi)部發(fā)生短路，接地故障。（2）直流系統(tǒng)接地，氣體保護回路絕緣不良，交直流混線。

1.6 差動保護或電流速斷保護動作

（1）變壓器內(nèi)部有短路故障。（2）變壓器回路有短路故障。

1.7 聲音不正常

（1）鐵芯松動，電磁噪聲大。（2）接地不良，內(nèi)部出現(xiàn)間歇性放電。（3）冷卻風扇振動大。

1.8 低壓側(cè)中性線電流大或燒斷

（1）三相負荷嚴重不平衡，零序電流大。（2）3次諧波電流大。

1.9 變壓器本體故障

（1）內(nèi)部出現(xiàn)強烈不均勻的噪聲。（2）嚴重漏油或在壓力釋放閥、防爆膜處噴油；從氣體繼電器窗口已看不油位。（3）套管發(fā)生嚴重破損和放電現(xiàn)象。（4）負荷及冷卻條件正常，變壓器溫度異常，不斷升高（溫度計正常）。（5）油色變化過甚，油中出現(xiàn)碳粒。（6）導線接頭過熱熔化。（7）變壓器冒煙著火。（8）輕瓦斯動作取氣可燃。（9）變壓器上發(fā)生人身觸電。

2 常見故障的處理

2.1 油位高（或溢油）

（1）可將重瓦斯保護跳閘連接片改為信號裝置。（2）檢查呼吸系統(tǒng)與大氣是否暢通正常，消除不暢通的原因。（3）因儲油柜補油過多，應放油。使油位降至與當時油溫相適應的高度。（4）恢復正常油后，重瓦斯保護由信號位置改回跳閘位置。

2.2 油位低

（1）因過冷卻引起油位低，應增加負荷或停止部分冷卻裝置（風扇、油泵、散熱器），提高油溫以保持油位。（2）在水冷變壓器冷油器出水口取樣檢查，若水中有油花，則該冷油器銅管漏油，應立即停用，并將油側(cè)、水側(cè)出入口截門關閉；對變壓器的油質(zhì)進行化驗檢查，有無進水。（3）大量漏油，出現(xiàn)“輕瓦斯”信號，且在氣體繼電器窗口已看不見油位，應將變壓器停電，退出運行處理。（4）盡快進行補油。

2.3 油溫高

（1）開啟冷卻風扇、備用油泵或備用氣泵，增強冷卻效果。（2）油浸變壓器在額定電流下上層油溫高于95℃，應立即降負荷。（3）清理風道或清掃冷卻器。（4）如因冷卻電源全停引起油溫升高，應將變壓器停電；對于干式變壓器，應將負荷降低于自然冷卻允許電流之內(nèi)。（5）檢查并聯(lián)運行的變壓器的分接位置及電壓比，使其一致，將環(huán)流降至最小。（6）在負荷及冷卻條件相同的情況下，高出正常油溫度計10℃以上；或變壓器負荷不變，油溫不斷升高，而檢查結(jié)果證明冷卻裝置正常，溫度計正常，變壓器室通風正常，則認為變壓器已發(fā)生內(nèi)部故障（如嚴重鐵芯短路，繞組匝間短路），而保護因故尚未動作。在上述情況下，應立即將變壓器停電，查明原因。

2.4 瓦斯動作

（1）取瓦斯氣體分析，如不可燃為空氣，放氣后可繼續(xù)運行，再分析原因。（2）取瓦斯氣體及油化驗，如無異常，輪流倒停泵進行選擇，查出故障原因進行處理；油泵入口應保持微正壓。（3）在冷油器出水口取樣化驗檢查，如水中有油花的為故障冷油器，停止運行，關閉油路、水路出入口截門檢修；變壓器補油。（4）取瓦斯氣體分析，或通過油的色譜分析，經(jīng)三維比值法判斷內(nèi)部有故障，應將變壓器停電，進行檢查處理。（5）使氣體保護回路絕緣恢復正常。

2.5 聲音不正常

（1）安排大修時進行處理。（2）消除風扇機械振動。

2.6 低壓側(cè)中性線電流大或燒斷

（1）均衡三相負荷，Y，yn0變壓器，低壓側(cè)中性線電流不得超過25%In。（2）如果發(fā)現(xiàn)中性線燒斷，立即將變壓器停電，然后處理。以免中性點位移電壓引起三相電壓不平衡，燒毀電氣設備。（3）加大中性線截面，保證接確良好。

3 故障的檢查方法

運行中的變壓器，應定期檢查巡視，并做好記錄。以便了解變壓器的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，力爭把故障消除在萌芽狀態(tài)。

3.1 用眼睛看

（1）變壓器運行中滲漏油現(xiàn)象比較普遍，其外面閃閃發(fā)光或黏著黑色的液體就可能是漏油。滲漏主要原因是油箱與零部件聯(lián)接處密封不良、焊件或鑄件存在缺陷、運行中額外荷重或受到振動等。此外，內(nèi)部故障也會使油溫升高，油的體積膨脹，發(fā)生漏油。（2）變壓器故障時都伴隨著體表的變化。防爆膜龜裂、破損。當呼吸口不靈，不能正常呼吸時，會使內(nèi)部壓力升高引起防爆膜破損；當氣體繼電器、壓力繼電器、差動繼電器等動作時，可推測是內(nèi)部故障引起的。（3）因溫度、濕度、紫外線或周圍的空氣中所含酸、鹽等，會引起箱體表面漆膜龜裂、起泡、剝離。因大氣過電壓、內(nèi)部過電壓等，會引起瓷件、瓷套管表面龜裂，并有放電痕跡。瓷套管端子的緊固部分松動，表面接觸面過熱氧化，會引起變色。由于變壓器漏磁的斷磁能力不好及磁場分布不均，產(chǎn)生渦流，也會使油箱的局部過熱引起油漆變色。吸濕計的吸濕劑呈藍色，當吸濕劑從藍色變?yōu)榉奂t色時，應作再生處理。

3.2 用耳朵聽

（1）若聲響比平常響聲增大且尖銳，一種可能是電網(wǎng)發(fā)生過電壓，例如中性點不接地、電網(wǎng)有單相接地或鐵磁共振時，會使變壓器過勵磁；另一種可能是變壓器過負荷，如大動力設備（大型電動機、電弧爐等）負載變化較大，因諧波作用，變壓器內(nèi)會發(fā)出低沉的如重載飛機的“嗡嗡”聲。此時，再參考電壓與電流表的指示，即可判斷故障的性質(zhì)。然后，根據(jù)具體情況，改變電網(wǎng)的運行方式與減少變壓器的負荷，或停止變壓器的運行等。（2）若變壓器發(fā)出較大的“啾啾”響聲，并造成高壓熔絲熔斷，則是分接開關不到位；若產(chǎn)生輕微的“吱吱”火花放電聲，則是分接開關接觸不良。遇到這種情況，要及時停電修理。（3）當聲響中夾有爆裂聲，既大又不均勻時，可能是變壓器本身絕緣有擊穿現(xiàn)象；如果聽到通過液體沉悶的“噼啪”聲，則是導體通過變壓器油面對外殼的放電聲。應停電吊心檢查，加強絕緣或增設絕緣隔板。聲響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器的某些部件因鐵心振動而造成機械接觸。

4 結(jié)束語

電力變壓器的造價昂貴，雖然配有避雷、差動、接地等多重保護，但由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜、電場及熱場不均，故障率仍然很高。通過對變壓器常見故障的原因與處理以及檢查方法、保護措施的分析，將有利于在變壓器正常維護過程中及時、準確地判斷故障原因，采取有效措施，確保設備安全運行。