变压器常见故障及处理办法

陈云萍

辽宁省新民市辽河油田电力集团公司沈阳供电工区,辽宁新民 110316

0 引言

电力变压器是输配电系统中极其重要的电气设备，因此其安全可靠性是保障电力系统可靠运行的必备条件。电力变压器运行过程中发生故障时，运行值班人员应根据故障现象正确地判断事故的原因和性质，迅速果断地进行处理，以防止事故扩大，影响正常供电。

电力变压器在运行中常见的故障是绕组、套管和分接开关的故障，而铁芯、油箱和其它附件的故障较少。

1 绕组故障

绕组故障主要有匝间短路、线圈接地、相间短路、断线及接头开焊等。

1.1 故障产生的原因

1）在制造和检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷；2）在运行中因散热不良或长期过载，线圈内有杂物落入，使温度过高或绝缘老化；3）制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受住短路冲击，使线圈变形绝缘损坏；4）线圈受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热；5）绝缘油内混入水分使其劣化或空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分线圈露在空气中未能及时处理。

1.2 故障分析处理

1）绕组匝间短路：匝间短路时，变压器的温度比正常运行时高，一般瓦斯继电器的气体呈灰色或蓝色，跳闸回路动作；严重时，差动保护或电源侧过电流保护动作，高压熔断器熔断。绕组匝间短路故障一般可用测量绕组直流电阻与以往的数值做比较的方法发现。发生绕组匝间短路时空载电流和空载损耗显著增加，因此，可测量空载电流和空载损耗，并测量绕组的直流电阻和进行油的色谱分析来综合判断。查找故障点时，应将变压器器身吊高检查，如不易找到，可对绕组施加10%～20%的额定电压，（在空气中）这时匝间短路处会发生冒烟现象；2）绕组对接地部分短路：事故时，一般都是瓦斯继电器动作、防爆管喷油，如果变压器的中性点接地，则差动和过电流保护也会动作。一般情况下，测量绕组的对地绝缘电阻即可发现是否存在绕组接地；3）绕组相间短路：绕组匝间短路或接地故障时，由于电弧及融化了的铜粒四散飞溅，使事故蔓延扩大，可能发展为相间短路。发生相间短路时，强大的短路电流将产生猛烈燃烧的电弧。此时，瓦斯、差动和过流保护都会动作，防爆管严重喷油，油温剧增。测量绝缘电阻及测量绕组的直流电阻和变压比，即可判断出绕组的损坏情况；4）绕组和引线断线：由于连接不良或短路应力使导线断裂；导线内部焊接不良、匝间短路使线圈烧断。断线处发生电弧引起绕组接地和相间短路；油分解促使气体继电器动作。处理时可进行吊芯检查，用电桥测量绕组直流电阻，判断故障相，重绕绕组。

2 套管故障

这种故障常见的是套管炸毁、闪络和漏油等。

2.1 故障原因

1）由于渗油使之积灰脏污、喷水冷却的影响等；2）呼吸器装置不当或者吸入水分未及时处理；3）密封不良，绝缘受潮劣化。

2.2 故障分析处理

变压器瓷套表面脏污时，由于脏污吸收水分，导致绝缘降低，不仅容易引起瓷套管的表面放电，还可能使其泄露电流增加，造成套管发热。瓷套管表面脏污，使其闪络电压降低，当线路有过电压现象时，就会引起瓷套管的闪络放电，导致断路器跳闸，另外由于瓷套管表面放电，导致它的表面瓷质损坏，这是绝缘击穿的另一个重要因素。若变压器的瓷套管发生裂纹也会使其绝缘强度降低。因为瓷套管裂纹中充满空气，空气的介电系数小，致使裂纹中的电场强度增大，当增大到一定数值时，空气就被游离，引起瓷套管的局部放电，使瓷套管裂纹中进水结冰时，还会使瓷套管胀裂。

以上的几种故障均会造成套管闪络和爆炸事故、套管对地或套管间放电时外部保护装置动作。为了防止上述事故的发生，应利用检修停电的机会擦拭变压器套管表面；当发现套管表面有裂纹时，应停电及时更换变压器套管。

3 分接开关故障

3.1 有载分接开关故障

3.1.1 故障现象

值班人员检查变压器时，如发现变压器油箱内上部有“吱吱”的放电声，电流表随着响声发生摆动，瓦斯保护发出信号，油的闪点急剧下降，此时可初步判断分接开关故障。

3.1.2 故障原因

1）辅助触头中的过程电阻在切换过程中被击穿烧断，在烧断处发生闪络，引起触头间的电弧越拉越长，并发出异常声音；2）分接开关由于密封不严而进水，造成相间闪络；3）由于分接开关滚轮卡住使分接开关停在过渡位置上，造成相间短路而烧坏；4）调压分接开关油箱不严密，造成油箱内与主变压器油箱内的油连通，而使两个油位计的油位指示相同，使分接开关的油位指示器出现假油位，造成分接开关油箱内缺油，危及分接开关的安全运行。所以大型有载调压变压器的油枕上，装有两个油位指示器，一个是指示有载分接开关油箱内的油位，另一个是指示变压器油箱内的油位，两个油箱是隔离的，所以这两个油位指示器是不同的，在运行中应注意检查。

3.1.3 故障处理

值班人员应监视变压器的运行情况，如电流、电压、温度、油位、油色和声音的变化，试验人员应立即取油样进行气相色谱分析。当鉴定为分接开关故障时，值班人员应将分接开关切换到完好的档位上运行。

3.2 无载分接开关故障

1）故障现象同有载分接开关。

2）故障原因。

（1）分接开关触点弹簧压力不足，滚轮压力不均，使有效接触面积减少，以及镀银层机械强度不够而严重磨损等引起分接开关在运行中被烧坏；（2）分接开关接触不良，引出线连接和焊接不良，经受不起短路冲击而造成分接开关故障；（3）在倒换分接头时，因分接头位置切换错误，引起分接开关烧坏；（4）由于相间绝缘距离不够，或者绝缘材料的电气绝缘强度低，在过电压的情况下绝缘击穿，造成分接开关相间短路。

3）故障处理同有载分接开关故障处理方法。

4 结论

当变压器发生故障时，值班人员应根据自己掌握的相关知识沉着冷静、迅速、准确地判断和分析故障的性质，及时处理，尽快限制事故的发展，消除事故根源并解除对人身和设备的危害。用一切可能的方法保护变压器的继续运行，以保证对重要用户不间断的供电。

[1]廖自强，余正海.变电运行事故分析及处理[M].北京：中国电力出版社，2004：112-120.

[2]徐绪椿，姜善国.厂矿农村电工实用技术（上册）[M].昆明：云南科技出版社，1999：126-127.