變壓器常見故障及解決方法

   變壓器是電力系統中非常重要的設備，其運行穩定與否直接關系到電能能否順利的傳輸。本文針對變壓器運行特征，介紹了幾種從外觀上對其運行故障進行判斷分析的方法及相應的措施。 

   變壓器的運行條件一般都比較簡陋，露天放置且要經受高溫、嚴寒、風吹日曬的考驗，尤其是在高原地區的使用過程中，經常會出現擊穿、爆炸等事故，現就其故障現象、形成原因及預防措施分析如下:

  一、響聲異常 

  1 音響較大而嘈雜時，可能是變壓器鐵芯的問題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動時，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化。此時，應停止變壓器的運行，進行檢查。

  2 音響中夾有水的沸騰聲，發出“咕嚕咕嚕”的氣泡溢出聲，可能是繞組有較嚴重的故障，使其附近的零件嚴重發熱使油氣化。分接開關的接觸不良而局部點有嚴重過熱或變壓器匝間短路，都會發出這種聲音。此時。應立即停止變壓器運行，進行檢修。

  3 音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現象。此時。應將變壓器停止運行。進行檢修。

  4 音響中夾有連續的、有規律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸，或者是因為靜電放電引起的異常響聲，而各種測量表計指示和溫度均無反應，這類響聲雖然異常，但對運行無大危害，不必立即停止運行，可在計劃檢修時予以排除。

  二、溫度異常 

  溫度異常變壓器在負荷和散熱條件、環境溫度都不變的情況下，較原來同條件時的溫度高，并有不斷升高的趨勢，也是變壓器溫度異常升高，與超極限溫度升高同樣是變壓器故障象征。引起溫度異常升高的原因有:

  (1)變壓器匝間、層間、股間短路

  (2)變壓器鐵芯局部短路

  (3)因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發熱

  (4)長期過負荷運行，事故過負荷

  (5)散熱條件惡化等。

  防范措施:運行中的變壓器在負荷、散熱條件和環境溫度都變化不大的情況下，溫度異常升高，且變化不平衡。用測溫儀等儀器可測得運行溫度接近或超過允許值，此時變壓器運行聲音也產生異常，說明變壓器存在明顯故障，應立即退出運行，安排檢修人員處理。

  三、短路故障 

  1 匝間短路:指由于導線本身的絕緣損壞。產生的匝間的短路故障。

  原因分析:變壓器過熱油溫增高;電源側電流略有增大;有時油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲:嚴重時油枕噴油。長期過載使匝間絕緣損壞，由于變壓器出口短路或其它故障使繞組受短路電流的沖擊而產生振動與變形而損壞匝間絕緣，油面降低使繞組露出油面線匝間絕緣擊穿:雷擊時大氣過電壓侵入損壞匝絕緣，繞組繞制不合格或線匝排列與換位、繞組壓裝不正確等，使匝間絕緣受到損壞。

  解決及預防措施:吊芯檢查，匝間短路處絕緣呈黑焦狀;測繞組直流電阻，三相電阻不平衡;短路相電阻小;在低壓側繞組上施加10%~20%的額定電壓試驗，損壞點會冒煙。一般在后天運行中匝間短路較少，因此應對新投運變壓器應加強聲音及電壓、電流檢查，提早發現并處理。

  2 繞組接地:指繞組對接地部分短路。

  原因分析:油質變壞，接地故障長時間持續、雷電大氣過電壓及操作過電壓的作用使繞組受短路電流的沖擊發生變形、主絕緣老化破裂、折斷;變壓器油受潮后絕緣強度降低、油面下降或絕緣老化。

  解決及預防措施:用搖表測量繞組的對地絕緣電阻，如阻值為零或接近零則為接地相。吊出器身檢查有無雜物，繞組與鐵芯問的絕緣套管、絕緣紙板，有否損壞;繞組有否變形。試驗油的擊穿電壓值是否合格。應準確保險絲容量、接地電阻合格，定期緊固密封螺栓。

  三、噴油爆炸 

  噴油爆炸的原因是變壓器內部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續存在。使箱體內部壓力持續增長，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強度薄弱之處噴出形成事故。

  四、嚴重漏油 

  變壓器運行中滲、漏油現象比較普遍，油位在規定的范圍內，仍可繼續運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴重，或連續從破損處不斷外溢，以至于油位計已見不到油位。引起變壓器漏油的原因有:焊縫開裂或密封件失效運行中受到震動外力沖撞油箱銹蝕嚴重而破損等。

  防范措施:此時應立即將變壓器停止運行，補漏和加油。變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開關暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。

  五、變壓器油受潮

  如不及時處理，變壓器絕緣水平會急劇降低，引起匝間短路、線圈燒毀等嚴重后果。應請專業班組排除變壓器油內的水分，放電嚴重時應更換變壓器油。

  主絕緣老化，絕緣水平降低;變壓器油擊穿電壓偏低;或由其它故障擴大引起，如繞組有匝間短路或接地故障時，由于電弧及熔化了的銅(鋁)粒子四散飛濺，使事故蔓延擴大，發展為相間短路。或是由于導線內部焊接不良，過熱而熔斷或因匝間短路而燒斷，以及短路應力造成的繞組折斷。

  以上對變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現象對配電變壓器故障的判斷，只能作為現場直觀的初步判斷。因為，變壓器的內部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時甚至會出現假象。必要時必須進行變壓器特性試驗及綜合分析，才能準確可靠地找出故障原因，判明事故性質，提出較完備的合理的處理方法。

  變壓器是電力系統中重要的設備，為保障其安全穩定運行，必須重視日常維護過程中出現的各類異常現象，通過對其分析找到故障原因，從而為電力系統的運行提高可靠保障。