一次變壓器出現故障的分析及處理方法

摘要:在城市電力系統中變壓器作為電網中的一個重要設備，一旦發生故障則會給人民生活和經濟帶來極大影響。本文筆者利用氣相色譜和電氣試驗的數據進行綜合分析，能有效的了解變壓器的運行狀況，及時、準確地診斷出故障點，及提出處理措施，以和大家交流。

關鍵詞: 變壓器 故障 處理

1、前言

變壓器作為電網中的一個重要設備，其運行關系著電力供應的穩定性，因此，實踐

中有差動、避雷器等多重保護，但由于其受雷擊過電壓、絕緣老化、絕緣油劣化等多種因素的影響，變壓器的事故率仍然很高。一旦變壓器內部發生放電故障，故障點會使絕緣介質發生分解并伴有其他電氣、物理、化學性能的變化，同時會產生不定量的氣體。由于絕緣介質在檢修時或在運行中發生潛伏性過熱也會產生一定量的特征氣體，因此只有根據氣相色譜和電氣試驗數據進行綜合分析才能有效地判斷變壓器內部有無故障。

2、故障分析與處理

2. 1基本參數

三相油浸式動力變壓器T9，原理如圖1所示。

型號: S7-1250/6Y/y

容量:1250kVA

變比:6000/400

分接電壓等級6.3kV、6kV、5.7kV

冷卻方式:油浸自冷戶外使用

2. 2故障概況

2009年6月底，某公司動力變壓器在沒有任何先兆的情況下，突然出現輕瓦斯報警，瓦斯繼電器動作的設備隱患，變壓器接線柱及變壓器器身溫度均正常，從瓦斯繼電器處觀察氣體無增加的趨勢。為了進一步的了解變壓器內部是否出現隱患，能否正常運行，于是安排在設備運行時取油樣送檢做氣相色譜試驗。同時安排白班停機時間對變壓器做電氣試驗，以便盡快地了解變壓器的運行狀況。

2. 3電氣試驗分析

電氣試驗主要是檢測三相變壓器繞組的直流電阻值并通過計算得出相應的直流電阻不平衡率。在電氣試驗中變壓器的直流電阻不平衡率是變壓器的一項重要的性能參數，國標GB6451. 1—86中規定，對于10kV級以下的電壓等級，容量在1600kVA及以下的三相油侵式電力變壓器，其相直流電阻不平衡率一般不超過4%，線直流電阻不平衡率一般不超過2%。表1中的數據是通過試驗記錄下來的變壓器三相直流電阻值:

從試驗數據可以看出變壓器低壓側三相直流電阻值是一致的，然而高壓側在用的3檔相直流電阻不平衡率已高達10%，已經超出國標中規定中的要求，可以判斷變壓器高壓側內部已出現故障，故障點可能在B相的某個位置。

2. 4氣相色譜試驗分析

氣相色譜是通過檢測溶解在油中的烴類和一氧化碳、二氧化碳、氫氣等故障氣體含量來判斷變壓器內部有無故障的。由于變壓器內部的絕緣油、紙布，木頭等絕緣材料都為碳氫化合物或碳水化合物，在分子結構中碳氫鍵最多，其鍵能最低，因此在分解時最容易斷裂，而氫氣生產熱最小，因此在變壓器內部發生放電故障時碳氫鍵斷裂后氫氣最容易生產，同時烴類氣體也會瞬間增加。在變壓器正常運行時氫氣的含量幾乎都為零，因此氫氣為監測對象應是局部放電故障檢測的最理想的依據。表2為動力變壓器T9正常運行和出現隱患時的油樣氣相色譜試驗結果對比數值:

從出現輕瓦斯報警后的油樣化驗結果與正常運行時的油樣化驗結果比較可以看出氣體總烴、氫氣含量比較大、尤其是氫氣的含量。因此可以判斷變壓器內部已經發生了放電故障。

2. 5綜合分析與故障處理

從油樣的氣相色譜試驗分析可以判斷變壓器內部已經發生了放電故障，從電氣試驗分析可以判斷在變壓器的高壓側B相的某個位置出現異常，綜合分析可以判斷變壓器高壓側B相已經發生了放電故障，那么什么位置會發生放電呢?首先高壓側接線柱溫度均正常，不可能在接線柱上出現問題，最有可能出現在B相繞組哪個部位或者調壓開關的B相觸頭上出現過放電現象。

為了避免事故擴大，影響到正常生產，技術人員通過核算負荷大小后通過臨時電纜將T9變壓器所帶的負載轉移到其他兩臺動力變壓器供電，隨即安排吊芯檢查。檢查發現，變壓器調壓開關在用三檔B相觸頭上有放電痕跡，觸頭已被燒粘、損壞，變壓器油已被污染。在檢修后重新對變壓器安排電氣試驗，分別對變壓器三個檔位直流電阻值進行檢測，檢測數據見表3:

從試驗數據可以看出變壓器高、低壓側三相直流電阻值都正常。變壓器在油靜置24小時后恢復投用，這樣就在不停產的情況下，徹底處理了一起重大的設備隱患。在變壓器恢復投用一段時間后，再次對新更換的變壓器油取油樣做氣相色譜試驗。

從出現輕瓦斯報警后的油樣化驗結果與恢復運行后的油樣化驗結果比較可以看出氣體總烴、氫氣含量都比較少。因此可以判斷處理后的變壓器運行基本恢復正常。

3、改進措施

該公司高線投產后進行數次技術改造，用電負荷在不斷的增加，部分變壓器運行負荷已接近額定值，幾乎沒有余量。由于變壓器調壓開關觸頭過載能力相對薄弱，長時間過載運行容易造成損壞。對此我公司安排利用檢修時間對一般不需要調壓整流變壓器的調壓開關進行短接使用。對動力變壓器根據日常的負荷大小情況不同分別指定周期，利用檢修安排吊芯檢查，對調壓開關等部位做好重點檢查并做好詳細的記錄。

4、結束語

通過利用油樣的氣相色譜和電氣試驗的全部數據進行綜合分析能夠快地判斷出變壓器運行狀態的好壞、是否有故障、故障的性質以及故障的程度，設備部門將根據綜合分析的結果制定相應的處理方案，從而使設備隱患能及時得到處理，有效地控制重大設備事故的發生。