电力变压器常见故障分析及处理

王智兴

摘 要 变压器作为组成现代电网的重要设备之一，当发生异常和故障时，如不能及时发现处理，就有可能威胁到电力系统的安全运行。通过对变压器几种常见故障原因分析，提出防止变压器损坏的预防措施。

关键词 电力变压器；故障分析；处理

引言

电力作为二次能源，已经成为社会发展和现代文明不可缺少的元素。变压器作为组成现代电网的重要设备之一，也已成为社会发展和人类进步不可缺少的装置，已经广泛应用于工农业生产、人民生活和国民经济各个领域。电力变压器的安全稳定运行是电力系统生产、输送、分配、使用电能的基本保证，如不能及时发现处理变压器异常及故障，就有可能威胁到电力系统的安全运行。

1 变压器内部异常声响

变压器在正常运行中，一般会发出均匀的“嗡嗡”声。当响声异常或特别大时，则说明变压器有可能工作不正常或有内部故障，应该立即进行检查处理。

1.1 原因分析

（1）严重过负荷使变压器发出沉重的“嗡嗡”声。

（2）由于变压器内部接触不良或有地方被击穿而发生放电，使变压器内部发出“吱吱”或“劈啪”的放电声。

（3）由于變压器内部连接螺栓等个别部件松动，变压器铁芯未夹紧，造成硅钢片震动，从而发生强烈的声响。

（4）电网中有接地故障或短路故障时，绕组中流过的电流过大会发出强烈的声响。

（5）变压器接有大型的动力设备或能产生谐波电流的设备时，当大型设备启动或产生谐波设备运行都有可能使变压器发出“哇哇”声。

（6）由于变压器铁芯谐振，变压器发生间断的异常声响。

（7）变压器原边电压过高或不平衡可能使其发生异常声响。

（8）由于存在过电压，绕组或引出线对外壳放电或铁芯接地线断开，使铁芯对外壳放电，导致变压器内部发生异常声响[1]。

1.2 处理

（1）准确判断原因。

（2）对于过负荷或外部原因引起的异常声响，应着重监视负荷，使其不超过变压器允许过负荷的能力，同时注意油温和油位变化，特别要注意接头应接触良好，没有放电现象。

（3）如果是变压器内部接地或部件松动，应停运处理

2 变压器油位过高或过低

正常运行中，变压器油位会随着油温的变化而变化。在不正常的情况下，由于漏油等原因，也有可能导致变压器油位发生变化。

2.1 原因分析

（1）油位过高。①变压器长时间或严重过负荷运行。②环境温度过高。③变压器冷却器故障。

（2）油位过低。①环境温度过低。②变压器有渗油，漏油。

2.2 处理

①如果变压器油位过高，将会造成溢油，使变压器表面脏污，因此，当发现变压器油位过高时，应适当放油。

②如果变压器油位过低，则可能造成气体继电器误动作，还可能使变压器内部线圈外露，导致内部放电，同时使变压器内油与空气接触面积增大，加速油的氧化，使油质变坏，因此，当发现油位过低时，应及时补油，如果是漏油，则应立即查找漏点并堵漏，大量漏油时，应申请停运处理，此时瓦斯保护不得退出运行。

③如果油位固定不变或变化规律与油温变化不一致，则可能是假油位，一般是由于呼吸器或防爆管通气管堵塞造成的，此时应当将重瓦斯改投信号，防止误动作[2]。

3 油温升高

油浸式电力变压器为A级绝缘，A级绝缘材料的最高工作温度不得超过150℃，因此，变压器发热元件不得超过105℃，绕组温升不得超过65℃，铁芯表面温升不得超过70℃，上层油温不得超过95℃。为了减缓变压器油变质，上层油温不宜超过85℃，对于采用强油风冷的大型变压器，正常运行中上层油温不得超过75℃。如果运行中发现变压器油温过高或突升，应及时处理。

3.1 变压器绕组匝间短路或层间短路

当变压器绕组匝间短路或层间短路时，会使油温升高。其判断方法如下：

（1）根据变压器声音进行初步判断，有时发生“咕噜咕噜”声。

（2）取油样化验，检查油质是否变坏。

（3）检查瓦斯继电器的轻瓦斯是否动作发信号，重瓦斯是否动作造成跳闸。

（4）停电后测量绕组直流电阻以便进一步判断。如果是变压器绕组匝间或层间短路，则应该进行大修。

3.2 变压器分接开关接触不良

变压器分接开关接触不良时，会使接触电阻过大而发热或局部放电，导致变压器油温升高，其判断方法如下：

（1）观察负荷是否随温度升高而增大。

（2）取油样化验，检查油质是否变坏。

（3）检查瓦斯继电器的轻瓦斯是否动作发信号。

（4）停电后测量绕组直流电阻。如果是分接开关接触不良，应进行处理，如果是分接开关未就位，则使其就位。

3.3 变压器长时间过负荷，三相负荷严重不平衡或电压过高

变压器长时间过负荷，三相负荷严重不平衡或电压过高，都有可能导致变压器油温升高。其判断方法如下：

（1）根据变压器的声音和表盘指示判断是过负荷还是三相负荷严重不平衡。

（2）如果是变压器过负荷，应适当减小负荷，并将冷却器全部投入运行。

（3）如果是电压过高，应适当降低原边电压，对于有载调压变压器可以适当降低档位和电压。

3.4 冷却器故障

冷却器故障会使变压器冷却条件恶化，造成温度突然升高。其判断方法如下：

（1）立即就地检查冷却器的运行情况。如果冷却器全停，应立即查明原因，将其重新投入运行。

（2）如果短时间不能查明原因，应立即降低变压器负荷，采取临时冷却措施，联系检修人员进行处理。

（3）加强对变压器各部分温度及温升的监视，有备用变压器时应投运备用变压器。

（4）上层油温达到高限值时，冷却器不能投入运行，应立即停运变压器处理。

4 冷却器全停

4.1 原因分析

（1）冷却器控制柜密封不好，沙尘或雨水进入柜内继电器内部，造成控制回路工作不正常，当I路工作电源发生故障后，II路工作电源不能联投，造成冷却器失电全停。

（2）没有完善的设备定期轮换制度，冷却器I路或II路电源长时间运行，另一路不能保证可靠备用，当工作电源故障后，备用电源不能联投，造成冷却器失电全停。

（3）冬季气温低，导致变压器油温低，黏度增大，可能造成冷却器热耦保护动作，造成冷却器全停。

4.2 处理

（1）在冷却器控制柜的前后门的四边贴密封条，以提高控制柜的密封性，定期清扫柜内灰尘。

（2）制定合理的设备定期切换制度，定期对冷却器2路电源进行切换。

（3）冬季运行时，根据气温和变压器油温，适当减少冷却器运行组数。

参考文献

[1] 王世阁.电力变压器组部件故障分析与改进[M].北京：中国电力出版社，2010：107.

[2] 国家能源局.DL/T572-2010电力变压器运行规程[M].北京：中国电力出版社，2010：229.