淺論變壓器幾種故障原因及防范措施

摘要：變壓器在電力系統(tǒng)中起著傳輸電能的作用，如電力變壓器發(fā)生故障，會導致電力的供應發(fā)生中斷，甚至會引發(fā)火災等一系列安全事故，將會對社會及企業(yè)造成重大的損失。正確的、合理的排除故障、會有效的防止事故發(fā)生或擴大。

關鍵詞：變壓器;故障;原因;防范措施

前 言

某大型化工廠配套自備電廠4×125MW機組，通過四臺150MVA的三繞組主變器接入地方電網(wǎng)，主變低壓側通過四臺25MVA的變壓器供廠用電。前期因變壓器多次故障，有電纜擊穿短路、管型母線擊穿短路、絕緣子短路、二次回路故障誤跳、繞組（線圈）短路等原因造成變壓器跳停。給生產造成了較大的損失，現(xiàn)針對變壓器曾發(fā)生過的故障做一淺析，并談一談防范措施杜絕再次發(fā)生故障。

一、常見故障的分析處理

1.1磁路故障

變壓器磁路故障主要有：穿心螺絲及夾板碰接鐵芯、鐵芯未接地或接地不良、硅鋼片間的絕緣損壞。

案例：№4主變出現(xiàn)過一次硅鋼片間的絕緣損壞，導致發(fā)變組跳停且化驗油質發(fā)現(xiàn)烴嚴重超標。

措施：鐵芯是由硅鋼片迭壓成的，為了減少鐵芯的渦流損失，將鐵芯涂漆絕緣。如絕緣破損或老化，則片間絕緣性能降低，渦流增加，將導致局部過熱甚至熔化，同時還會使繞組溫度升高而加速老化[1]。定期化驗油質分析變壓器內部是否正常。

1.2變壓器油位過高或過低

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，變壓器的油位高低取決于油溫的變化，但是在不正常的情況下由于漏油、滲油也會引起油位的變化[2]。我公司位處西北方，冬夏季溫差較大，油位的變化易較大，夏季可達到8/10，冬季可達1/10。

措施：油位過高時可開啟全部冷卻風扇，并適量放油。當油位過低時可適當關閉散熱器并及時補油，放油與補油都不得超過1/3到1/4之間油位。

1.3避雷器故障

案例：№3主變高壓側A相避雷器運行過程中，因密封不嚴內部閥片受潮導致絕緣擊穿而炸裂，引起系統(tǒng)發(fā)生瞬間接地短路故障，發(fā)變組跳停。

措施：對避雷器定期檢查維護，清理積污，并涂防污閃漆。做好相應的防范措施，防止系統(tǒng)因操作過電壓或雷電過電壓而造成設備燒毀事故的發(fā)生。定期通過預防性試驗進行質量監(jiān)督，以確保其完好備用。在巡檢過程中定期、雷雨過后對避雷器計數(shù)器進行檢查，分析數(shù)據(jù)。

1.4絕緣瓷套管出現(xiàn)閃絡和爆炸

由于密封橡膠墊質量不好，安裝位置不當，螺母壓得不緊等原因，導致套管密封不嚴，因進水或潮氣浸入使絕緣受潮而損壞，電容式套管絕緣分層間隙存在內部形成的游離放電。

套管表面積垢嚴重，以及套管上有大的碎片和裂紋，均會造成套管閃絡和爆炸事故[3]。

案例：在空冷島沖洗時，水下落過程形成不規(guī)則的水霧至№3主變本體絕緣子上，發(fā)生污閃，電弧距離較短發(fā)生短路。

防范措施：定期清掃主變絕緣子、在絕緣子上涂防污閃漆、防止空冷島沖洗水落至主變絕緣子上、逢停時做耐壓試驗。

1.5繞組（線圈）短路

繞組故障中主要包括相間短路、繞組接地、頭開焊、接斷線、匝間短路等。變壓器繞組短路較少見，

案例：№1勵磁變繞組閘間短路著火，發(fā)電機跳停。原因為變壓器在制造和后期進行檢修時，變壓器在運行中因散熱不良或長期過載，溫度長期過高，造成了絕緣局部損壞。

措施：企業(yè)用變壓器一般都是A級絕緣，如超負荷運行，則其絕緣迅速老化，易導致閘間短路或層間短路，而且絕緣老化后絕緣性能明顯降低，遇過電壓時容易擊穿，所以禁止變壓器長期過負荷運行，干式變冷卻風扇一般都設在110℃啟動，現(xiàn)將啟動風扇溫度設置在70℃啟動。

1.6變壓器電纜擊穿

案例：№2主變中壓側管型母線在前期材料運輸過程中因碰撞產生了毛刺，施工工藝質量不高，在管型母線絕緣層夾雜氣泡，長期運行中引起局部電場集中擊穿，造成№2主變差動保護動作跳閘，№2發(fā)變組跳停。

措施：定期測量管型母線運行溫度，三相管型母線同一部位溫度差正常情況下不超過5℃，加強日常巡回檢查管理，發(fā)現(xiàn)管型母線有放電現(xiàn)象時及時申請停運處理，以免事故擴大，每年對變壓器管型母線軟連接處絕緣層進行一次維護;在難以測溫的地方安裝高溫在線檢測儀，在后臺可實施監(jiān)控溫度。

二、 其他常見的故障

變壓器油質變壞、內部聲音異常、過電壓引起故障、瓦斯保護故障、分接開關故障、變壓器滲漏油、變壓器著火、內部故障、變壓器油溫突變故障[3]。

三、結論

運行中的變壓器，要做到實時掌握變壓器的運行狀況，時刻監(jiān)視變壓器的電壓、電流、聲音以及上層油溫等。要確認冷卻器進油管和出油管的蝶閥開啟，散熱器通暢，潛油泵的轉向是否正確，油流是否正常，風扇在運行中運轉是否正常，變壓器、冷卻器、套管有無滲漏油現(xiàn)象，定期對變壓器絕緣子、套管、傘裙進行檢查清理，定期對連接部件進行測量溫度。即定期工作按時做，絕緣監(jiān)督定時做，清理工作逢機會做，運行工況天天做，才能確保變壓器長期穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]電工作業(yè)《全國特種作業(yè)人員安全技術培訓考核統(tǒng)編教材》 .編委會編著.北京：氣象出版社，2011.1

[2]電工進網(wǎng)作業(yè)許可考試參考教材.國家電力監(jiān)管委員會電力業(yè)務資質管理中心編寫組編.北京：中國財政經濟出版社，2006.6

[3]農村電氣設備故障排除及檢修叢書-變壓器.中國電力出版社，2003.01

作者：李錦鋒 1982年8月，主要研究：火力發(fā)電廠電氣運行