探析變壓器在運行中故障的發現與處理

趙金剛

引言：變壓器在運行過程中由于自然條件或者人為等因素，經常會出現一些不正常的現象，本文針對變壓器在運行過程中經常出現的現象及故障進行了介紹，并給出了具體的解決辦法。

一、變壓器運行中出現的不正常狀態

1、變壓器在運行過程中出現溫度不正常、音響異常、油位的異常、冷卻裝置異常等情況，應該立即將異常情況處理。

2、變壓器在運行中當其實際負荷超過其規定的過負荷值時，必須按照相關規定降低變壓器的負荷。

3、變壓器內部音響很大，很不正常，有爆裂聲；溫度不正常并不斷上升；儲油柜或安全氣道噴油；嚴重漏油使油面下降，低于油位計的指示限度；油色變化過快，油內出現碳質；套管有嚴重的破損和放電現象等，應立即停電修理。

4、運行中的變壓器的油溫比較高時，其油位降低非常明顯時，需要遵循相關規定給變壓器立即加油。如果變壓器的油位是由漏油所引起的，此時將變壓器的瓦斯保護應設為信號，同時采取相應的處理方法解決問題，然后給變壓器立即注油到規定范圍。

5、當溫度上升時引起變壓器的油位慢慢升高時，假如變壓器在溫度最高的時候油位超過其油位指示計，應該立即放油使變壓器的油位到合適的范圍，以防止油溢出。

二、日常運行中的變壓器檢查內容

為了盡量避免變壓器大事故的發生，影響供電的可靠性，要求變電所運行人員應高度重視變壓器的巡視和檢查，及時發現其不正常狀態，做到故障早發現、早處理，從而把設備故障處理在萌芽狀態。巡視檢查內容主要包括以下幾個方面：

1、檢查變壓器上層油溫是否超過允許范圍。由于每臺變壓器負荷大小、冷卻條件及季節不同，運行中的變壓器不能以上層油溫不超過允許值為依據，還應根據以往運行經驗及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應檢查冷卻裝置是否正常，油循環是否破壞等，來判斷變壓器內部是否有故障。

2、檢查油質，應為透明、微帶黃色，由此可判斷油質的好壞。油面應符合周圍溫度的標準線，如油面過低應檢查變壓器是否漏油等。油面過高應檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內部故障。

3、變壓器的聲音應正常。正常運行時一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變，應細心檢查，并迅速匯報值班調度員并請檢修單位處理。

4、應檢查套管是否清潔，有無裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應正常。工作、備用電源及油泵應符合運行要求等等。

5、天氣有變化時，應重點進行特殊檢查。大風時，檢查引線有無劇烈擺動，變壓器頂蓋、套管引線處應無雜物；大雪天，各部觸點在落雪后，不應立即熔化或有放電現象；大霧天，各部有無火花放電現象等等。

三、變壓器的事故處理

為了正確的處理事故，應掌握下列情況：①系統運行方式，負荷狀態，負荷種類；②變壓器上層油溫，溫升與電壓情況；③事故發生時天氣情況；④變壓器周圍有無檢修及其它工作；⑤運行人員有無操作；⑥系統有無操作；⑦何種保護動作，事故現象情況等。變壓器在運行中常見的故障是繞組、套管和電壓分接開關的故障，而鐵芯、油箱及其它附件的故障較少。下面將常見的幾種主要故障分述如下：

1、繞組故障。主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。產生這些故障的原因有以下幾點：①在制造或檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。②在運行中因散熱不良或長期過載，繞組內有雜物落入，使溫度過高絕緣老化。③制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。④繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱。⑤絕緣油內混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時處理。由于上述種種原因，在運行中一經發生絕緣擊穿，就會造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時的故障現象是變壓器過熱油溫增高，電源側電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護動作；嚴重時差動保護或電源側的過流保護也會動作。發現匝間短路應及時處理，因為繞組匝間短路常常會引起更為嚴重的單相接地或相間短路等故障。

2、套管故障。這種故障常見的是炸毀、閃落和漏油，其原因有密封不良，絕緣受潮劣比；或者呼吸器配置不當或者吸入水分未及時處理。

3、分接開關故障。常見的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有連接螺絲松動； 帶負荷調整裝置不良和調整不當；分接頭絕緣板絕緣不良； 接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足；油的酸價過高，使分接開關接觸面被腐蝕等。

4、鐵芯故障。鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的， 其后果可能使穿心螺桿與鐵芯迭片造成兩點連接，出現環流引起局部發熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀。也可能造成鐵芯迭片局部短路，產生渦流過熱，引起迭片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油劣化。運行中變壓器發生故障后， 如判明是繞組或鐵芯故障應吊芯檢查。首先測量各相繞組的直流電阻并進行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。

5、 瓦斯保護故障。瓦斯保護是變壓器的主保護，輕瓦斯作用于信號，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護動作的原因及處理方法：輕瓦斯保護動作后發出信號原因是變壓器內部有輕微故障；變壓器內部存在空氣；二次回路故障等。運行人員應立即檢查，如未發現異常現象，應進行氣體取樣分析。瓦斯保護動作跳閘時可能變壓器內部發生嚴重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現瓦斯保護動作跳閘，應先投入備用變壓器，然后進行外部檢查。檢查油枕防爆門，各焊接縫是否裂開，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。變壓器自動跳閘時，應查明保護動作情況，進行外部檢查。經檢查不是內部故障而是由于外部故障（穿越故障） 或人員誤動作等引起的，則可不經內部檢查即可投入送電。如差動保護動作，應對該保護范圍內的設備進行全部檢查。

此外，變壓器著火也是一種危險事故，因變壓器有許多可燃物質，處理不及時可能發生爆炸或使火災擴大。變壓器著火的主要原因是：套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出并在頂蓋上燃燒；變壓器內部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。發生這類事故時，變壓器保護應動作使斷路器斷開。若因故斷路器未斷開，應用手動來立即斷開斷路器，拉開可能通向變壓器電源的隔離開關，停止冷卻設備，進行滅火。變壓器滅火時，最好用泡沫式滅火器，必要時可用砂子滅火。

（作者單位：寧夏送變電工程公司 ）