水电厂变压器故障原因及处理方法研究

张鹏国

（国网新源控股有限公司丰满发电厂，吉林 吉林 132108）

变压器是水电厂的重要设备，在电压的转变以及电流的运输过程中有着不可取代的地位。如果变压器发生故障，会导致水轮发电机组停机事故，甚至会引发火灾等一系列安全事故。所以，加强变压器的故障原因分析以及处理方法的研究，对水电厂安全生产意义重大。

1 变压器的运行检查项目

值班人员应经常监视变压器仪表的指示，及时掌握变压器的运行状况。监控系统数据库应至少每个小时存储一次运行记录。变压器的日常巡回检查，每24小时至少进行一次；每周五在尖峰负荷时进行一次夜间巡视（熄灯检查），主要检查各部有无火花放电、电晕及过热现象。

1.1 变压器的一般检查项目

变压器的油温和温度计应正常，储油柜的油位应与温度相对应，各部位无渗油、漏油；套管油位应正常，套管外部无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其它异常现象；变压器声音是否正常；各冷却器手感温度应相近，风扇运转正常；吸湿器完好，吸附剂干燥；引线接头、电缆、母线应无发热迹象；压力释放阀应完好无损；瓦斯继电器内无气；各控制箱和端子箱应关严，无受潮；干式变压器的外部表面应无积污。

1.2 变压器的特殊检查项目

在下列情况下对变压器进行特殊巡回检查，增加巡视检查次数:新设备或经过检修、改造的变压器在投运72小时内；有严重缺陷时；气候突变（如大风、大雾、大雪、冰雹、寒潮、沙尘暴等天气）时；雷雨季节，特别是雷雨后；高温季节、高峰负荷期间；变压器急救负载运行时；每次短路故障后，应进行变压器外部检查。

2 变压器常见故障的分析处理

2.1 变压器油温突增

水电厂变压器油温突增，主要原因是:内部紧固螺丝接头松动、冷却装置运行不正常、变压器过负荷运行以及内部短路闪络放电等。在正常的情况下，变压器上层油温必须要在85℃以下。变压器油温升高警报时，应检查三相负载是否平衡，检查变压器周围空气温度，检查变压器油位是否过低，检查散热器与本体温度有无显著差别，判断散热器是否堵塞或阀门未开；检查变压器冷却风扇运行是否正常。若温度升高的原因是由于冷却风扇故障所至，应将变压器停运处理；若不能立即停运处理，应尽可能的降低变压器的负载，使变压器的温度恢复到正常值以内。

2.2 内部声音异常

变压器如果运行正常，其中产生的电磁声的频率会很稳定，而如果变压器的运行出现问题，在变压器中就会偶尔产生不规律的声音，表现出异常现象。主要原因是:变压器进行过载运行，变压器中的零件产生松动时，变压器的铁芯最外层硅钢片未夹紧，变压器顶盖的螺丝产生松动，变压器的内部电压如果太高或者出现短路和接地时，都会发出异常的声音，值班人员根据具体情况加以处理。

2.3 油位过高或过低

变压器正常运行时，油位应保持在油位计的1/3到1/4之间。变压器的油位过低，则可能导致瓦斯保护及误动作，甚至造成绝缘击穿。若是油位过高，则容易产生溢油。长期漏油、温度过低、渗油检修变压器放油之后没有进行及时补油等就是产生油位过低的主要原因。如果出现油位过低，就要查明其原因并实施相应措施，而如果出现油位过高，就需要放油，让变压器能够安全稳定地运行。

2.4 变压器油质变坏

变压器中的油，由于长时间使用而没有更换，其中漏进了雨水和浸入了一些潮气，再加上其中的油温经常过热，这就容易造成油质的变坏。而油质变坏则导致变压器的绝缘性能受到了很大的影响，这种情况就非常容易引起变压器的故障产生。如果发现油色开始变黑，为了防止外壳与绕组之间或线圈绕组间发生电流击穿，就要立刻进行取样化验。

2.5 自动跳闸故障

在变压器的运行过程中，突然出现自动跳闸时，要进行外部检查，查明跳闸原因。如果在检查后确定是因为操作人员的操作原因或者是因为外部故障造成的，就可越过内部检查环节，进行直接投入送电。如果是发生了差动保护动作，就要对保护范围中的设备进行全面、彻底检查。

2.6 瓦斯保护故障

瓦斯保护是变压器内部故障的主要保护元件，其中轻瓦斯作用于信号，而重瓦斯则作用于跳闸。瓦斯保护的动作灵敏可靠，因此能有效监视变压器内部大部分故障。引起瓦斯保护动作的原因:在变压器进行加油或滤油时，带入变压器内部的空气没有及时排出，导致油温在变压器运行时升高，并逐渐排出内部空气，从而引发瓦斯保护动作。变压器发生短路或内部故障产生气体，都会让瓦斯保护动作出现。要立刻关闭变压器的电源，并进行电气测试，找出产生事故的原因。

2.7 绕组故障

绕组故障中主要包括相间短路、绕组接地、头开焊、接断线、匝间短路等。引发这些故障的主要原因:变压器在制造和后期进行检修时，造成了绝缘局部损坏。变压器在运行中因散热不良或长期过载，温度长期过高，使绝缘产生老化。变压器的制造工艺不良，压制不紧，机械强度无法承受短路冲击，让绕组变形，绝缘损坏。变压器的绕组受潮，导致绝缘膨胀堵塞油道，致使局部过热。

3 变压器事故处理原则

3.1 发现变压器有下列情况之一如未自动跳闸，应立即停电:变压器外壳破裂大量漏油；安全释放阀动作，向外喷油、喷烟或喷火；套管闪络、炸裂或端头熔断；因漏油使贮油器油面降至油位计的最低极限；变压器着火。

3.2 发现变压器有下列情况之一者也应立即停电，但有条件时，应尽可能先转移负荷:变压器声音特别异常且明显增大，内部有间歇的噼啪声或敲击声；因漏油使贮油器油面降至油位计的指示下限；套管有破损和放电现象；轻瓦斯保护频繁警报，且气体可燃；变压器附近的设备发生爆炸、着火等情况，对该变压器构成严重威胁时；发生危及变压器安全的其它情况。

3.3 发现变压器有下列情况允许联系处理:内部音调异常或响声性质特别；安全释放阀动作，但未喷油；绝缘套管裂纹，并有闪络放电痕迹；变压器漏油或上盖掉落杂物，影响安全运行；油色变化显著，油化验不合格；轻瓦斯保护发出报警信号。

结语

综上所述，运行人员要加强变压器的检查质量，根据变压器的具体情况准确地判断变压器的故障类型，及时处理，确保水电厂变压器的安全运行。

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