變壓器常見故障分析與預防對策探討

劉偉

摘 要 變壓器是電力系統中很重要的設備，一旦發生產生故障或發生事故，將造成系統停電等問題。因此各種電力變壓器事故要找出原因，總結出處理事故的辦法，把事故損失控制在最小范圍內，盡量減少對系統的損害。本論文將就變壓器的常見故障做簡要的分析、診斷，提出了變壓器故障的預防對策。

關鍵詞 變壓器 故障 診斷

0引言

電力變壓器是電力系統中不可或缺的設備。電力變壓器常見的故障主要有幾大類：鐵芯多點接地、絕緣故障、變壓器放電故障和放熱漏油故障。變壓器在發生事故之前，一般都會有異常情況，因為變壓器內部故障是由輕微發展為嚴重的。要通過對變壓器運行時的聲音、震動、氣味、變色、溫度及外部狀況等現象的變化，來判斷有無異常，分析異常運行的原因、部位及程度，以便采取相應措施。

1變壓器的常見故障分析

1.1鐵芯多點接地

變壓器的接地點只能是1個，2個或2個以上都被視作鐵芯多點接地。而導致多點接地的原因是多種多樣的，如絕緣材料的破壞、夾件和柱芯相接觸、安裝時外殼和鐵芯碰撞和金屬異物遺留等都會造成鐵芯多點接地。而鐵芯多點接地所帶來的隱患是非常嚴重的，會給人員的生命健康帶來非常大的危害。其危害的表現集中在兩個方面：其一，鐵芯多點接地會導致電力系統局部的過熱和短路。其二，會導致變壓器內部放電的故障。因而，要保護人員的健康，必須高度重視變壓器的鐵芯多點接地問題。

1.2變壓器放電故障分析

變壓器的放電故障是根據放電能量密度的不同而進行區分的，其放電的故障主要有三類形式：高能量放電、火花放電和局部放電。高能量放電也稱作電弧放電，此類放電故障具有非常大的危害，其放電密度大，產氣急劇，造成的危害有繞組匝層被擊穿，導致對地閃絡、引線斷裂、分接開關飛弧等事故，造成的損失比較大，此類放電沒有明顯的特征，難以準確的判斷，事故發生后其后果難以想象。當絕緣結構中的電場強度不均勻時，局部放電是由放電部位的電場強度決定的，而某些區域的電場過于集中。

1.3絕緣故障

電力變壓器的絕緣故障是常見的故障形式之一，內絕緣包括紙板、紙和油等絕緣材料，在遇到機械、電、熱等應力的作用下，內絕緣設備中的復合絕緣結構會不斷老化，特別是當變壓器的使用接近壽命周期的終點時，在空氣和水的作用下會加速絕緣材料的老化，嚴重影響變壓器的安全性和可靠性，對生產和生活帶來嚴重的影響。另外，由于外部環境的復雜變化，變壓器的內絕緣中有水或局部過熱等，不但會造成絕緣材料的老化，還會導致短路等情況。

1.4其他故障

其他一些故障包括滲漏油故障和放熱故障等，滲漏油故障主要包括膠墊安裝不到位、油箱焊接縫漏油等導致的法蘭故障和高壓套管升高座等問題；而放熱故障主要是由于磁路問題、導體出現異常和接觸點連接不良等問題。

2變壓器故障的預防對策

2.1變壓器油質變壞

變壓器中的油，由于長時間使用而沒有更換，其中漏進了雨水和浸入了一些潮氣，再加上其中的油溫經常過熱，這就容易造成油質的變壞。而油質變壞則導致變壓器的絕緣性能受到了很大的影響，這種情況就非常容易引起變壓器的故障產生。如果是新近投運的變壓器，它的油色會呈淺黃色，在使用一段時間以后，油色將會變成淺紅色。而如果發現油色開始變黑，這種情況下為了防止外殼與繞組之間或線圈繞組間發生電流擊穿，就要立刻進行取樣化驗。經化驗后，若油質合格則繼續使用，若不合格就對絕緣油進行過濾和再生處理，讓油質達到合格要求和再進行使用。

2.2內部聲音異常

變壓器如果運行正常，其中產生的電磁交流聲的頻率會相當穩定，而如果變壓器的運行出現問題，在變壓器中就會偶爾產生不規律的聲音，表現出異常現象。這種情況產生的幾種主要原因是：變壓器進行過載運行，這種情況變壓器內部就會有沉重的聲音產生；變壓器中出現短路和接地時，繞組中出現較大的短路電流，會發出異常的聲音；變壓器產生諧波和連接了大容量的用電設備時，由于產生的啟動電流較大，以后造成異響。

2.3變壓器自動跳閘的處理

當運行中的變壓器自動跳閘時，運行人員應迅速作出如下處理：（1）當變壓器各側斷路器自動跳閘后，將跳閘斷路器的控制開關操作至跳閘后的位置，并迅速投入備用變壓器，調整運行方式和負荷分配，維持運行系統及其設備處于正常狀態；（2）檢查掉牌屬何種保護動作及動作是否正確；（3）了解系統有無故障及故障性質；（4）若屬以下情況并經領導同意，可不經檢查試送電：人為誤碰保護使斷路器跳閘；保護明顯誤動作跳閘；變壓器僅低壓過流或限時過流保護動作，同時跳閘變壓器下一級設備故障而其保護卻未動作，且故障已切除，但試送電只允許一次。

2.4油位過高或過低

變壓器正常運行時，油位應保持在油位計的1/3到1/4之間。在裝油時，一定要根據當地氣溫選擇合適的注油高度。而變壓器油溫則受負荷同環境因素的變化的影響，假如油溫出現變化，但起油標中油位卻沒有跟著出現變化，那么油位就是一個假象，造成這種狀況的原因可能是油標管堵塞、呼吸管堵塞、防爆管通氣孔堵塞等。這就要求值班人員要經常對變壓器的油位計的指示狀況做出檢查，如果出現油位過低，就要查明其原因并實施相應措施，而如果出現油位過高，就適當地放油，讓變壓器能夠安全穩定地運行。

2.5繞組故障

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。

3結束語

當前，變壓器在運行中的故障給電力系統的穩定運行帶來了很大的障礙，影響供電的正常，要分析變壓器的故障原因，并針對性的提出診斷措施和預防措施。要加強對變壓器運行的巡監，做好常規的維護工作，及時地消除設備的缺陷，定期進行檢修和預防性試驗，盡量避免變壓器事故的發生，減小事故對電網及電器設備的損害。