电力变压器的常见故障分析与判断

【摘 要】电力变压器是电力系统中的重要设备之一，变压器的正常运行是供电系统安全、可靠、稳定运行的重要保证，因此通过对变压器的故障分析，诊断是保证变压器正常运行的重要手段。

【关键词】变压器故障；电力系统；分析；诊断

变压器故障和事故的原因很多，也比较复杂，它与结构设计，原材料的质量，工艺水平，运行工况等因数有关，从近几年解剖变压器，对其事故进行分析来看，大致有以下几个原因

1 变压器运行中的检查维护

1）检查变压器上层油温是否超过允许范围；

2）检查油质，应为透明，微带黄色，由此可判断油质的好坏；

3）应检查套管是否清洁，有无裂纹和放电痕迹，冷却装置应正常；

4）变压器的声音应正常，正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声；

5）天气有变化时，应重点进行特殊检查。

2 变压器故障的分类

电力变压器的故障可分为内部故障和外部故障。内部故障主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路，绕组的线匝之间发生的匝间短路，绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。外部故障主要类型有：绝缘套管闪络或破碎，引出线短路等短路故障。变压器的内部故障从性质上又分为热故障和电故障。热故障指变压器内部过热，温度升高，根据严重程序，又分为轻度过热，低温过热，中温过热，高温过热四种故障。电故障指变压器内部在高电场强度的作用下，造成绝缘性能下降或劣化的故障。根据放电的能量密度不同，电故障又分为局部放电，火花放电和电弧放电三种类型。

2.1 油温异常

正常负荷及正常冷却情况下，变压器的油温不断升高，其主要原因有：由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏，均会使变压器油温升高，另外绕组局部层间或匝间短路，内部接点有故障，接触电阻加大，二次线上有大电阻短路，也会使油温升高。

2.2 油色，油位异常

油色变化过重，油内出现碳质，在夏季重负荷运行时，油位就会升高，若超过最高温度标线记得度，就应适当放油，当变压器渗漏严重，就会使油位下降，若降到最低标线以下，应加油补充。

2.3 渗漏油

渗漏油是变压器常见的缺陷，渗与漏仅是程度上的区别，渗漏油常见的部位及原因有（1）阀门系统：蝶阀胶材质安装不良，放油阀精度不高，螺纹处渗漏。（2）胶垫接线桩头，高压套管基座流出线桩头，胶垫较不密封，无弹性，小瓷瓶破裂渗漏油。（3）设计制造不良，材质不好。

2.4 变压器放电故障

（1）放电故障对变压器绝缘的影响。放电对绝缘有两种破坏作用：一种是由于放电质点直接轰击绝缘，使局部绝缘受到破坏并逐步扩大，使绝缘击穿。（2）是放电产生的热，臭氧，氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀，介制损耗增大，最后导致热击穿。

2.5 变压器温度过高故障

（1）分接开关接触不良。变压器运行中分接开关由于弹簧压力不够，接点接触小，有油膜，污秽等原因造成接点接触电阻增大，接点过热最为常见，温度不断升高，特别是在例换分接开关或变压器过负荷运行时容易使分接开关接点接触不良而过热。（2）绕组匝间短路。变压器绕组相邻的几匝因绝缘损坏或老化，将会出现一个闭合的短路环流，使绕匝数减少，短路环流产生高热量使变压器温度升高，严重时将烧毁变压器，变压器绕组匝间短路时，短路点处出现弧光使其各部位和绝缘，冷却油受热，使变压器温度急剧上升。（3）铁芯局部过热。铁芯是有绝缘的硅钢片叠加成的，变压器运行中由于外力损伤或绝缘老化以及穿芯螺丝绝缘老化，绝缘损坏使硅钢片间绝缘损坏，涡流增大，造成局部发热，严重是时使铁芯局部过热，油温上升，空载损耗增加，绝缘下降。（4）变压器冷却循环系统故障。电力变压器除用散热管冷却散热外还有强迫风冷，水循环等散热方式，一旦冷却散热系统故障或散热条件差将造成运行中的变压器温度上升。

2.6 变压器短路故障

变压器短路故障主要指变压器出口短路，以及内部引线或绕组间地短路，相间短路而导致的故障，主要包括以下两个方面：（1）短路电流引起绝缘过热故障。变压器突发短路时，其高，低压绕组向时通过为额定值数十倍的短路电流，它将产生很大的热量，使变压器严重发热，当变压器承受短路电流的能力不够，热稳定性差，会使变压器绝缘材料和绕组严重受损，而形成变压器击穿及损毁事故。（2）短路电动力引起绕组变形故障。变压器受短路冲击时，如果短路电流小，绕组变形将是轻微的，如果短路电流大，变压器绕组受到强大电动力的作用将会导致绕组严重变形，甚至造成绕组损坏。（3）变压器的故障处理。为了正确处理故障，首先应掌握下列情况A.系统运行方式，负荷状态，负荷种类。B.变压器上层油温，温升与电压情况。C.事故发生时天气情况。D.变压器周围有无检修及其他工作。E.系统有无操作。F.运行人员有无操作。G.何种保护动作，事故现象情况等。变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障。其主要类型有：各相绕组之间发生的相间短路，绕组的线匝之间发生的匝间短路，绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等，外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的接地短路，引出线之间发生相间故障等或引起变压器内部故障或绕组变形等。

3 结束语

变压器是电网中的重要设备之一，虽配有避雷器，差动，接地等多重保护，但由于内部结构复杂，电场及热场不均等诸多碡，事故率仍然很高，因此注意设备巡视，加强状态维护模式，以使电力供应更加安全可靠。

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