浅谈变压器的几种常见故障及预防措施

李朝晖

（新疆额河建管局,新疆北屯,836000）

浅谈变压器的几种常见故障及预防措施

李朝晖

（新疆额河建管局,新疆北屯,836000）

本文介绍了变压器几种常见故障的危害，并从技术措施和组织措施两方面预防变压器发生严重事故。

变压器常见故障;技术措施;管理措施

0 引言

变压器种类繁多，按其冷却方式来分有油浸式变压器、干式变压器和氟化物变压器，按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器，按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器，按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。按结构分有双卷变、三卷变、自耦变压器等。而各种电力变压器和输电线路构成了电网，因而变压器稳定、可靠的安全运行是电网安全稳定运行的有力保障，但变压器的故障不是一次线路故障就可以损坏的，所以表面看起来完好的变压器往往没有引起运行维护人员的重视，由故障演变为设备重大事故。

1 常见故障分析

在最近的运行统计中造成变压器故障的各种原因，绝缘老化列在第一位。由于绝缘老化的因素，变压器的平均寿命仅有17.8年，只有制造预期35年~40年寿命的一半左右。所以对电力变压器的预试就显得格外重要。

对油浸式电力变压器常见故障及处理方法：

a 变压器递升加压试验听到内部有放电声 可能的原因有接地片断裂或是线圈对铁芯放电；若是接地片断裂则需吊芯检查并修复接地片，还要进行绝缘油耐压试验。

b铁芯有异常振动响声 可能的原因铁芯的穿心螺栓松动或是铁芯油道内或夹件下部有松动现象。处理应检查铁芯紧固件并紧固螺栓并检查绝缘强度若是后者则将自由端用纸板塞紧压实。

c 轻瓦斯动作 可能的原因有铁心片间绝缘损坏、穿芯螺栓绝缘损坏、无载调压分接开关档位不到位等，处理办法吊出器身，检查并修复铁芯片间绝缘损坏处；更换或修复穿芯螺栓；将分接开关在合适档位固定好；处理后应对变压器取油样化验。

d 重瓦斯保护动作 可能的原因有线圈匝间短路或相间短路以及线圈对地击穿等处理此类事故一般要吊芯进行全面检查，修复损坏部位，消除故障点。

e 绝缘套管对地击穿 应该是瓷件表面较脏或有裂纹 应更换套管并清扫其它瓷件表面灰尘及油污。

f 纵联差动保护动作 一般伴有重瓦斯保护动作，这是变压器内部线圈相间短路和匝间短路的主要保护，排除误动可能后就需要吊芯检查处理了。

g 电路速断保护动作 一般为变压器出口断路器后或近区发生短路故障，检查断路器出口绝缘设备是否击穿，有无异物搭挂母线或避雷器击穿所致，查出故障点更换损坏的设备。

电力变压器发生出口或近区各种短路，即使保护可靠动作切除了故障，但短路电流形成的强电磁力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状将产生不可逆的变形。其变形包括轴向和径向尺寸的变化、器身的位移、绕组扭曲变形、鼓包和匝间短路等故障，成为电网安全的重大隐患。多次短路电流冲击造成变压器绕组变形累积后，有的随即发生烧毁事故，但较多的是仍能继续运行一段时间，运行时间的长短取决于变形的严重程度和部位。这种变压器的带“病”运行状态，存在严重的故障隐患，但还没有引起运行人员的足够重视。

我们举例说明这种情况，如新疆北屯的某泵站使用10kV、500KVA的油浸式变压器，400V线路侧遭受多次短路冲击后，常规检查并没有发现绝缘严重降低，但运行5个月后，在一次满负荷运行中突然损坏。

再如，也是新疆福海县驻地的某电站2000KVA、110kV的电力变压器，在低压侧进线发生2次两相接地短路后，继电保护已经可靠动作切除了故障点，所以没有引起运行人员重视，经用常规检验方法没有发现严重问题，但运行9个月后，一个很小的单相接地故障就造成了变压器线圈变形烧损事故。因此，对于绕组已经变形但仍在运行中的变压器来说，虽然并不一定会立即发生绝缘击穿事故；但再次遭受并不算大的过电流或过电压冲击，甚至在正常运行的铁磁振动作用下，也可能导致绝缘击穿事故，应该引起运行维护人员的足够重视。

2 预防的技术措施

1)为防止因绝缘老化而造成变压器意外事故，最大限度延长变压器的使用寿命，提高设备投资的有效性，变压器工作温度必须进行严格控制。目前，方法是使用温度计来监测变压器顶层油温控。当天气炎热，变压器会经常超载，这时要加强监测，密切关注上层油温的上升，掌握变压器负载的变化，在长期高负荷运转状态下，避免变压器过热。此外，确保变压器的散热风扇、循环水泵始终处于良好的运行状态。

2）对于为防止分接开关位置不准或者接触不良，在检修后应做接触电阻测试，保证触头接触良好。

3）对于中、低压侧为35KV、10KV的变压器，由于中性点接地方式属于小电流接地系统，所以要采取防止单相接地时发生谐振过电压的措施，在电压互感器的二次绕组开口三角侧加装消谐器，也可在电压互感器的一次绕组中性点与地之间加装非线性消谐电阻等措施。

4）每次停电可安排变压器绝缘设备的清扫，防止由于瓷瓶击穿而造成的变压器出口短路。

5）对变压器出线避雷器要按时检验，及时更换失灵的避雷器，减少过电压对变压器造成的损害。

6）按规程配备变压器保护。变压器的继电保护按时校验，对于电网潮流分布改变要及时计算并更改保护定值，以保证各保护无死区，装置动作的可靠性，灵敏性和速动性。

7）尽量减少变压器全压冲击合闸试验的次数和线路自动重合闸的使用。

有相关统计资料表明，发生变压器严重损坏的事故，有80%以上是变压器出口短路造成的。因此，按电力变压器预防性试验规程定期对变压器进行试验是必要的技术手段而对其二次保护的定期校验，也是降低变压器遭受短路电流冲击损害的有效措施，这两项检验是保障变压器健康运行的技术措施。

对于配电装置未按规定做预试和保护装置未可靠动作而发生的事故，我们举个发生在新疆阿勒泰地区一个110KV变电站的实例，在2012年7月3日一个雷雨天发生了35KV出线山哈线单相接地故障，因35KV为小电流接地系统，采用的经消弧线圈接地方式，频繁的接地故障引起35KV母线过电压，过电压又击穿了变压器的出口少油断路器一相绝缘拉杆，变压器速断保护未出口而过电流保护时间整定过长，使变压器承受短路电流时间过长，造成一台110KV主变压器线圈严重变形损坏。

再举个管理不到位的例子，2013年8月13日北疆某水电站，升压站有2台三卷变压器，均为高压侧110KV两趟出线和中压侧35KV一条架空出线，中压侧采用经消弧线圈接地方式，35KV六北线因1#杆A、B相电死一只老鹰，引起两相短路，而运行人员在检修人员校完保护后，没有仔细核对打开的保护连片，遗漏了电流速断保护连片电流速断保护拒动，经约2秒种后，变压器后备保护过电流保护才将变压器切除，结果造成变压器35KV线圈严重变形。

3 预防的管理措施

1）加强对线路的定期巡视与特别检查，对于线下有树木地段加强巡视，雷雨季节使用望远镜检查线路瓷瓶有无污闪、裂痕，防止线路接地造成的变压器过电压。

2）对高压电缆沟进出线应进行防火封堵，严防小动物进入开关室啃咬电缆，引起接地短路，也避免其引起的过电压对变压器的损害。

3）制度上加强变电站变配电设备的巡视检查，如熄灯检查等，能及时发现缺陷并消除，并做好记录。

4）严格的操作监护制度和工作票制度也是避免发生人为事故的重要手段。

5）加强电网的科学管理，合理安排运行方式，减小短路电流，降低出口短路对变压器造成的危害。

4 结语

变压器的定期预防性试验非常重要，一些容量较小的变压器容易被忽视，认为不会出现什么故障，所配开关容量也非常大，且没有配备必要的快速保护，在发生短路时遭受短路冲击的时间过长，造成变压器严重损坏，所以应从技术和管理两方面避免变压器重大设备事故。

[1] GB1094．5—85，电力变压器［S］．

[2] GB14285－93．继电保护和安全自动装置技术规程［S］

[3] 聂冬晨．浅析电力变压器损坏原因及防护措施［J］中国新技术新产品，2009-9-20

[4] 余涛等，干式电力变压器技术与应用［m］北京中国电力出版社，2008

Discussion on several common faults of the transformer and preventive measures

Li Chaohui
(Xinjiang Erhe CWRA Beitun Xinjiang city,836000)

This paper introduces the harm of several common fault of transformer,and from two aspects of technical and organizational measures to prevent serious accidents of transformer.

common faults of transformer;technical measures;management measures