陳云萍

遼寧省新民市遼河油田電力集團公司沈陽供電工區(qū),遼寧新民 110316

0 引言

電力變壓器是輸配電系統(tǒng)中極其重要的電氣設(shè)備，因此其安全可靠性是保障電力系統(tǒng)可靠運行的必備條件。電力變壓器運行過程中發(fā)生故障時，運行值班人員應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象正確地判斷事故的原因和性質(zhì)，迅速果斷地進行處理，以防止事故擴大，影響正常供電。

電力變壓器在運行中常見的故障是繞組、套管和分接開關(guān)的故障，而鐵芯、油箱和其它附件的故障較少。

1 繞組故障

繞組故障主要有匝間短路、線圈接地、相間短路、斷線及接頭開焊等。

1.1 故障產(chǎn)生的原因

1）在制造和檢修時，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷；2）在運行中因散熱不良或長期過載，線圈內(nèi)有雜物落入，使溫度過高或絕緣老化；3）制造工藝不良，壓制不緊，機械強度不能經(jīng)受住短路沖擊，使線圈變形絕緣損壞；4）線圈受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱；5）絕緣油內(nèi)混入水分使其劣化或空氣接觸面積過大，使油的酸價過高絕緣水平下降或油面太低，部分線圈露在空氣中未能及時處理。

1.2 故障分析處理

1）繞組匝間短路：匝間短路時，變壓器的溫度比正常運行時高，一般瓦斯繼電器的氣體呈灰色或藍色，跳閘回路動作；嚴(yán)重時，差動保護或電源側(cè)過電流保護動作，高壓熔斷器熔斷。繞組匝間短路故障一般可用測量繞組直流電阻與以往的數(shù)值做比較的方法發(fā)現(xiàn)。發(fā)生繞組匝間短路時空載電流和空載損耗顯著增加，因此，可測量空載電流和空載損耗，并測量繞組的直流電阻和進行油的色譜分析來綜合判斷。查找故障點時，應(yīng)將變壓器器身吊高檢查，如不易找到，可對繞組施加10%～20%的額定電壓，（在空氣中）這時匝間短路處會發(fā)生冒煙現(xiàn)象；2）繞組對接地部分短路：事故時，一般都是瓦斯繼電器動作、防爆管噴油，如果變壓器的中性點接地，則差動和過電流保護也會動作。一般情況下，測量繞組的對地絕緣電阻即可發(fā)現(xiàn)是否存在繞組接地；3）繞組相間短路：繞組匝間短路或接地故障時，由于電弧及融化了的銅粒四散飛濺，使事故蔓延擴大，可能發(fā)展為相間短路。發(fā)生相間短路時，強大的短路電流將產(chǎn)生猛烈燃燒的電弧。此時，瓦斯、差動和過流保護都會動作，防爆管嚴(yán)重噴油，油溫劇增。測量絕緣電阻及測量繞組的直流電阻和變壓比，即可判斷出繞組的損壞情況；4）繞組和引線斷線：由于連接不良或短路應(yīng)力使導(dǎo)線斷裂；導(dǎo)線內(nèi)部焊接不良、匝間短路使線圈燒斷。斷線處發(fā)生電弧引起繞組接地和相間短路；油分解促使氣體繼電器動作。處理時可進行吊芯檢查，用電橋測量繞組直流電阻，判斷故障相，重繞繞組。

2 套管故障

這種故障常見的是套管炸毀、閃絡(luò)和漏油等。

2.1 故障原因

1）由于滲油使之積灰臟污、噴水冷卻的影響等；2）呼吸器裝置不當(dāng)或者吸入水分未及時處理；3）密封不良，絕緣受潮劣化。

2.2 故障分析處理

變壓器瓷套表面臟污時，由于臟污吸收水分，導(dǎo)致絕緣降低，不僅容易引起瓷套管的表面放電，還可能使其泄露電流增加，造成套管發(fā)熱。瓷套管表面臟污，使其閃絡(luò)電壓降低，當(dāng)線路有過電壓現(xiàn)象時，就會引起瓷套管的閃絡(luò)放電，導(dǎo)致斷路器跳閘，另外由于瓷套管表面放電，導(dǎo)致它的表面瓷質(zhì)損壞，這是絕緣擊穿的另一個重要因素。若變壓器的瓷套管發(fā)生裂紋也會使其絕緣強度降低。因為瓷套管裂紋中充滿空氣，空氣的介電系數(shù)小，致使裂紋中的電場強度增大，當(dāng)增大到一定數(shù)值時，空氣就被游離，引起瓷套管的局部放電，使瓷套管裂紋中進水結(jié)冰時，還會使瓷套管脹裂。

以上的幾種故障均會造成套管閃絡(luò)和爆炸事故、套管對地或套管間放電時外部保護裝置動作。為了防止上述事故的發(fā)生，應(yīng)利用檢修停電的機會擦拭變壓器套管表面；當(dāng)發(fā)現(xiàn)套管表面有裂紋時，應(yīng)停電及時更換變壓器套管。

3 分接開關(guān)故障

3.1 有載分接開關(guān)故障

3.1.1 故障現(xiàn)象

值班人員檢查變壓器時，如發(fā)現(xiàn)變壓器油箱內(nèi)上部有“吱吱”的放電聲，電流表隨著響聲發(fā)生擺動，瓦斯保護發(fā)出信號，油的閃點急劇下降，此時可初步判斷分接開關(guān)故障。

3.1.2 故障原因

1）輔助觸頭中的過程電阻在切換過程中被擊穿燒斷，在燒斷處發(fā)生閃絡(luò)，引起觸頭間的電弧越拉越長，并發(fā)出異常聲音；2）分接開關(guān)由于密封不嚴(yán)而進水，造成相間閃絡(luò)；3）由于分接開關(guān)滾輪卡住使分接開關(guān)停在過渡位置上，造成相間短路而燒壞；4）調(diào)壓分接開關(guān)油箱不嚴(yán)密，造成油箱內(nèi)與主變壓器油箱內(nèi)的油連通，而使兩個油位計的油位指示相同，使分接開關(guān)的油位指示器出現(xiàn)假油位，造成分接開關(guān)油箱內(nèi)缺油，危及分接開關(guān)的安全運行。所以大型有載調(diào)壓變壓器的油枕上，裝有兩個油位指示器，一個是指示有載分接開關(guān)油箱內(nèi)的油位，另一個是指示變壓器油箱內(nèi)的油位，兩個油箱是隔離的，所以這兩個油位指示器是不同的，在運行中應(yīng)注意檢查。

3.1.3 故障處理

值班人員應(yīng)監(jiān)視變壓器的運行情況，如電流、電壓、溫度、油位、油色和聲音的變化，試驗人員應(yīng)立即取油樣進行氣相色譜分析。當(dāng)鑒定為分接開關(guān)故障時，值班人員應(yīng)將分接開關(guān)切換到完好的檔位上運行。

3.2 無載分接開關(guān)故障

1）故障現(xiàn)象同有載分接開關(guān)。

2）故障原因。

（1）分接開關(guān)觸點彈簧壓力不足，滾輪壓力不均，使有效接觸面積減少，以及鍍銀層機械強度不夠而嚴(yán)重磨損等引起分接開關(guān)在運行中被燒壞；（2）分接開關(guān)接觸不良，引出線連接和焊接不良，經(jīng)受不起短路沖擊而造成分接開關(guān)故障；（3）在倒換分接頭時，因分接頭位置切換錯誤，引起分接開關(guān)燒壞；（4）由于相間絕緣距離不夠，或者絕緣材料的電氣絕緣強度低，在過電壓的情況下絕緣擊穿，造成分接開關(guān)相間短路。

3）故障處理同有載分接開關(guān)故障處理方法。

4 結(jié)論

當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，值班人員應(yīng)根據(jù)自己掌握的相關(guān)知識沉著冷靜、迅速、準(zhǔn)確地判斷和分析故障的性質(zhì)，及時處理，盡快限制事故的發(fā)展，消除事故根源并解除對人身和設(shè)備的危害。用一切可能的方法保護變壓器的繼續(xù)運行，以保證對重要用戶不間斷的供電。

[1]廖自強，余正海.變電運行事故分析及處理[M].北京：中國電力出版社，2004：112-120.

[2]徐緒椿，姜善國.廠礦農(nóng)村電工實用技術(shù)（上冊）[M].昆明：云南科技出版社，1999：126-127.