電力變壓器常見故障分析及處理

王智興

摘 要 變壓器作為組成現代電網的重要設備之一，當發生異常和故障時，如不能及時發現處理，就有可能威脅到電力系統的安全運行。通過對變壓器幾種常見故障原因分析，提出防止變壓器損壞的預防措施。

關鍵詞 電力變壓器；故障分析；處理

引言

電力作為二次能源，已經成為社會發展和現代文明不可缺少的元素。變壓器作為組成現代電網的重要設備之一，也已成為社會發展和人類進步不可缺少的裝置，已經廣泛應用于工農業生產、人民生活和國民經濟各個領域。電力變壓器的安全穩定運行是電力系統生產、輸送、分配、使用電能的基本保證，如不能及時發現處理變壓器異常及故障，就有可能威脅到電力系統的安全運行。

1 變壓器內部異常聲響

變壓器在正常運行中，一般會發出均勻的“嗡嗡”聲。當響聲異常或特別大時，則說明變壓器有可能工作不正常或有內部故障，應該立即進行檢查處理。

1.1 原因分析

（1）嚴重過負荷使變壓器發出沉重的“嗡嗡”聲。

（2）由于變壓器內部接觸不良或有地方被擊穿而發生放電，使變壓器內部發出“吱吱”或“劈啪”的放電聲。

（3）由于變壓器內部連接螺栓等個別部件松動，變壓器鐵芯未夾緊，造成硅鋼片震動，從而發生強烈的聲響。

（4）電網中有接地故障或短路故障時，繞組中流過的電流過大會發出強烈的聲響。

（5）變壓器接有大型的動力設備或能產生諧波電流的設備時，當大型設備啟動或產生諧波設備運行都有可能使變壓器發出“哇哇”聲。

（6）由于變壓器鐵芯諧振，變壓器發生間斷的異常聲響。

（7）變壓器原邊電壓過高或不平衡可能使其發生異常聲響。

（8）由于存在過電壓，繞組或引出線對外殼放電或鐵芯接地線斷開，使鐵芯對外殼放電，導致變壓器內部發生異常聲響[1]。

1.2 處理

（1）準確判斷原因。

（2）對于過負荷或外部原因引起的異常聲響，應著重監視負荷，使其不超過變壓器允許過負荷的能力，同時注意油溫和油位變化，特別要注意接頭應接觸良好，沒有放電現象。

（3）如果是變壓器內部接地或部件松動，應停運處理

2 變壓器油位過高或過低

正常運行中，變壓器油位會隨著油溫的變化而變化。在不正常的情況下，由于漏油等原因，也有可能導致變壓器油位發生變化。

2.1 原因分析

（1）油位過高。①變壓器長時間或嚴重過負荷運行。②環境溫度過高。③變壓器冷卻器故障。

（2）油位過低。①環境溫度過低。②變壓器有滲油，漏油。

2.2 處理

①如果變壓器油位過高，將會造成溢油，使變壓器表面臟污，因此，當發現變壓器油位過高時，應適當放油。

②如果變壓器油位過低，則可能造成氣體繼電器誤動作，還可能使變壓器內部線圈外露，導致內部放電，同時使變壓器內油與空氣接觸面積增大，加速油的氧化，使油質變壞，因此，當發現油位過低時，應及時補油，如果是漏油，則應立即查找漏點并堵漏，大量漏油時，應申請停運處理，此時瓦斯保護不得退出運行。

③如果油位固定不變或變化規律與油溫變化不一致，則可能是假油位，一般是由于呼吸器或防爆管通氣管堵塞造成的，此時應當將重瓦斯改投信號，防止誤動作[2]。

3 油溫升高

油浸式電力變壓器為A級絕緣，A級絕緣材料的最高工作溫度不得超過150℃，因此，變壓器發熱元件不得超過105℃，繞組溫升不得超過65℃，鐵芯表面溫升不得超過70℃，上層油溫不得超過95℃。為了減緩變壓器油變質，上層油溫不宜超過85℃，對于采用強油風冷的大型變壓器，正常運行中上層油溫不得超過75℃。如果運行中發現變壓器油溫過高或突升，應及時處理。

3.1 變壓器繞組匝間短路或層間短路

當變壓器繞組匝間短路或層間短路時，會使油溫升高。其判斷方法如下：

（1）根據變壓器聲音進行初步判斷，有時發生“咕嚕咕嚕”聲。

（2）取油樣化驗，檢查油質是否變壞。

（3）檢查瓦斯繼電器的輕瓦斯是否動作發信號，重瓦斯是否動作造成跳閘。

（4）停電后測量繞組直流電阻以便進一步判斷。如果是變壓器繞組匝間或層間短路，則應該進行大修。

3.2 變壓器分接開關接觸不良

變壓器分接開關接觸不良時，會使接觸電阻過大而發熱或局部放電，導致變壓器油溫升高，其判斷方法如下：

（1）觀察負荷是否隨溫度升高而增大。

（2）取油樣化驗，檢查油質是否變壞。

（3）檢查瓦斯繼電器的輕瓦斯是否動作發信號。

（4）停電后測量繞組直流電阻。如果是分接開關接觸不良，應進行處理，如果是分接開關未就位，則使其就位。

3.3 變壓器長時間過負荷，三相負荷嚴重不平衡或電壓過高

變壓器長時間過負荷，三相負荷嚴重不平衡或電壓過高，都有可能導致變壓器油溫升高。其判斷方法如下：

（1）根據變壓器的聲音和表盤指示判斷是過負荷還是三相負荷嚴重不平衡。

（2）如果是變壓器過負荷，應適當減小負荷，并將冷卻器全部投入運行。

（3）如果是電壓過高，應適當降低原邊電壓，對于有載調壓變壓器可以適當降低檔位和電壓。

3.4 冷卻器故障

冷卻器故障會使變壓器冷卻條件惡化，造成溫度突然升高。其判斷方法如下：

（1）立即就地檢查冷卻器的運行情況。如果冷卻器全停，應立即查明原因，將其重新投入運行。

（2）如果短時間不能查明原因，應立即降低變壓器負荷，采取臨時冷卻措施，聯系檢修人員進行處理。

（3）加強對變壓器各部分溫度及溫升的監視，有備用變壓器時應投運備用變壓器。

（4）上層油溫達到高限值時，冷卻器不能投入運行，應立即停運變壓器處理。

4 冷卻器全停

4.1 原因分析

（1）冷卻器控制柜密封不好，沙塵或雨水進入柜內繼電器內部，造成控制回路工作不正常，當I路工作電源發生故障后，II路工作電源不能聯投，造成冷卻器失電全停。

（2）沒有完善的設備定期輪換制度，冷卻器I路或II路電源長時間運行，另一路不能保證可靠備用，當工作電源故障后，備用電源不能聯投，造成冷卻器失電全停。

（3）冬季氣溫低，導致變壓器油溫低，黏度增大，可能造成冷卻器熱耦保護動作，造成冷卻器全停。

4.2 處理

（1）在冷卻器控制柜的前后門的四邊貼密封條，以提高控制柜的密封性，定期清掃柜內灰塵。

（2）制定合理的設備定期切換制度，定期對冷卻器2路電源進行切換。

（3）冬季運行時，根據氣溫和變壓器油溫，適當減少冷卻器運行組數。

參考文獻

[1] 王世閣.電力變壓器組部件故障分析與改進[M].北京：中國電力出版社，2010：107.

[2] 國家能源局.DL/T572-2010電力變壓器運行規程[M].北京：中國電力出版社，2010：229.