电力变压器常见故障的分析与典型故障的处理

高遵良

【摘 要】电力变压器是一种改变交流电压大小静止的电力设备，是电力系统中核心设备之一。如果变压器发生故障，将影响电力系统的安全稳定运行，因此正确判断电力变压器的故障非常重要，本文就变压器常见故障进行分析并提出处理建议。电力变压器是电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且是易发生故障的设备。笔者结合自身工作实践，对变压器主要相关附件的检修方法进行了分析和研究。

【关键词】电力变压器；故障的处理

1.变压器常见故障分析

根据有关变压器故障的资料并进行分析的结果表明，尽管老化趋势及使用不同，故障的基本原因仍然相同。多种因素都可能影响到绝缘材料的预期寿命，负责电气设备操作的人员应给予细致地考虑。这些因素包括：误操作、振动、高温、雷电或涌流、过负荷、三相负载不平衡、对控制设备的维护不够、清洁不良、对闲置设备的维护不够、不恰当的润滑以及误用等。

1.1线路涌流

线路涌流（或称线路干扰）在导致变压器故障的所有因素中被列为首位。这一类中包括由误操作、变压器解并列、有载调压分接头拉弧等原因引起的操作过电压、电压峰值、线路故障/闪络以及其他输配方面的异常现象。这类起因在变压器故障中占有绝大部分的比例。

1.2绝缘老化

在过去的10年中在造成故障的起因中，绝缘老化列在第二位。由于绝缘老化的因素，变压器的平均寿命仅有17.8年，大大低于预期为35～40年的寿命。在1983年，发生故障时变压器的平均寿命为20年。

1.3受潮

受潮这一类别包括由洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分。

1.4维护不良

保养不够被列为第四位导致变压器故障的因素。这一类包括未装变压器的保护装置或安装的不正确、冷却剂泄漏、污垢淤积以及腐蚀。

1.5过载

这一类包括了确定是由过负荷导致的故障，仅指那些长期处于超过铭牌功率工作状态下小马拉大车的变压器。过负荷经常会发生在发电厂或用电部门持续缓慢提升负荷的情况下。最终造成变压器超负荷运行，过高的温度导致了绝缘的过早老化。当变压器的绝缘纸板老化后，绝缘纸绝缘强度降低。因此，外部故障的冲击力就可能导致绝缘破损，进而发生故障。

1.6雷击

雷电波看来比以往的研究要少，这是因为改变了对起因的分类方法。现在，除非明确属于雷击事故，一般的冲击故障均被列为“线路涌流”。

1.7三相负载不平衡

由于三相负载不平衡所引起某相长期过载，而使该相温度偏高进而使绝缘老化，产生匝间短路或相间短路。

1.8连接松动

连接松动也可以包括在维护不足一类中，但是有足够的数据可将其独立列出，因此与以往的研究也有所不同。这一类包括了在电气连接方面的制造工艺以及保养情况，其中的一个问题就是不同性质金属之间不当的配合，尽管这种现象近几年来有所减少。另一个问题就是螺栓连接间的紧固不恰当。

2.典型故障的处理方法

（1）变压器受潮的处理方法，变压器绝缘状况的优劣和安全运行水平将直接影响整个电力系统的供电可靠性。我们在进行预防性试验中，着重检测与变压器是否受潮有关的几项数据，如绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗、绕组泄漏电流、油中微水分析等。当我们通过一定的技术手段，检测到变压器的绝缘降低本体受潮时，可采用离线和在线2种方法处理变压器受潮。

离线处理变压器干燥的基本方法是：加热升温和排潮，根据变压器容量大小和结构形式的不同而决定，现场进行变压器干燥时加热升温的方法，可采用油箱铁损或短路铁损及热油喷淋方法进行。排潮方法分为抽真空和不抽真空2种。但离线干燥处理易受现场条件限制，往往难以实施，停电时间较长，也易造成变压器绝缘的非正常老化。

在线处理变压器受潮的方法是：利用变压器正常运行时产生的空载损耗和负载损耗作为变压器干燥处理的发热源，变压器绝缘纸中的水分逐步渗透到变压器油中，利用在线滤油装置除去变压器油中的水分，然后变压器油通过进口过滤器进入真空容器内，利用真空压力喷嘴作用将变压器油喷出（真空容器内，绝对真空度应控制在1500Pa左右），借用压力喷嘴喷出油膜中的气体和水蒸气转移到空气中的作用，从而完成绝缘油的脱气和脱水过程。净化后的油收集在容器底部，并经过滤芯过滤后重新注入变压器。操作过程中，应在回油过滤器的下部装设一个容器及相应的阀门，用来检测和排出气泡，以防止气体进入变压器。在线变压器本体受潮的处理方法，具有停电时间短、加热均匀、不易造成变压器绝缘损伤等特点，在安全措施充分到位的情况下，可以避免被处理变压器的瓦斯保护误动作。

（2）变压器油质变坏的处理方法，变压器中的油由于长时间使用而没有更换，其中漏进了雨水和浸入了一些潮气，再加上其中的油温经常过热，这就容易造成油质的变坏。而油质变坏则导致变压器的绝缘性能受到了很大的影响，这种情况就非常容易引起变压器的故障产生。如果是新近投运的变压器，它的油色会呈浅黄色，在使用一段时间以后，油色将会变成浅红色。而如果发现油色开始变黑，这种情况下为了防止外壳与绕组之间或线圈绕组间发生电流击穿，就要立刻进行取样化验。经化验后，若油质合格则继续使用，若不合格就对绝缘油进行过滤和再生处理，让油质达到合格要求和再进行使用。

3.总结

电力变压器的故障原因很多，笔者认为认真细致的观察可以及时发现可能存在的潜伏性故障。 [科]