电力变压器常见故障的处理及维修方法

2010-04-02河南省电力公司南阳供电公司变电运行部韩雪峰

电气技术与经济 2010年5期

关键词：油面铁心油箱

■ 河南省电力公司南阳供电公司变电运行部韩雪峰

电力变压器主要用于输配电系统中，可以分为升压变压器、降压变压器和配电变压器等。电力变压器容量从几十千伏安到几十万千伏安，电压等级从几百伏到几百千伏。

1 电力变压器运行中的故障以及处理方法

1.1 异常响声

变压器中间并没有转动部件，是一种静止的电气设备。在加上电源后，由于呈周期性变化的磁通在铁心中通过，由交变磁场引起的电磁力会使铁心振动而发出连续均匀的“嗡嗡”声音，俗称交流声，这是正常的。但若有异常响声，应按照发声情况进行分析与检查。

有较大而均匀的“嗡嗡”声，或随负载的急剧变化，呈现“咯咯咯”的间歇响声时，可能是外加电压过高，检查证实后，应设法降低电压。如声音大而嘈杂，则说明内部振动加强或者结构松动，必须密切注意，必要时可以减小负荷，甚至停电修理。

有“嘶嘶”声音时，说明变压器有闪络，检查套管是否太脏或有裂纹。若套管无闪络，则可能变压器内部有问题。

1.2 温度异常

若发现变压器上层油温升高至85℃时，应首先检查校对温度计指示是否正确，检查变压器冷却系统的运行情况是否正常。若无问题，则可能负载过大，应降低负载，或者可能是三相负载不平衡，可调整三相负载的分配。若以上几项均正常，而温度继续上升，则要考虑是否起因于变压器内部故障，如绕组短路、油路堵塞等，应立即停电修理。

1.3 油位异常

若发现变压器油枕的油面较当时油温应有的油面低时，应加油。加油时，将瓦斯保护装置改接至信号，加油后，待变压器内部空气完全排出后，方可将瓦斯保护装置恢复正常状态。如大量漏油而使油面迅速下降时，禁止将瓦斯继电器动作于信号，而必须采取停止漏油措施，同时加油至规定油面。

若油面因温度升高而逐渐升高，当油面高出规定油面时，应放油至适当高度，以免溢出。

另外，因渗漏油、放油未补充或气温急剧下降等原因造成油位指示器看不到油位，都应将变压器退出运行，以便检查及补油。

1.4 油枕喷油或防爆管喷油

当出现油枕喷油或防爆管薄膜破碎喷油，表明变压器内部已经有严重损伤，喷油使油面下降到一定程度时，瓦斯保护动作使变压器两侧断路器跳闸。若瓦斯保护未动作，油面低于箱盖时，由于引线对油箱绝缘的降低，会发出“吱吱”的放电声。此时，应切断变压器的电源，防止事故扩大。

1.5 油色变化过甚

目前，我国生产的变压器油有10号、25号、45号三个牌号，新油呈亮黄色或天蓝色，运行后呈浅红色。若发现油色变暗，透明度降低，或闻到焦味、酸味，此时应取油样化验。化验项目有酸值、击穿电压、闪点、腐蚀性硫、氧化安定性、水分、水溶性酸和碱等，若不符合标准，则说明油质下降，易引起线圈对地放电，必须停止运行，换油后方可再投入运行。

1.6 套管有严重破损和放电现象

套管瓷裙严重破损和裂纹，或表面有放电及电弧的闪络时，会引起套管的击穿。由于此时发热很剧烈，套管表面膨胀不均而使套管爆炸，此时变压器应停止运行，更换套管。

1.7 变压器着火

变压器着火是一种严重的故障，首先应将变压器两侧的断路器断开，若因故不能断开时，应立即动手拉开断路器，并拉开隔离开关，有强制送风的风扇也应该停止。然后用消防设备灭火，灭火应采用不导电的灭火剂（如二氧化磷、四氯化磷、3211、干粉等）和黄砂，带电灭火时，严禁使用导电的灭火剂（如喷射水流、泡沫灭火器等），以防发生触电危险。

如果油在变压器的盖上燃烧，由于油枕油压作用而流油，应从故障变压器的一个油门把油面放低一些，最好向变压器外壳浇水，使油冷却。当变压器铁壳爆炸时，必须迅速放出全部变压器油，引入贮油坑或封闭沟内。

2 电力变压器的检修

2.1电力变压器的巡视周期

在正常运行情况下，应按照变压器的额定技术数据及《电力变压器运行规程》的规定执行。变压器的巡视周期为每天不少于三次。当有大风、大雾、大雪、雷雨等恶劣气候或异常负荷时，巡视次数应适当增加。对于新投运或大修后的变压器，开始24h运行期间，应每2h巡视一次，在投运后的一周巡视次数也应适当增加。

对于无人值班的变、配电所的自然循环冷却变压器，应该每周巡视一次，每次合闸前与合闸后应检查一次。对于强迫循环冷却或风冷变压器，应每天或每班巡视一次。

2.2 电力变压器的巡视检查内容

在日常电力变压器的巡视检查过程中，主要检查以下内容。

检查高、低侧绝缘套管是否清洁，有无明显污垢，有无破损裂纹及放电烧伤现象。有无放电声，绝缘套管末端屏蔽接地是否良好。

检查变压器有无漏油、渗油现象，油位计指示是否正常，并保持在正常油位线范围内，油色是否正常，呈现透明的微黄色。渗、漏油的主要检查部位为：油箱箱壳与箱盖密封处，绝缘套管引线法兰处，气体继电器及连接管道处，冷却器散热管及连接处，净油管管道连接处，焊缝焊接不良处，全部放气塞处等。

检查声音是否均匀，有无杂音，有无内部放电声。大型电力变压器正常运行时是否发出均匀的“嗡嗡”声。

检查高、低侧引出线与母线连接是否牢固，有无松动，有无接触不良或过热、变色现象，母线上的示温片颜色是否正常。

检查各温度指示装置所指示的温度是否在规定允许的范围内，检查环境温度、油温及绕组温度是否合理，是否一致，有无指示错误现象。检查变压器的温升是否在规定允许的范围内。

检查呼吸器呼吸应通畅，呼吸器硅胶颜色变色不得超过2/3。否则应更换硅胶。

检查安全气道玻璃是否完好，有无破裂，压力释放阀密封是否良好，信号装置导线是否完好。

检查气体继电器工作是否正常，继电器内是否充满变压器油，有无气泡现象。

检查变压器外壳接地是否良好，接地线有无锈蚀、松动现象。

检查变压器循环冷却系统工作是否正常，检查其油温、压力、水温是否符合规定，有无渗、漏油（水）现象，密封是否良好，油泵运行是否良好。

对于室外安装运行的变压器，在大雾、大风、小雨、雷电等异常天气时，应特别检查是否有大风吹起的杂物搭落在变压器上，注意引线的摆动情况是否引起引线处接触松动。检查是否由于空气潮湿导致绝缘套管等处有电晕和放电、闪络现象，接头处有无因过热而冒热气的现象。

2.3 电力变压器负荷情况检查

室外安装的变压器，如没有固定电流表时，应测量最大负荷及代表性负荷。

室内安装的变压器有电流表、电压表，应记录每小时负荷，并画出日负荷曲线。

测量三相电流的平衡情况，对Y、Yno连接的变压器，其中性线上的电流不应超过低压绕组额定电流的25% 。

变压器运行中电压不应超过额定电压的±5%，如超过运行范围，应调整变压器分接开关的位置，使二次侧电压保持正常。

2.4 电力变压器的停电清扫

变压器的巡视检查，还应有计划地定期对变压器进行停电清扫，同时进行检查。清扫及检查内容如下。

清扫高、低压侧绝缘套管、变压器外壳及附属设备。

检查母线及接线端子等连接处的接触情况，并检查气体继电器的控制导线绝缘及连接情况。

检查变压器外壳及中性点接地导线及连接情况。

测量变压器的绝缘电阻及接地电阻是否合格。

3 电力变压器的维护

3.1吊心检修

变压器大修时，或者事故变压器经过外部检查和试验确定是内部故障时，都应将铁心吊出进行检修。

吊心前应与当地气象部门联系，吊心应选在晴天，相对湿度不应高于75%。风力不要大于三级，以防灰尘、杂物等侵入变压器内，选择无灰烟、尘土和水汽的干净地点作为吊心场所，尽可能在室内。

电力变压器的检修一般按照下面步骤进行。

用干净的变压器油冲洗铁心、绕组和其他表面上的油泥和积垢。冲洗时应按从下到上、再从上到下的顺序清洗，不能直接冲洗的地方，可以用软刷蘸变压器油刷洗，沟与凹处可用木片裹以浸过变压器油的布擦拭。

检查器身及箱盖的全部螺栓、螺母，对松动的加以紧固。若有螺栓缺少螺母，则一定要找到，拧紧在原来的位置，决不允许它散落在油箱内或器身中。

检查变压器绕组是否有松动、变形或移位现象，绕组层间衬垫是否完整、牢固，木夹件是否完好。若绕组已经损坏，则应根据损坏程度进行局部修理或重绕。另外，还应检查并清理绕组中的冷却油道，使其畅通。

检查铁心是否整齐、紧密，硅钢片涂膜是否完好，颜色有无异常；检查铁心是否牢固而有效，铁心与绕组间的油道是否畅通。若发现穿心螺栓、铁扼夹件和铁心垫片之间绝缘局部损坏时，应及时更换穿心螺栓上的绝缘管和绝缘衬垫。若发现硅钢片局部颜色变深、部分绝缘脱落、某些部位象起癣一样，则应将铁心拆开，将损坏的部件用钢丝刷或刮刀刮干净后，用漆涂补。

检查线圈的引出线应无打结和弯曲现象，应包扎严密、固定牢固、焊接良好。引出线绝缘应无变形、变脆、破损，无断股。检查分接线焊接位置有无变色及破损，发现异常应剥开绝缘进行检查处理。

3.2 其它部件的检修

套管的检修。电力变压器常用的高、低压绝缘套管结构简单，检修工艺不复杂，检修内容包括：① 将套管表面除污、擦干净，仔细检查有无破损及裂纹、有无闪烁放电痕迹。损伤严重者，原则上应予以更换，不严重者允许用环氧树脂粘补修复。② 检查套管和法兰结合处的胶合剂是否牢固可靠，有无脱落或松动现象。当发现胶合剂脱落或结合处松动时，则应重新胶合或更换新套管。③ 检查各油封、胶垫，若有渗漏应该更换。若检修时已将套管拆下，则应该更换全部胶垫。

油箱及散热管检修。检修内容包括：① 仔细清扫油箱及顶盖的油垢，如有脱落油漆的地方应除去锈斑，用棉纱蘸汽油擦干净后再涂防锈漆。② 检查箱盖与箱体上的箱沿之间密封胶垫是否完好，有无渗漏，必要时更换新的耐油胶垫。③ 检查各油箱及散热管有无渗油、焊接开裂等现象。如有渗油，在大修时，应将油箱中的油放出后进行焊补，在焊接不便的地方，可以考虑使用胶粘法止漏。

油枕和防爆管的检修。油枕既可保证变压器油箱内经常充油，又可减少油和空气的接触，降低变压器油受潮和劣化的速度。防爆管的作用是当变压器油箱内压力太大时，冲破防爆管顶部的薄膜（玻璃或薄铁片），以防变压器爆炸。它们的检修内容如下：① 将油枕内的油从下部放油垢的孔放出，用清洁的变压器油对油枕内部进行彻底清洗，注意将沉积器中的污垢清除干净。② 检查油枕各部分是否良好，有无渗漏的地方，并检查油枕与油箱的连通管有无堵塞，并冲洗干净。③ 检查设在油枕端面的油位计的情况是否良好、玻璃管有无堵塞或有无裂纹现象。玻璃管若看不清，则应清洗，使之透明；若已经损坏，则应予更换。④ 油枕内的铁锈可用刀刮除干净，并用煤油清洗，然后用不会溶解于变压器油的清漆涂刷。⑤ 清除防爆管的油垢和铁锈，并检查防爆管的薄膜和密封垫是否良好，必要时进行更换。⑥ 检查防爆管与油箱盖，油枕联管相连法兰面是否平整，以保证这些部位不会漏油。

3.3 变压器油的处理

油是流动的液体，它能够充满变压器内部各部件之间的任何空隙，可将空气排除，从而避免各部件与空气接触受潮而引起的绝缘降低。此外，油的绝缘强度比空气大，变压器内充满油后，绕组与绕组之间，绕组与铁心之间、绕组与油箱外壳之间保持良好的绝缘，从而增加了变压器的绝缘强度。变压器油能使木质及纸质绝缘体保持原有的化学和物理性能，对金属起到防腐作用，使绝缘体保持良好状态。

此外，变压器油具有良好的散热作用。在运行中，靠近绕组与铁心部分的油受热后，温度升高，体积膨胀，因其比重减小而上升，经冷却装置冷却后，再进入变压器油箱底部，从而形成油的循环。油循环使绕组和铁心得到冷却，改善了运行条件。

变压器油是从石油中提炼出来的矿物油，具有良好的电气绝缘性能和合适的粘度，在变压器中应用，既是绝缘介质，又是冷却介质。经常保持变压器油的良好性能，是保证油浸式变压器安全运行的重要环节。

变压器油不应含有酸、碱、硫、水分、灰尘、纤维等杂质。当它与空气接触时，在高温下容易氧化变质，而且很容易吸收水分。

纯净的变压器油具有良好的绝缘性能，运行一段时间后，变压器油会发生化学反应产生酸性物质和油泥，也会吸收水分和脏物，使绝缘程度下降。要想使变压器油恢复原有良好的特性，必须对其作相应的净化和再生。

变压器油的净化。变压器油的净化主要是通过过滤，除掉油的水分和杂质。常用的滤油设备是压力滤油机，它是利用干燥纯净的滤纸的毛细管作用，吸收和粘附油中的水分和脏污，而使油干净。滤油时，依靠油泵把带压力的污油从上部进油口送入，经滤过器中的滤油纸过滤后，由下部出油口流出清洁油。过滤中，应多次更换滤油纸，反复循环，直到油质合格。更换滤油纸的次数可按下列规律进行：轻度脏污的油，2h更换一次滤油纸；脏污较重时，0.5~1h更换一次；特别脏的还应缩短换纸时间。

变压器油的再生。对于变压器油经长期氧化而造成的酸值升高、色泽变暗，不能用过滤的方法消除，而需要用其他方法除掉氧化产生的酸性物质。

对于容量较大的电力变压器，通常采用热虹吸净油器在运行过程中，随时除掉氧化产生的酸性物质。净油器内主要成分为除酸硅胶，其上部与油箱上部连通，下部与油箱底部相连，变压器运行时，器身加热变压器油，热油便从上部进入净油器，经硅胶净化后由下部返回油箱。

对于没有装设热虹吸净油器的小型电力变压器，除酸一般在滤油时进行，即将硅胶罐串在压力滤油机各种滤油系统中进行。

过滤的变压器油较多、油质较差时，应过一段时间就停下来检查一下硅胶的情况。若硅胶已严重脏污，失去吸附能力，则应更换新硅胶。

综上所述，我们查出电力变压器的常见故障并且排除，按照严格规定对于变压器进行维护和检修，使变压器正常的运行，从而保证电力系统安全可靠的工作。