魏威龍 平禹煤電公司安全培訓(xùn)中心 461670

淺談變壓器常見的異常運(yùn)行與故障分析

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變壓器是電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一，在電網(wǎng)電壓調(diào)配中起著至關(guān)重要的作用。它承擔(dān)著電壓變換、電能分配和傳輸，并提供電力服務(wù)。通過對(duì)變壓器的異常運(yùn)行情況及常見故障分析和總結(jié)，有利于快速、準(zhǔn)確的判斷其故障原因，及時(shí)地采取有效的措施，確保礦井電器設(shè)備的安全運(yùn)行，這對(duì)提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)是非常重要的。

變壓器; 異常; 故障; 分析

變壓器的正常運(yùn)行是電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，必須最大限度地防止和減少變壓器故障和事故的發(fā)生。但由于變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行，故障總不可能完全避免，只有根據(jù)管理規(guī)定，對(duì)變壓器進(jìn)行定期檢查，將故障消除在萌芽狀態(tài)，從而保證變壓器的安全運(yùn)行。根據(jù)實(shí)踐、調(diào)研、分析，筆者總結(jié)出“聽”、“看”、“聞”、“摸”、“測(cè)”五個(gè)字，從這五個(gè)方面能直觀有效地判別變壓器常見異常運(yùn)行及故障的原因，快速地解決問題。

一、聽

“聽”：聽變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的聲音。正常運(yùn)行中的變壓器，電流流過鐵芯產(chǎn)生交變磁通都會(huì)發(fā)出均勻的“嗡嗡”聲。如果變壓器處于不正常運(yùn)行中，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生不均勻或有夾雜其他的噪音響聲，可以根據(jù)產(chǎn)生的噪音給人帶來聽覺的不同，判斷故障的出處。

1、聲音比較尖銳?？赡苁请妷哼^高，電網(wǎng)發(fā)生過電壓。變壓器一次側(cè)電壓過高、在中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)系統(tǒng)中，出現(xiàn)單相接地或產(chǎn)生諧振過電壓時(shí)，會(huì)使變壓器過勵(lì)磁，其運(yùn)行時(shí)的聲音就會(huì)增大，并且比平時(shí)要尖銳。

2、高而沉重的“嗡嗡”聲。這是由電流過大引起的。當(dāng)變壓器出現(xiàn)過負(fù)荷或大容量的動(dòng)力設(shè)備起動(dòng)、穿越性短路等負(fù)載變化較大時(shí)，會(huì)發(fā)出高而沉重的“嗡嗡”聲。

3、像水燒開時(shí)一樣的“咕嘟咕嘟”聲。這是由于變壓器發(fā)生匝間短路造成的。當(dāng)變壓器發(fā)生層間或匝間短路時(shí)，因短路處過熱而使變壓器油局部“沸騰”。

4、“嘶嘶”、“哧哧”聲。這是由于變壓器高壓套管臟污和裂損造成的。當(dāng)變壓器的高壓套管臟污，表面釉質(zhì)脫落或裂損時(shí)，會(huì)發(fā)生表面閃絡(luò)，從而聽到“嘶嘶”、或“哧哧”的響聲。

5、“啾啾”、“吱吱”聲。這可能是由于調(diào)壓分接開關(guān)不到位、接觸不良或或絕緣有擊穿造成的。

6、“唧哇唧哇”、“轟轟”聲。這是由于外部線路斷線或短路造成的。當(dāng)線路在導(dǎo)線的連接處或T接處發(fā)生斷線，當(dāng)風(fēng)吹動(dòng)，時(shí)接時(shí)斷，接觸器就會(huì)產(chǎn)生弧光或火花，這時(shí)變壓器就會(huì)發(fā)出“唧哇唧哇”的叫聲；當(dāng)?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路故障時(shí)，變壓器就會(huì)發(fā)出“轟轟”的聲音；如果短路點(diǎn)較近，將會(huì)有巨大轟鳴聲。

7、“錘擊”、“敲砸”、“吹風(fēng)”聲。這是由于個(gè)別零件松動(dòng)（鐵芯的穿芯螺絲夾得不緊或有零件遺漏在鐵芯上）造成的。也有可能是因?yàn)樽儔浩黛o電放電而使變壓器發(fā)出強(qiáng)烈而不均勻的“噪音”或有“錘擊”和“吹風(fēng)”聲。

二、看

“看”：通過眼觀視覺來快速的判斷變壓器的外觀狀況。

1、油位異常。變壓器在運(yùn)行過程中出現(xiàn)滲油、漏油或由于油標(biāo)、呼吸器堵塞等原因出現(xiàn)假油位的現(xiàn)象是比較普遍的，應(yīng)該不定期進(jìn)行巡視和檢查，進(jìn)行補(bǔ)油或放油。

2、油色過深?？赡苁情L(zhǎng)時(shí)間沒有更換變壓器油或由于匝間短路使油溫局部劇烈上升，油與空氣中的氧氣接觸發(fā)生裂化，內(nèi)部材料焦化分解造成的。

3、干燥劑變色異常。由于油的濕度太大、掛圈損壞，進(jìn)入油室的水量太多等原因造成干燥劑異常變色。

4、油枕或防爆管噴油?？赡苁亲儔浩骼@組短路而保護(hù)裝置拒動(dòng)；出氣孔堵塞；變壓器內(nèi)部放電或短路故障。

三、聞

“聞”：通過嗅覺感觸變壓器異常運(yùn)行時(shí)散發(fā)出的氣味的方法來識(shí)別其故障原因。

1、有“臭氧”氣味。有可能是變壓器套管損壞，產(chǎn)生電暈、閃絡(luò)引起的。

2、有“燒焦”氣味?？赡苁怯捎诶鋮s風(fēng)扇、油泵燒壞引起的。

四、摸

“摸”：小心試探觸摸，以感覺變壓器殼體的外表溫度。變壓器運(yùn)行時(shí)，上層油溫一般不宜超過85℃，最高不超過95℃。 造成變壓器殼體溫度過高的原因可能有：

1、過負(fù)荷

從變壓器二次側(cè)的電流表上可以看出變壓器的實(shí)際負(fù)荷電流，與變壓器二次側(cè)額定電流比較可以計(jì)算出過負(fù)荷的倍數(shù)。變壓器允許的過負(fù)荷倍數(shù)和過負(fù)荷允許持續(xù)時(shí)間應(yīng)遵循一個(gè)對(duì)應(yīng)。

2、繞組匝間短路。嚴(yán)重的匝間短路會(huì)使變壓器嚴(yán)重發(fā)熱。引起此故障的原因可能是：（1）變壓器長(zhǎng)期過載超溫運(yùn)行，使絕緣老化；（2）繞組制造時(shí)因敲打、彎曲和擠壓使絕緣損傷；（3）變壓器油面下降，部分線圈露出油面，使繞組局部過熱和絕緣老化；（4）水分進(jìn)入變壓器內(nèi)，使絕緣受潮而短路。

3、鐵芯絕緣或穿芯螺栓絕緣受損。鐵芯絕緣損壞、穿芯螺栓絕緣受損會(huì)致使渦流增大，造成局部過熱。

4、變壓器冷氣系統(tǒng)有故障。如冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，水冷循環(huán)系統(tǒng)損壞等。

五、測(cè)

“測(cè)”：用儀器對(duì)變壓器是否出現(xiàn)局部放電的檢測(cè)。運(yùn)行中的變壓器長(zhǎng)期發(fā)生局部放電會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部絕緣的老化及破壞，危害性非常大。局部放電時(shí)間短、量很微弱、能量也很小，這只靠人的眼觀、耳聽是察覺不到的，只有通過靈敏度很高的局部放電測(cè)量?jī)x器才能將其檢測(cè)到。變壓器局部放電的檢測(cè)方法一般有：

（1）電測(cè)法。利用示波儀或無線電干擾儀，查找放電的特征波形或無線電干擾程度。 （2）超聲波測(cè)法。檢測(cè)放電中出現(xiàn)的聲波，并把聲波變換為電信號(hào)，錄在磁帶進(jìn)行分析，利用電信號(hào)和聲信號(hào)的傳遞時(shí)間差異?？汕蟮锰綔y(cè)點(diǎn)到放電點(diǎn)的距離。 （3）化學(xué)測(cè)法。檢測(cè)油中各種溶解氣體的含量及增減變化規(guī)律，及油中的組成、比例以及數(shù)量的變化，從而判定有無局部放電（或局部過熱）。此外，近年來還研制出局部放電在線檢測(cè)儀，能在變壓器運(yùn)行中進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)局部放電。

結(jié)束語

以上內(nèi)容是通過維修與調(diào)研，從變壓器的運(yùn)行聲音、油位、油色、干燥劑、溫度、等外觀方面及部分的儀器檢測(cè)，簡(jiǎn)單地總結(jié)出變壓器常見故障的現(xiàn)象和原因，但是由于變壓器的異常運(yùn)行與故障并非某個(gè)單一的因素所決定的，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)假象。變壓器電路部分或磁路部分也常常會(huì)出現(xiàn)不容易被發(fā)現(xiàn)的故障，這還必須要求我們要對(duì)變壓器進(jìn)行特性試驗(yàn)與性能綜合分析，才能準(zhǔn)確、可靠地找出故障原因，判明故障性質(zhì)，作出較為完善的處理方法，杜絕隱患，確保變壓器的安全運(yùn)行，為保證礦井高產(chǎn)、高效、安全的發(fā)展奠定良好的前提與基石。

[1]《煤礦電氣設(shè)備故障分析及處理》.平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院講義 .2005.