煤矿地面变压器异常运行和常见故障分析

张子義

(黑龙江龙煤矿业集团 鹤岗分公司振兴煤矿，黑龙江 鹤岗154100)

0 前言

变压器是煤矿地面供电系统中极其重要的电器设备，根据运行维护管理规定变压器必须进行定期检查，以便及时了解和掌握变压器的运行情况，及时采取有效措施，力争把故障消除在萌芽状态之中。从而保障变压器的安全运行。本文根据变压器的运行、维护管理经验，分析总结了变压器异常运行和常见的故障。

1 变压器声音出现异常

变压器在正常工作时，会发出”嗡嗡”的均匀电磁声。 如果声音不均匀或有其他响声，则表明变压器运行不正常，须根据声音的不同找出故障，及时处理。 主要故障有：

（1）电网发生单相接地或产生谐振过电压时，变压器的声音较平常尖锐。

（2）当大容量设备起动时，变压器声音增大。如变压器带有可控硅整流器等负荷时，由于有谐波分量，所以变压器内瞬间会发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声。

（3）变压器过负荷严重时，会发出很高且沉重的“嗡嗡”声。

（4）变压器绕组发生匝间短路时，变压器会发出“咕嘟咕嘟”开水沸腾声，严重时会发出巨大轰鸣声。

（5）变压器夹紧件或压紧铁芯的螺栓松动时，变压器发出强烈而不均匀的“噪音”或“吹风”之声。

（6）变压器内部接触不良或绝缘有击穿，变压器发出“噼啪”或“吱吱”声，且声音随距离故障点远近而变化。

（7）外部线路短路或接地时，通过很大的短路电流，变压器发出“噼啪”噪音或“轰轰”的声音。

2 变压器油温不断升高

（1）冷却器故障：如潜油泵停运、风扇损坏、散热器管道堵塞等诸多因素引起温度升高。

（2）由于涡流或夹紧铁芯用的穿心螺丝绝缘损坏均会使变压器油温升高，而穿芯螺丝绝缘损坏后，使穿芯螺丝与硅钢片间的绝缘破坏，这时有很大的电流通过穿芯螺丝，使螺丝发热，也会使变压器的油温升高。

（3）绕组局部层间或匝间短路，内部接点有故障，接触电阻加大，零序不平衡电流等漏磁通过与铁件油箱形成回路而发热等因素引起变压器温度异常。发生这种情况时，还将伴随着瓦斯或差动保护动作。

3 变压器油位异常

（1）假油位：油标管堵塞、油枕吸管器堵塞、防爆管通气孔堵塞。

（2）油面低：变压器严重漏油、工作人员因工作需要放油后未能及时补充、气温过低且油量不足等。

4 变压器气味颜色异常

（1）防爆管防爆膜破裂会引起水和潮气进入变压器内，导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低。

（2）套管闪络放电会造成发热、导致绝缘老化或受损甚至引起爆炸。

（3）套管接线紧固部分松动，接触面发生氧化严重，使接触过热，颜色变暗失去光泽，表面镀层也遭破坏。

（4）套管污损产生电晕、闪络会发生臭氧味、冷却风扇、油泵烧毁会发出烧焦气味。

（5）另外，吸潮过渡、垫圈损坏、进入油室的水量太多等原因会造成吸湿剂变色。

5 油枕或防爆管出现喷油情况

二次系统突然短路、保护拒动或内部有短路故障、出气孔和爆管堵塞等，内部的高温和高热会使变压器油突然喷出，喷出后使油降低，且有可能引起瓦斯保护动作。

6 出现三相电压不平衡情况

（1）三相负载不平衡引起中性点位移，使三相电压不平衡；

（2）系统发生铁磁谐振，使三相电压不平衡；

（3）绕组局部发生匝间和层间短路，造成三相电压不平衡。

7 继电保护发生动作的情况

7.1 轻瓦斯动作的原因

（1）因滤油、加油和冷却系统不严密，致使空气进入变压器；

（2）温度下降和漏油使油位缓慢降低；

（3）变压器内部短路或出现故障，产生少量气体；

（4）保护装置二次回路有故障。

7.2 查明瓦斯继电器中气体的性质

（1）如积聚在瓦斯继电器内的气体不可燃，且是无色无嗅的，而混合气体中主要是惰性气体，氧气含量大于16%，油的闪点不降低，则说明是空气进入瓦斯继电器内，此时，变压器可继续运行。

（2）如气体是可燃的，则说明变压器内部有故障，应根据瓦斯继电器内积聚的气体性质鉴定变压器内部故障的性质， 如气体的颜色为：①黄色不易燃的，且一氧化碳含量大于1%—2%，为木质绝缘损坏；②灰色和黑色易燃的，且氢含量在30%以下，有焦油味，闪点降低，则可能是匝间短路使油温过热分解或油内曾发生过闪络故障；③浅灰色带强烈臭味且可燃的，是纸或纸板绝缘损坏。

8 分接开关出现故障的情况

变压器油箱上有“吱吱”的放电声，电流表随响声发生摆动瓦斯保护可能发出信号，油的闪点降低.这些都可能是分接开关故障而出现的现象。

（1）分接开关故障原因：

①分接开关触头弹簧压力不足，触头滚轮压力不匀，使有效接触面积减少，以及因镀银层的机械强度不够而严重磨损等会引起分接开关烧毁；②分接开关接触不良，经受不起短路电流的冲击而发生故障；③倒分接开关时，由于分头位置切换错误，引起开关烧坏；④相间距离不够，或绝缘材料性能降低，在过电压作用下短路。

（2）在运行中，开关接触部分触头可能磨损，未用部分触头长期浸在油中可能因氧化而产生氧化膜，使分接触头接触不良，因此，为防止分接开关故障，切换时必须测量各分接头的直流电阻，如发现三相电阻不平衡，其相差值不应超过2%。

（3）倒分接头时，应核对油箱外的分接开关指示器与内部接头的实际连接情况，以保证接线正确。 此外，每次倒分接头时，应将分接开关手柄多转动几次，以消除接触部分的氧化膜及油垢，再调整到新的位置。

9 变压器故障原因分析

按变压器发生故障的原因， 一般可分为电路故障和磁路故障，电路故障主要指线环和引线故障等，常见的有：线圈绝缘老化、受潮、切换器接触不良、材料质量及制造工艺不良、过电压冲击以及二次系统短路引起的故障等；磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障，常见的有：硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁夹件与铁芯间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。

10 结束语

以上是根据自己多年的工作经验对变压器常见故障及现象进行的分析，在实际工作中，有些故障还需进行变压器的特性试验以及综合分析，才能准确、可靠找出故障原因，判明故障性质，提出较完善的处理方法，确保变压器的安全运行。