变压器故障检修问题分析

张玉平

（安顺市供电局 变电管理所，贵州 安顺561000）

当电力变压器发生故障时，为了避免故障影响的进一步扩大，也为了保证系统、设备的安全运行，对电力变压器进行全面的综合诊断就显得非常必要。对变压器的故障进行综合诊断，可以及时、准确地掌握变压器故障的性质、类型和严重程度，可以将变压器故障引起的损失减少到最低的程度。

1 电力变压器故障综合诊断分析的基本原则

1.1 必须要熟悉和掌握变压器的内部结构、 绝缘整体状况和设备运行时的状态，这是对变压器故障能进行正确诊断的关键。

1.2 必须要清楚故障变压器运行的外部和历史环境，在分析故障时要结合故障变压器的运行及检修情况进行综合分析。要清楚故障变压器有否发生过出口短路，有否受到过电网中的谐波或过电压的冲击；要清楚故障变压器的负荷承载情况和负荷变动幅度等。

1.3 对在故障诊断分析过程中获得的数据要进行具体的分析，要与变压器本身历次检测数据进行比较，要与《规程》的有关要求值进行比较。假如数据存在超《规程》的情况发生，则必须要结合相关的试验项目进行验证，以查明故障发生原因和发展情况，并进行认真的处理和解决。

1.4 当一台变压器在运行过程中发现异常，并难以判断是否存有故障，也难以确定是外部因素的影响还是内在因素的变化时。在故障诊断的过程中则可以结合同一地点的另一台相同容量或相同运行状态的变压器的测试数据进行综合分析判断，以利于对故障现象的准确判断。

1.5 当判明变压器的故障发生在某一特定区域但又无法明确定位时，则可对变压器本身的不同部位进行检查比较。因为对于同一变压器，整体的绝缘情况应当基本一致，但如果有一特定的区域与其它部位存在有比较明显的差异时，则说明有差异的部位可能存有缺陷。这样也有利于对故障部位的准确判断。

2 电力变压器故障综合诊断的程序

2.1 变压器有无故障的判断

2.1.1 油中气体的含量

将油中气体分析结果的几项主要指标（总烃、氢气、CO、CO2等的含量）与DL/T596-1996《规程》中的注意值作比较。如果有一项或几项主要指标超过注意值时，则必须要引起必要的注意。油中气体的含量是诊断变压器故障存在和发展的一个重要依据。

2.1.2 故障下产气的速率

有的设备即使特征气体低于注意值，但增长速度很高，也应追踪分析，查明原因；有的设备因某种原因使气体含量超过注意值，也不能立即判定有故障，而应查阅原始资料，若无资料，则应考虑在一定时间内进行追踪分析；当增长率低于产气速率注意值，仍可认为是正常的。

2.2 故障性质和类型的判断

2.2.1 不同的故障类型（或故障能量）产生的气体具有不同的特征，我们可以运用故障气体的特征作为诊断故障性质的一个依据。

2.2.2 部颁《导则》采用国际电工委员会（IEC）提出的特征气体三比值法作为判断变压器等充油电气设备故障类型的主要方法。在利用IEC三比值法判断时，要认真分析含气成分变化规律，找出故障类型的变化、发展过程，还要结合设备的历史状况、运行检修和电气试验等资料，最后做出正确的结论。

2.3 故障严重性判断

当确定变压器存在潜伏性故障，并已明确故障的类型和性质后，那就要对故障严重性做出正确的判断。判断设备故障的严重程度，除了根据分析结果的绝对值外，必须根据产气速率来考虑故障的发展趋势，因为计算故障的产气速率可确定设备内部有无故障，又可估计故障严重程度。《导则》推荐变压器和电抗器总烃产气速率的注意值：开放式变压器为0.25mL/h，密闭式变压器0.5mL/h。如以相对产气速率来判断设备内部状况，则总烃的相对产气速率大于10%/月就应引起注意，如大于40μL/L 月则可能存在严重故障。在实际工作中，常将气体浓度的绝对值与产气速率相结合来诊断故障的严重程度。

3 电力变压器故障的综合诊断的方法

在判断故障时，必须结合电气试验，油质分析以及设备的运行、检修等情况进行综合分析，对故障的部位、原因，绝缘或部件的损坏程度等做出准确的判断，从而制定出适当的处理措施。利用油气量与电气量两类特征量进行综合诊断有两层含义：一是，互相验证。两方面独立进行诊断，如果两方面的诊断结果是一致的，都判断出有故障或无故障，这将是最理想的结果，使得诊断结果更为可靠；如果两种方式的诊断结果不一致，应该以油气量诊断结果为准，根据实际情况对电气量方面的知识进行补充。二是，互相补充。如果两种方式都诊断出有故障，那么根据电气量的分析结果容易判断故障发生在哪一相，同时根据油气量的分析可以判断出故障的性质，从而得到更为具体的诊断结果。

4 电力变压器故障的综合诊断

4.1 当油中气体分析判断有异常时可选用下列试验项目

l）绕组直流电阻；2）铁心绝缘电阻和接地电流；3）空载损耗和空载电流测量或长时间空载（或轻负载下）运行，用油中气体分析及局部放电检测仪监视；4）长时间负载（或用短路法）试验，用油中气体色谱分析监视；5）油泵及水冷却器检查试验；6）有载调压开关油箱渗漏检查试验；7）绝缘特性（绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、泄漏电流等）；8）绝缘油的击穿电压，油介质损耗；9）绝缘油含水量；10）绝缘油含气量（500kv）；11）局部放电（可在变压器停运或运行时测量）；12）绝缘油糠醛含量；13）耐压试验；14）用红外测温仪测量运行中油箱表面温度分布和套管端部接头温度。

4.2 气体继电器报警后可进行下列项试验

1）变压器油中溶解气体分析；2）继电器中气体色谱分析。

4.3 变压器出口短路后可进行下列试验

1）油中溶解气体分析；2）绕组直流电阻；3）短路阻抗；4）绕组的频率响应；5）空载电流和损耗。

4.4 判断绝缘受潮时可进行下列试验

1）绝缘特性（绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、泄漏电流）；2）绝缘油的击穿电压、介质损耗、含水量、含气量（500kv）；3）绝缘纸的含水量。

4.5 判断绝缘老化可进行下列试验

1）变压器油中溶解气体分析（特别是CO、CO2含量及变化）；2）绝缘油糠醛含量；3）绝缘油含水量；4）绝缘油酸值；5）绝缘纸或纸板的聚合度。

4.6 振动、噪音异常时可进行下列试验

1）振动测量；2）噪声测量；3）变压器油中溶解气体分析；4）阻抗测量；5）中心点直流电流。

5 结束语

总之，对电力变压器进行全面的综合诊断时，应当要坚持严谨、细致的工作态度，对故障诊断所得的测试结果要结合有关数据进行全面地、历史地进行综合分析，以便尽可能详细地掌握设备性能变化的规律和趋势。这是试验工作者凭借多年来的工作经验总结出来的一条综合分析判断试验结果的重要原则，并以此来正确判断变压器的健康状况。

［1］张红帆.浅谈变电运行中的事故处理[J].四川水力发电,2012(S2).