变压器常见故障分析

电力变压器常见故障分析

所有紧固螺栓必须拧紧。

2.4 从变压器的异常声音判断故障

“吱吱”声。当分接开关调压之后，响声加重，以双臂电桥测试其直流电阻值，均超过出厂原始数据的2％，属接触不良，系触头有污垢而引起的。处理方法：旋开分接开关的风雨罩，卸下锁紧螺丝，用搬手把分接开关的轴左右往复旋转10～15次，即可消除这种现象，修后立即装配还原。其次，终端杆引至跌落式熔断器的引下线采用裸铝或裸铜绞线，但张力不够，再加上瓷瓶扎线松驰所致。在黄昏和黎明时可见小火花发出“吱吱”声，这与变压器内部发出的“吱吱”声有明显区别。处理方法：利用节假日安排停电检修，将故障排除。

“噼啪”的清脆击铁声。这是高压瓷套管引线，通过空气对变压器外壳的放电声，是变压器油箱上部缺油所致。处理方法：用清洁干燥的漏斗从注油器孔插入油枕里，加入经试验合格的同号变压器油(不能混油使用)，补油量加至油面线温度+20℃为宜，然后上好注油器。否则，油受热膨胀会产生溢油现象。如条件允许，应采用真空注油法以排除线圈中的气泡。对未用干燥剂的变压器，应检查注油器内的排气孔是否畅通无阻，以确保安全运行。

沉闷的“噼啪”声。这是高压引线通过变压器油而对外壳放电，属对地距离不够(＜30mm)或绝缘油中含有水份。驱潮的方法：另从三相三线开关中接出三根380V的引线，分别接在配电变压器高压绕组A、B、c端子上，从而产生零载电流，该电流不仅流过高压线圈产生了铜损，同时也产生了磁通，磁通通过线圈芯柱、铁心上下轭铁、螺栓、油箱还产生了铁损，铜损和铁损产生的热能使变压器油、线圈、铁质部件的水份受到均匀加热而蒸发出来，均通过油枕注油器孔排出箱外。低压线圈中感应出25V的零载电压，作为油箱产生涡流发热的电源。从配电变压器的低压绕组a、b、c端子上，接出三根10～16mm2塑料铝芯线，分别在油箱外壳上、中、下缠绕三匝之后，均接于配电变压器低压绕组零线端子上，所产生的涡流发出的热能能使配电变压器油箱受到均匀加热，进一步提高配电变压器的干燥质量。注意，若焙烘的温度高于配电变压器的额定温度，去掉B相电源后即可降低干燥时的温度。

“吱啦吱啦”的如磁铁吸动小垫片的响声，而变压器的监视装置、电压表、电流表、温度计的指示值均属正常。这往往由于新组装或吊芯检修时的疏忽大意，没将螺钉或铁垫上紧或掉入小号铁质部件，在电磁力作用下所致。处理方法：待变压器吊芯检修时加以排除。

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电力变压器常见故障分析

特殊噪声。由于负载和周围环境温度的变化，使油枕的油面线发生变化，因此，水蒸气伴随空气一并被吸入油枕内，凝成水珠，促使内部氧化生锈，随着积聚程度加剧，会落到油枕的下部。铁锈通过油枕与油盖的连通管，堆积在部分轭铁上，从而在电磁力的作用下产生振动，发出特殊噪声。这还会导致变压器运行油机械杂质增多，使油质恶化。处理方法：油枕与集泥器的清洁是同时进行的，应根据变压器的负荷情况，温升状况来决定。使用经验证明，两年清洁一次为好。

继续放电声。变压器的铁心接地，一般采用吊环与油盖焊死或用铁垫脚方法。当脱焊或接触面有油垢时，导致连接处接触不良，而铁心及其夹件金属均处在线圈的电场中，从而感应出一定电位，在高压测试或投入运行时，其感应电位差超过其问的放电电压时，即会产生断续放电声。处理方法：吊芯检查。把接地脱焊面清除干净，重新电焊或把油泥消除至清洁为止，保持良好的接触状态。同时应以500V摇表测试，铁心与变压器外壳要接地良好。

2.5 变压器温度异常

变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，较原来同条件时的温度高，并有不断升高的趋势，也是变压器温度异常升高，与超极限温度升高同样是变压器故障象征。引起温度异常升高的原因有：

变压器匝间、层间、股间短路； 变压器铁芯局部短路；

因漏磁或涡流引起油箱、箱盖等发热； 长期过负荷运行，事故过负荷； 散热条件恶化等。

处理方法：运行时发现变压器温度异常，应先查明原因后，再采取相应的措施予以排除，把温度降下来，如果是变压器内部故障引起的，应停止运行，进行检修。

2.6 喷油爆炸

喷油爆炸的原因是变压器内部的故障短路电流和高温电弧使变压器油迅速老化，而继电保护装置又未能及时切断电源，使故障较长时间持续存在，使箱体内部压力持续增长，高压的油气从防爆管或箱体其它 强度薄弱之处喷出形成事故。

绝缘损坏：匝间短路等局部过热使绝缘损坏；变压器进水使绝缘受潮损坏；雷击等

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过电压使绝缘损坏等导致内部短路的基本因素。

断线产生电弧：线组导线焊接不良、引线连接松动等因素在大电流冲击下可能造成断线，断点处产生高温电弧使油气化促使内部压力增高。

调压分接开关故障：配电变压器高压绕组的调压段线圈是经分接开关连接在一起的，分接开关触头串接在高压绕组回路中，和绕组一起通过负荷电流和短路电流，如分接开关动静触头发热，跳火起弧，使调压段线圈短路。

2.7 油位显著下降及严重漏油

正常时的油位上升或下降是由温度变化造成的，变化不会太大。当油位下降显著，甚至从油位计中看不见油位，则可能是因为变压器出现了漏油、渗油现象。变压器运行中渗漏油现象比较普遍，油位在规定的范围内，仍可继续运行或安排计划检修。

2.8 油色异常，有焦臭味

新变压器油呈微透明、淡黄色，运行一段时间后油色会变为浅红色。如油色变暗，说明变压器的绝缘老化；如油色变黑(油中含有碳质)甚至有焦臭味，说明变压器内部有故障(铁心局部烧毁、绕组相间短路等)，这将会导致严重后果，应将变压器停止运行进行检修，并对变压器油进行处理或换成合格的新油。变压器油在变压器中起绝缘和冷却作用，若油质变坏就会起不到应有的作用。为防止因油质变坏而发生严重后果，应在变压器正常运行时，定期取油样进行化验，以便及时发现问题。

以上对变压器的声音、温度、油位、外观及其他现象对配电变压器故障的判断，只能作为现场直观的初步判断。因为，变压器的内部故障不仅是单一方面的直观反映，它涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。据统计，大型电力变压器故障以临界性故障出现最多，灾难性故障出现率最低但危害程序最大，致命性故障出现率较高，轻度性故障率不高；严酷程度低的故障进一步发展可能级或越级成为严酷度高的故障，因而在变压器运行维护时要坚决杜绝（ Ⅰ ）类故障，加强防范（ Ⅱ ）类故障，密切注意（ Ⅲ ）类故障，时刻提防（ Ⅳ ）类故障。

大型电力变压器灾难性故障或致命性故障不仅给自身带来巨大的损失，同时也严重影响电网的安全运行。因此，对电力变压器应建立在线监测装置，密切注视其临界状态，以确定是否需要进行检修，能有效地防止故障状态的转化，减少或避免电力变压器故障发展带来的损失，提高电力变压器运行的可能性。

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3 变压器中的局部放电的预防及局部放电产生后处理

首先我们要知道什么是局部放电，就是在某一绝缘结果中多少会存在一些绝缘的薄弱点，它在一定的外施电压作用下会首先发生放电，但并不随即形成整个绝缘贯穿性的击穿，这种只限于绝缘局部弱点处的放电就叫局部放电。

局部放电基本有以下几种原因引起，一、高压电气设备内部常常存在气隙，这些气隙通常是在制造过程中形成的，如电工层压木、绝缘纸板间，由于真空浸漆等干燥处理不好，就会在内部形成空腔，这些空腔油是无法浸透的，这就形成了气隙。环氧浇注产品中由于环氧料的颗粒太大不容易进入一些细小的空间，或浇注时的真空度不够，内部的气泡无法排出，都会形成气隙。还有绝缘油处理不好油中也会有小气泡存在。绝缘内部存在的这些气隙其介电常数比绝缘材料的要小，故它承受的电场强度要比临近的绝缘材料的要高。这样当外施电压达到一定值时，气隙就会首先发生放电。这就是气隙放电引起的局部放电现象。二、绝缘结构中由于设计或制造的原因，会使某些区域的电场过于集中，这些地方就有可能使局部绝缘击穿或延固体表面放电。三、产品内部金属接地部件间、导电体之间电气连接不良也会产生局部放电。

绝缘内部的局放虽然不形成贯穿性通道，但放电会产生热，使介质出现局部的温度升高，甚至炭化。另外，由于放电的电解作用，会产生一些活性气体（如臭氧、一氧化氮、二氧化氮等），它们对绝缘都有腐蚀作用。可见，局部放电的持续发展会逐渐造成绝缘的损伤，促使绝缘的老化，甚至最后导致整个绝缘的击穿。

所以在工作电压下的局部放电对产品的质量有着很重要的影响。下面主要说一下我在干式变压器生产过程中所遇到的一些情况和处理结果。

我主要探讨的是绝缘内部的气隙或悬浮物引起的局部放电。

在2002年5月，我们开始生产环氧浇注的接地变压器，我们的目标是测量电压下小于5Pc。在一台DKSC-400/10的产品试验时发现，局放量达到200Pc，进行试验分析后发现，局放主要发生在内外线圈之间，打开内线圈对外线圈的所有导电体还是没有改变。最后把目光放在了内外线圈间的绝缘连接上，试验后发现绝缘件上有微小的金属颗粒，这就是悬浮物引起的局部放电，原材料不合格，更换原材料后试验合格。

2006年5月，试验发现多台SCB9的产品局放超标，行试验分析后发现产品的局放部位没有规律性，它的存在是一个比较普遍的现象，最后把目标放在了环氧浇注料的颗粒上，它是换原材料后发生的，更换原材料后，产品的局放得到控制。这就是由于环氧料的颗粒太大不容易进入一些细小的空间而引起绝缘内部有气隙而产生局放。

下面是对于这批产品的试验过程。

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