變壓器常見故障的原因分析，處理與預防措施

摘要：變壓器作為電力網絡中的節點，在電力系統中起著支撐系統結構和變換電壓的作用，變壓器的故障對電力系統的完整性破壞非常大。本文總結了變壓器故障類型，分析了變壓器故障原因，提出變壓器故障的預防措施。

關鍵詞：電力系統 變壓器 故障 預防措施

中圖分類號：TM77文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0096-01

當今世界隨著科技的發展，現代化的進程不斷加快，而作為保障工業生產和人民生活的的電力已成為不可或缺的一部分，并對當地的經濟造成重要影響。作為電力系統中一種主要的電氣設備，變壓器一旦發生問題，就可能給工業生產造成巨大損失，也會給人們的生活帶來極大不便，對社會的穩定性和國民經濟持續快速健康發展造成深遠的影響。因此，從保障電力系統安全運行的角度出發，應深入分析變壓器故障的原因，對可能發生的故障采取必要的措施進行預防以保障與電力相關的國民經濟和人們生活的安全。

1 變壓器主要故障類型分析

1.1 雷擊所引起的過電壓

由雷擊導致的過電壓可以分為以下兩種情況：第一種是由于避雷器的接地電阻增加而導致的變壓器外殼電位升高，當變壓器外殼電位增加到一定值時就會使變壓器的絕緣系統受損而出現絕緣擊穿的現象；另一種情況的出現是由變壓器避雷器接地引線過長而導致的，如果此時通過了一段陡度的電流，則由于電壓的升高和相互疊加將破壞變壓器的絕緣系統。

1.2 變壓器絕緣老化導致的故障

變壓器進行正常運行的條件之一就是變壓器的絕緣水平，變壓器的絕緣水平都是有規定的使用年限的，因此是與使用壽命相關的。如果在變壓器正常的運行過程中出現了絕緣材料老化的現象，就說明絕緣材料是在不斷地被損耗。當使用達到一定年限后，這種老化將加劇，即出現嚴重的絕緣老化現象，產生枯焦和變黑，若此時外力出現了對絕緣材料的摩擦和震動，則絕緣材料將發生破損，嚴重時將發生相間短路事故。

1.3 絕緣油的劣化

變壓器的絕緣油對于變壓器的冷卻具有重要作用，同絕緣油可以使變壓器中的產生的熱量傳送到冷卻裝置，這樣就保證了變壓器的正常運行同時還在繞組和鐵芯之間起到了絕緣介質的作用。

在正常運行的過程中變壓器的絕緣油都是在較高的溫度下進行的，其溶解了大量的空氣雜質，在氧氣的作用下將生成各種酸性的氧化物，腐蝕絕緣物質的同時還增加了絕緣油的損耗，不但降低了絕緣油的品質也將引發連鎖的閃絡事故，同時將進一步導致擊穿事故的出現。空氣中的水平可能被絕緣油吸收，而水是強電場中最容易分解的物質，因此其不但增加了絕緣油的導電性能，也將不利于變壓器整體的安全穩定運行。

1.4 分接開關出現的故障

1.4.1 無載分接開關出現的故障

如果有一個清晰的變壓器油泄漏，鉛開關也會裸露在空氣中，這樣不但可以導致分接開關和出現短路潮濕的意外，也可以引起損害的變壓器。變壓器在正常運行過程中，如鉛開關接觸有嚴重的傷害或部分污染，其分解的彈性將開關彈簧，因為彈簧的熱效應當前嚴重的變化，所以會降低系統的動態和靜態接觸壓力，增加內在聯系接觸電阻，容易導致接觸器燃燒事故。與此同時，也會引起熱接觸氧化腐蝕加劇和變形的接觸，這個過程將導致變壓器反復出現損壞。

1.4.2 有載分接開關出現故障

通常，本體變壓器桶和開關絕緣油是彼此孤立的，這就保證了在變壓器正常運行。如出現有載分接開關出現頻繁開關也不會出現電弧現象，可以用來維護油不產生可燃氣體。在這時候，如果變壓器開關本體和開關油腔密封不夠嚴密，很容易造成了嚴重的滲流的石油和天然氣，天然氣將進入身體的變壓器油。作為一個后果，變壓器油箱在一個大的數目增加易燃氣體，正常運行的安全性的變壓器就是一個嚴重的威脅。此外，在頻繁操作過程中如果有一個負荷開關的內部零件松或脫落，情況將導致負荷開關故障。

2 變壓器發生故障的主要原因

2.1 變壓器設計時的缺陷

設計缺陷是變壓器發生故障的主要原因之一，根據有關調查資料，在15000臺配電變壓器中大概有4500臺發生過嚴重的雷擊損壞事故，其中90%是由于設計時的缺陷所導致的。

2.2 避雷器故障

變壓器避雷器故障主要集中在避雷器接地線上，避雷器的接地線太長會導致某一陡度的電流通過時發生壓降相互疊加的現象，這樣就會使得變壓器繞組中的電壓的絕緣性受到損壞，引發出一系列的連鎖事故。如果變壓器截面太小則容易導致雷擊燒斷，接地線起不到保護的作用造成嚴重的變壓器故障。

2.3 線路涌流所導致的故障

線電流互感器除了閃電斷層影響的變壓器故障，造成了變壓器故障的主要原因之一。一般來說，包括洪峰流量電壓分布和斷裂帶、上料機，并在此過程中電壓等，這些現象對變壓器故障危害最大的是變壓器出口突然短路時，變壓器二次側短路發生接地故障，一面可以產生超過幾次短路電流的額定電流，抵消了二次側位短路電流的作用，也將會如此的高壓大電流的作用在蜿蜒的山路上，在變壓器線圈的內部會產生很多的機械力，使溫度過高的線圈，使保溫襯里松和脫落，這種情況是極為容易導致變壓器故障。

3 變壓器故障防范措施

3.1 定期檢查，確保避雷裝置的可靠性

應進行定期的檢查工作，不僅要查看斷股現象的發生而且要查明引線是否符合其他的規定，在干旱的季節還要對接地電阻進行檢測和分析，以保證其最大值不會超過5Ω，此外，應按照規定每年進行相關的預防性試驗，對于在試驗中不合格的避雷器要及時更換，減少雷擊過電壓對變壓器的損害。

3.2 做好維護工作，確保正常運行

應定期清除變壓器的污垢及灰塵，對絕緣子及套管進行清潔，經常查看油冷卻系統散熱器的工作狀態，保證其沒有發生生銹、滲漏和一些其他的限制油流動的機械損傷事故，此外還應檢查變壓器的油色和油位，提前發現問題，采取相應的措施消除隱患。

3.3 定期進行分接開關的檢查

應定期檢查變壓器的分接開關，著重對開關的機械轉動性能，轉軸密封性能及位置進行核查；開關的固定螺絲應保證在開關的頻繁操作過程中仍能保持其位置的正確性和動靜觸頭接觸良好，并針對燒灼情況及編織聯接線的情況進行分析，如果產生斷股，必須予以更換。并且定期對分接開關進行檢查，及時發現問題處理問題，才可能把可能的故障消滅在萌芽狀態。

4 結語

電力變壓器作為一個非常重要的電氣設備，是直接關系到電力系統的正常運行的可靠性和安全性，雖然變壓器差動、避雷器多種保護措施，但因為有雷擊、絕緣老化的影響和過電壓、變壓器的出現意外事故發生率仍然很高，因此，應將變壓器故障原因進行細致分析，采取有針對性的措施，消除安全隱患，保證設備的正常工作的變壓器和安全穩定運行的電力系統。

參考文獻

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