鄭富春 廖曉東

長壽供電局，重慶 401220

摘要 本文主要針對(duì)電力變壓器故障的分析與預(yù)防進(jìn)行了概述。當(dāng)前電力變壓器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，如絕緣老化、套管短路、分接開關(guān)故障、鐵芯故障。這些問題不得不引起深深地思考，如何避免現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的這些問題，成為刻不容緩的事情。只有將問題降到最低，安全才會(huì)得到最高的保證。

關(guān)鍵詞 變壓器；故障；分析預(yù)測

中圖分類號(hào)TM4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）61-0120-01

對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)來說，變壓器的運(yùn)行狀態(tài)直接影響著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，與其他電力設(shè)備相比，雖然變壓器發(fā)生故障的概率相對(duì)較低，但是，如果運(yùn)行中的變壓器一旦發(fā)生故障，將對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的正常生活產(chǎn)生重大的影響，并會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

在過去的10年中，在造成故障的起因中，絕緣老化列在第一位。由于絕緣老化的因素，變壓器的平均壽命僅有17.8年，大大低于預(yù)期為35年~40年的壽命。在1983年，發(fā)生故障時(shí)變壓器的平均壽命為20年。

故障原因分析：

1）變壓器在正常運(yùn)行條件下，絕緣材料在長期的機(jī)械力、熱力、電力、氧化作用下，就會(huì)失去彈性，變得脆弱，顏色枯焦黑。在這個(gè)時(shí)候，過度振動(dòng)絕緣老化的絕緣層，就會(huì)造成機(jī)械損壞，短路電力等方面問題，容易產(chǎn)生纏繞匝間短路故障，引起變壓器供電中斷，繞組焚燒和其他嚴(yán)重事故；2）就目前情況而言，變壓器的絕緣和冷卻方式大多使用油浸式，絕緣油的老化的問題不能被忽略。變壓器在運(yùn)行時(shí)，油與空氣接觸，并逐漸吸收空氣中的水分，絕緣油和冷卻油也可能吸收溶解了大量的空氣，油經(jīng)常在較高的工作溫度下與空氣中的氧氣接觸，會(huì)產(chǎn)生各種酸性氧化物，不僅增加了油的介質(zhì)損耗，使油變質(zhì)，也增加了銅、鋁、鐵和絕緣材料的耐腐蝕性。絕緣油的老化，容易產(chǎn)生故障隱患，影響變壓器的安全運(yùn)行。

措施：1）為防止因絕緣老化而造成變壓器意外事故，最大限度延長變壓器的使用壽命，提高設(shè)備投資的有效性，變壓器工作溫度必須進(jìn)行嚴(yán)格控制。目前，方法是使用溫度計(jì)來監(jiān)測變壓器頂層油溫控。當(dāng)天氣炎熱，變壓器會(huì)經(jīng)常超載，這時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)測，密切關(guān)注上層油溫的上升，掌握變壓器負(fù)載的變化，在長期高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，避免變壓器過熱。此外，確保變壓器的散熱風(fēng)扇、循環(huán)水泵始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。如果條件允許，還利用紅外熱成像技術(shù)，對(duì)運(yùn)行多年的超載變壓器，進(jìn)行紅外診斷，以保持變壓器運(yùn)行溫度變化的分布，發(fā)現(xiàn)變壓器異?；驘崴ソ摺p少各類事故造成絕緣老化；2）對(duì)變壓器絕緣油和冷卻油油質(zhì)惡化的預(yù)防，主要是通過對(duì)變壓器介質(zhì)損耗進(jìn)行檢測，利用氣相色譜法分析變壓器潛伏性故障。氣相色譜法具有靈敏度高、不需將設(shè)備停運(yùn)等優(yōu)點(diǎn)，可作為監(jiān)測充油設(shè)備運(yùn)行的重要手段。

2套管短路故障

套管損壞，裂縫，閃漏油等原因，造成短路。分析：外力對(duì)套管造成損傷、因?yàn)樘坠苊芊獠粐?yán)，絕緣潮濕退化都會(huì)導(dǎo)致套管短路故障，套結(jié)垢嚴(yán)重，或套管操作過程中人為投擲金屬物體，也會(huì)造成短路。解決和預(yù)防措施：外部檢查瓷套管是否損壞，是否出現(xiàn)裂縫和結(jié)垢；利用搖表檢查絕緣電阻的瓷套管，是否滿足要求。對(duì)發(fā)生外部短路變壓器繞組進(jìn)行測量，可能會(huì)發(fā)出更嚴(yán)重的繞組變形進(jìn)行覆蓋檢查，以防止變壓器的積累變成短路而發(fā)生事故。檢查套管裂紋等故障的早期發(fā)現(xiàn)，早期治療。受損較嚴(yán)重的地區(qū)，安裝套管外套，避免人為投擲雜物造成短路。受潮的套管應(yīng)及早進(jìn)行干燥處理，破損的套管應(yīng)更換新套管，加封氣密性好、彈性強(qiáng)的器件，經(jīng)試驗(yàn)檢測合格后方可投入使用。投運(yùn)前應(yīng)對(duì)變壓器各高低樁頭進(jìn)行復(fù)檢，將各接觸點(diǎn)的螺絲旋緊，以防接觸不良，同時(shí)，還應(yīng)做好變壓器絕緣油位的監(jiān)視，嚴(yán)禁無油或少由運(yùn)行。

3分接開關(guān)故障

分接開關(guān)位置不準(zhǔn)接或者接觸不良，會(huì)導(dǎo)致接觸表面熔化和灼傷而產(chǎn)生放電。分析：開關(guān)的局部過熱，或燒毀都會(huì)導(dǎo)致分接開關(guān)故障。開關(guān)的結(jié)構(gòu)和裝配缺陷，如彈簧壓力不夠，接觸不可靠、短路、接觸過熱、過電壓擊穿，異物或接觸變壓器內(nèi)的污垢也可能引起分接開關(guān)故障。解決和預(yù)防措施：用搖表檢查絕緣電阻，如果檢測有故障則電阻值會(huì)很大；比對(duì)出廠值或上次調(diào)查記錄，如果不同，表明觸摸頭故障。輸出電壓，電流不穩(wěn)定或變壓器分接開關(guān)過熱，應(yīng)盡快安排維修人員進(jìn)行檢查和測試。至于測量絕緣電阻時(shí)沒有發(fā)生施加交流電壓時(shí)所出現(xiàn)的有煙氣產(chǎn)生的現(xiàn)象，是因?yàn)?，測量絕緣電阻時(shí)對(duì)絕緣施加的電壓為直流2 500V。高于交流1 000V，但在直流和交流電壓作用下，絕緣上的電壓分布是完全不同的，直流下按電阻分布，交流下按電容呈反比分布。施加的直流電壓雖然比較高，不會(huì)引起接地通路的明顯發(fā)熱：而加交流時(shí)電壓分布卻剛好相反，即使交流電壓比較低，也足以使鐵銹明顯發(fā)熱。

4鐵芯故障

現(xiàn)象和原因進(jìn)行分析：聲音不正常、油變質(zhì)、溫度升高，變壓器內(nèi)部的問題，有輕微的噼啪聲。分析：鐵芯迭片絕緣的損壞；導(dǎo)電材料的核心表面的損壞，并會(huì)導(dǎo)致鐵芯損壞。此外，鐵芯中缺片;鐵芯油道內(nèi)或夾件下面松動(dòng);鐵芯的緊固零件松動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生不正常的聲音。在制造或檢修過程中的裝配質(zhì)量并不好，如接地夾子不完全到位，接地不良。解決和預(yù)防措施：測量鐵心到地面的絕緣電阻是否符合規(guī)定，然后掛出來，做一次外觀檢查，也可用直流電壓的方法來測量絕緣電阻。此外，做負(fù)載測試，測量空載損耗是否過大。操作人員從變壓器運(yùn)行聲音盡快找到一個(gè)類似的問題，檢查測試，防止形成接地短路事故。

5結(jié)論

變壓器的運(yùn)行、維修、檢測、日常維護(hù)過程中，我們不應(yīng)該錯(cuò)過任何細(xì)節(jié)，并盡可能發(fā)現(xiàn)和消除缺陷。并進(jìn)行記錄和分析，總結(jié)各類變壓器故障及其處理方法，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提高水平，以確保變壓器的修理和維護(hù)，變壓器長期，安全，高效，穩(wěn)定運(yùn)行。

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