變電站主變的故障分析及事故處理

蔡藝強

【摘 要】變電站主變壓器就是變電站的核心。其安全運行、日常維護和事故處理都與變電站的正常供電有關，甚至與整個電力系統的安全運行有關。本文講述了變電站主變壓器的故障及常見的變壓器故障的問題的分析及事故處理方法，希望對變電站主變壓器的正常運行維護有所幫助。

【關鍵詞】變電站主變；故障分析；事故處理

引言

隨著國民經濟的良好發展及電力需求的不斷增加，新的變電站正在出現。變電站內的主變壓器就像人的心臟一樣，其安全運行、日常維護和事故處理與變電站的正常供電有關，甚至影響著整個電力系統的安全運行。作為變電運維人員，應掌握安全操作規程、日常維護項目和事故處理的正確方法。

1.變電站主變壓器的故障

（1）變壓器運行中發生故障時，必須停止供電，檢查和維修，分析查找變壓器各個方面的故障原因并及時排除。其故障原因可能如變壓器設計、安裝、維護等方面的實例需要改進；在測試期間發現的故障不能立即消除時，可以等待維護期再次處理，但需采取措施防止故障擴大。故有必要加強維護，及時觀察和檢測，并控制故障。在一定范圍內，根據故障現象，可以分為溫度異常，聲音異常，密封不良等。

（2）變壓器溫度異常主要表現在變壓器溫度高。當環境溫度正常時。變壓器的溫度高于原始溫度，并且可能持續增加。造成這種故障的主要原因是變壓器各層或變壓器各部分短路，鐵芯短路，磁通泄漏或渦流現象，長時間負載過大，散熱條件不滿足等情況造成的故障。

2.變電站主變壓器常見問題分析

2.1變電站主變故障分析

當主變壓器出現故障時，常常在聲、嗅、顏色、溫度和油位上出現異常。現逐一分析。

當變壓器正常運行時，會發出連續均勻的“嗡嗡”聲。如果聲音不均勻或其他特殊聲音，應視為變壓器的異常運行，并可根據不同的聲音找出故障，并及時處理。主要有以下幾個方面的故障：

（1）過電壓。電網出現單相接地或電磁共振時，變壓器的聲音比平時更加尖銳。當發生這種情況時，可將其與電壓表的指示結合使用。

（2）變壓器過載。隨著負載變化和諧波的作用，變壓器之間會發出“哇”聲或“咯咯聲”，監測儀表指針擺動，音高、音量變壓器夾或螺釘松動。聲音比平時大，噪音明顯，但當沒有明顯的異常電流和電壓時，可能是內部夾具或壓制鐵芯的螺釘松動，導致硅鋼片振動增加。變壓器局部放電。如果變壓器的下降保險絲或分離開關接觸不良，則會發出“吱吱”的聲音；如果變壓器的壓力套筒變臟，表面釉料掉落或變壓器出現裂縫，可聽到“嘶嘶”的聲音；如果變壓器內部的局部放電或電氣連接不良，則會發出“吱吱聲”的聲音，這種聲音會隨之而來。從變化的角度來看，變壓器應該馬上進行檢修。

（3）變壓器繞組短路。聲音與水沸騰聲混合，溫度急劇變化，油位升高，應判斷為變壓器繞組短路故障，嚴重時會有巨大的吼聲，可能會起火。故應立即停止變壓器檢查變壓器外殼的閃絡放電。當變壓器的繞組由高電壓引起時，或者它們將閃絡放電至殼體時，會發生這種情況。此時，變壓器應停止檢查。

2.2氣味、顏色異常分析

氣味和顏色異常會引起水和潮氣進入變壓器，造成絕緣油劣化和變壓器絕緣強度降低閃絡放電，套管閃絡會引起發熱，導致老化，絕緣損壞甚至引發膜破裂；導線（接線頭）和線路卡過熱導致異常；套管端部的緊固部分或引線的鼻部螺紋等的松動，接觸表面被嚴重氧化，使接觸過熱，顏色變暗并失去光澤，表面涂層也被外殼結垢，外殼結垢產生電暈，閃絡和臭氧氣味。另外，吸水過度，進入油室的水過多會引起呼吸器硅膠變色。正常情況下發現溫度異常，油溫比平時高出10攝氏度以上或負荷 恒定并且溫度連續上升（在冷卻裝置的正常操作下），則可以判斷為處于變壓器內部異常。

2.3內部故障導致溫度異常分析

內部故障，如繞組間距或夾層短路，線圈對屏蔽放電，內部引線接頭的熱量，鐵芯的多點接地使渦流增加過熱，零序不平衡電流等，通過鐵制部分油箱的電路形成引起變壓器溫度異常。當這些情況發生時，氣體或差動保護也會伴隨著。當故障嚴重時，可以注入爆管或泄壓閥。此時應檢查變壓器是否因大修冷卻器異常運行而導致溫度異常。冷卻器不正常或故障，如潛水泵關閉，風扇損壞，散熱器管道結垢，冷卻效果，冷卻閥故障，散熱器閥故障以及故障溫度計等，這可能導致溫度升高，冷卻系統應保持正常和定期清洗，以提高其冷卻效果。

2.4油位異常分析

變壓器運行過程中的異常油位和漏油應進行檢查和不定時檢查，其中有兩個方面：一是假油位。油標準管堵塞，油枕管堵塞和防爆管道的氣孔堵塞。二是油面低，變壓器油嚴重泄漏。由于工作需要，工作人員未能及時補充變壓器油；溫度過低，油量不足或油枕容量過小，無法滿足運行需要。當主變壓器出異常時，如滲漏油，油位、油色變化、聲音異常、瓷套開裂、塞墊等突出時，應盡量將其消除并報告給調度部門和上級部門，嚴重的情況下，主變壓器應立即停運，如果有備用變壓器，則可以先投入運行，然后報告調度。

3.主變事故跳閘的處理

3.1主保護動作跳閘須遵守如下處理方法：

①檢查、記錄繼電保護及自動裝置動作情況，調取和打印微機保護及故障錄波報告。復歸信號，初步判斷故障性質，立即報告調度。

②瓦斯保護動作跳閘或壓力釋放報警應檢查變壓器本體及有載調壓裝置油位、油色、油溫是否正常，壓力釋放、呼吸器有無噴油。

③氣體繼電器內有無氣體，外殼有無鼓起變形，各法蘭連接處和導油管有無冒油，氣體繼電器接線盒內有無進水受潮和短路。若氣體繼電器內有氣體，則應取氣，根據氣體顏色、氣味和可燃性初步判斷故障性質。

④若是差動保護動作，則還應檢查差動保護范圍內所有設備。變壓器本體有無變形和異狀，引線有無斷線、短路，套管、瓷套有無閃落、破裂痕跡，設備有無接地短路現象，有無異物落在設備上，避雷器是否正常等。

⑤若變壓器跳閘時沒有系統沖擊，故障錄波器沒有故障波形，外觀檢查未發現任何內部故障的征象，則應考慮保護誤動的可能性。若重瓦斯保護動作跳閘，但其信號不能復歸，則是重瓦斯觸點短路引起的保護誤動作。若變壓器充電時正常，帶負荷時差動保護動作跳閘，則有差動保護誤接線引起保護誤動的可能。

⑥較輕的短路故障引起的主保護動作跳閘，由于故障產生的氣量不是很多，氣體從油中析出并聚集于氣體繼電器中需要一段時間（特別是在變壓器內油溫較低，油黏度較大的情況）。因而變壓器跳閘時輕瓦斯沒有動作不能作為保護誤動的判斷判據。

⑦主變壓器因保護誤動跳閘，在查明保護誤動以后，可以不經內部檢查，在至少保留一種主保護的情況下，經調度批準，停用誤動的保護給主變壓器送電。

⑧變壓器兩種主保護同時動作跳閘，應認為變壓器內部確有故障，在未查明故障性質并消除以前不得試送電。

⑨如因地震等明顯原因使重瓦斯保護動作跳閘時，經檢查變壓器無異狀后，應立即恢復變壓器運行。

⑩差動保護跳閘后，如不是保護誤動，在檢查外部無明顯故障，瓦斯氣體檢查（必要時要進行色譜分析和測直流電阻）證明變壓器內部無明顯故障后，經設備主管單位總工程師（分管生產領導）同意，可以試送一次。

3.2后備保護動作跳閘須按如下原則處理：

①應根據何種保護動作、信號、遙測遙信指示和在變壓器跳閘時有何種外部現象（如外部短路、變壓器過負荷等），具體分析變壓器跳閘原因，作出相應的處理。

②越級跳閘的要在隔離故障點以后逐級恢復送電。

③變壓器內部故障或未發現故障點的應對變壓器進行檢查試驗，在未查明故障并消除之前一般不應送電。而明顯由人員誤碰或保護誤動造成變壓器跳閘的，可立即恢復變壓器送電（保護誤動的可先停用誤動保護）。

④查找并隔離故障點后，經外部檢查、初步分析（必要時經電氣試驗）變壓器本體無異常時，可試送一次。

4.結論

變壓器故障會給電網帶來很大的隱患，造成嚴重損失和后果。因此，在變壓器的例行檢查和監測中，要及時發現并檢測故障，及時處理，避免故障影響變電站的正常運行。

參考文獻：

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[2]高福勇.變電站主變壓器的故障分析及其處理方法[J]. 科技信息，2009（4）：241-241.

（作者單位：國網漳浦縣供電公司）