电力变压器常见故障分析及维护

杨雁玲

电力变压器常见故障分析及维护

杨雁玲

就变压器运行中的不正常现象，阐述了变压器常见故障原因和预防措施。

电工技术；电力变压器；油浸式变压器

0 引言

变压器是变电站的重要设备，是输变电系统的心脏。变压器的无故障运行关系到电力网络的安全及可靠运行。变压器的运行维护是变电站的重要工作。本文对50台S11-M-6.3/10型变压器进行观察和统计，以油浸式10 kV级S9、S11为例分析电力变压器运行中的常见故障及运行维护。

1 变压器运行中的不正常现象

1.1 渗漏油

变压器渗漏油故障是变压器的普遍故障，俗称“老大难”问题，可分为油箱焊缝渗漏、高压套管升高座或进入孔法兰渗漏、低压侧套管渗漏、防爆管渗漏等。

1.2 油温不正常

测温元件测量值超过规定的允许值，或者温度是在允许的范围内，但据当时负荷和环境温度判断，认为温度不正常。原因是：①长期过负荷运行；②冷却风扇、油泵有故障或冷却管结垢等散热条件恶化；③漏油；④变压器匝、层、股间短路；⑤铁芯局部短路过热，如穿芯螺栓绝缘破裂或炭化引起铁芯局部短路，夹件碰铁芯使铁芯局部短路，接地片过长、紧贴铁芯引起局部短路等；⑥漏磁或涡流引起油箱等发热。除以上原因外，也有可能是因内部过热故障引起的，应马上停运检修。

1.3 油位不正常

原因有：①油位计指示假油位，因为吸附剂受潮变色、结块或胶囊、隔膜堵住储油柜与本体联箱联管口；②油位计指示的真实油位远低于正常油位，存在渗漏点（结合面密封不良，焊接不良，密封件损坏），因内部故障引起喷油，有载分接开关油室渗漏；③油位计损坏。

1.4 响声、振动声响不正常

变压器正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声，如发出不连续或其他特殊的响声，则视为不正常。①变压器声音比平常尖锐，这时可结合电压表来综合判断。电网发生过电压，单相接地或电磁共振时，变压器过载运行，负荷变化大，又因谐波作用，瞬间会发出“哇哇”或“咯咯”的间歇声，监视测量仪表的指针发生摆动，音调高、音量大。②变压器声音比平时大且有明显的杂音，但电流、电压又无明显异常时，可能是紧固部件松动，导致硅钢片振动增大。③若变压器发出“吱吱”声，则有可能是变压器局部放电，如变压器的跌落式熔断器或分接开关接触不良等。④若变压器发出“嘶嘶”声，则是变压套管脏污，表面釉质脱落或有裂纹存在。⑤音响中夹有连续的、有规律的撞击或摩擦声时，可能是变压器铁芯紧固不好而引起的异常响声，而各种测量表计指示和温度均无反应，这类声音虽异常，但对运行无大危害。

2 变压器常见故障分析和预防处理

变压器在发生故障前一般都有异常状态，运行中的检查应根据变压器运行仪表监测数据和声音、震动、气味、变色、温度等情况观察设备状态，判断有无异常，分析原因、部位以及程度，在有条件的情况下最好借助检测装置确定运行状态和问题所在，以便采取相应措施。

2.1 变压器渗油故障

发生此故障会因检修变压器排除渗漏而停运造成经济损失，还可能引发火灾，所以必须解决。

2.1.1 原因分析

（1）变压器密封结构不良引起渗漏。同样性能的密封件用于不同的密封结构中，会有不同的密封效果。

（2）焊接缺陷造成渗漏油。主要是由焊缝裂纹、气孔、夹杂等造成。

（3）密封面不良引起渗漏油。变压器密封面除因结构设计不合理易引起渗漏外，还因密封件材质不良、密封面处理不良以及安装不慎等原因易造成渗漏油。

（4）其他因素影响渗漏，如环境温度、振动频率的加剧以及材料的热胀系数不同等。

2.1.2 防止措施和故障处理

（1） 现场补焊消除缺陷。

（2） 现场胶黏堵漏。

（3）更换或改造易渗漏油的组件。对于运行已久的变压器，有些组部件因结构、选材不良，极易渗漏油，应予以更换或改造。

2.2 铁芯多点接地故障

变压器铁芯多点接地运行将导致铁芯出现故障，危及变压器的安全运行，应及时进行处理。

2.2.1 原因分析

（1）变压器现场安装时，没有将定位钉翻转或拆除，使铁芯夹件与油箱相碰。

（2）铁芯的穿芯螺栓、夹件由于运行振动而无防松动措施。

（3）在制作过程中，铁芯夹件支板碰撞铁芯；夹件与铁芯柱之间距离太小，绝缘不良而造成直接接触；硅钢片翘角而接触夹件等。

（4）铁芯下部垫脚绝缘纸板破碎、位移脱落，使垫脚与铁芯相碰；下部绕组托板过长与铁芯相碰等。

（5）方铁与铁芯之间绝缘破坏，相当于铁芯沿截面方向被短路，使附加损耗增大、甚至过热而烧损铁芯。

（6）安装检修时金属异物留于箱内。

（7）变压器运行时间较长而未及时检修时，由于垫脚绝缘板受潮，绝缘不良，锈蚀而引起的铁芯与接地体之间形成多点接地。

2.2.2 防止措施和故障处理

（1）在安装时，切记将定位钉翻转或拆除。

（2）在大修时，应彻底冲洗油箱底部，防止金属异物留于箱内。还应加强冷却器及油泵的维护检查，防止因油泵轴承和叶轮磨损的金属粉末进入油箱，引起铁芯多点接地。

（3）为防止变压器的下铁轭阶梯形绝缘垫块受潮而形成高阻性多点接地故障，应加强对绝缘油的监护，防止绝缘受潮。

（4）运行维护中应定期测量变压器铁芯接地电流，或加装电流表监视。一旦发现铁芯多点接地时，应采用直流电流冲击法。拆除变压器铁芯接地线，在变压器铁芯与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击，冲击3～5次，常能烧掉铁芯的多余接地点，起到很好的消除铁芯多点接地的效果。

2.3 变压器绝缘系统故障

2.3.1 原因分析

（1）绝缘受潮是变压器绝缘系统损坏的重要原因。

（2）当变压器过负荷时间很长，且对绝缘油缺乏维护时，极易引起绝缘老化。油温过高会加速油泥、水及酸的形成，不仅会加速变压器固体绝缘的老化，而且可能使油泥附着于线匝上，易造成电气击穿。

（3）变压器绝缘结构设计时，由于设计不合理，造成相间短路。

2.3.2 防止措施和故障处理

（1）提高安装和大修质量。在安装或大修时，应注意提高变压器现场真空处理、真空注油和热油循环工艺，将变压器油绝缘系统的含水、含气和含杂质水平尽可能降低。

（2）加强对绝缘油的监护。

（3）加强变压器的密封，防止绝缘受潮，并加强油中微量水分的分析。

3 结语

变压器是变电站的重要设备，是变电站运行的中心枢纽，所以变压器的运行维护是变电站工作人员的重中之重。变压器的故障涉及诸多因素，又是相互影响的，应该综合分析，排除假象，才能准确找到故障原因及故障点，提出合理的处理方法，使故障提前预防或及早排除，以减少不必要的损失。

Common Fault Analysis and Maintenance of Power Transformer

Yang Yanling

According to the abnormal phenomenon of transformer operation,common fault causes and prevention measures is elaborated.

electrical technology；power transformer；oil-immersed transformer

TM411

B

1000-4866（2012）03-0039-03

杨雁玲，女，1982年9月出生，2002年7月毕业于北京工业职业技术学院，现在大同煤矿职业技术学院工作，助理工程师。

2012-06-25

2012-07-09