变压器常见缺陷分析及处理

2014-04-06杨春生孟庆阵杨金伟解晓东李洪成

山东电力技术 2014年1期

杨春生，武杰，孟庆阵，杨金伟，解晓东，李洪成

（临沂供电公司，山东临沂 276000）

0 引言

变压器是电力系统的重要设备，如果出现故障，将直接威胁电网的安全运行。由于变压器长期运行，故障不可能完全避免。据统计，我国大型电力变压器的故障率为6.5%。而减少电力变压器故障率，增加设备的可靠性，主要取决于设备的制造和安装质量，设备的运行检修维护和必要的预防监测［1］。

1 变压器缺陷分析

变压器的缺陷通常分为内部缺陷和外部缺陷。内部缺陷为变压器油箱内发生的缺陷，主要有绕组间的相间短路、绕组线匝之间的匝间短路、铁心多点接地、分接开关接触不良等。外部缺陷为变压器器身、油箱外部绝缘套管及其引出线上的缺陷［2］。无论内部缺陷还是外部缺陷发生，都会出现若干异常现象，对这些异常现象加强监视有利于发现和消除隐患。

1.1 变压器油位异常

变压器油位异常主要包括假油位和油位过低。若变压器温度变化正常，而管内油标油位不正常，则认为是假油位。假油位的发生原因主要为防爆管堵塞、油标管堵塞、油枕呼吸器堵塞等［3］。变压器油位过低会增加油和空气接触，降低导线部分和对地绝缘。造成油位低的原因主要有变压器严重渗油，气温

过低且油量不足等。

1.2 变压器油温异常

变压器在正常运行情况下，若油温比平时高出10℃或达到规定的允许运行的极限，则认定为油温异常。导致油温异常的主要原因：冷却器运行不正常所引起的温度异常，如风扇损坏、潜油泵停运、散热器管道积垢、散热器阀门打不开等；内部缺陷引起发热剧增，如内部引线接头发热、线圈对围屏放电等。

1.3 响声和振动

变压器正常运行情况下，会发出连续轻微均匀的“嗡嗡”声。若声音不均匀或者有其他特殊响声，则可视为变压器不正常［4］。此时，可通过辨别声音，进行缺陷的处理。

声音均匀持续，但比平时明显增大，发出沉重的“嗡嗡”声。多是由于发生单相接地或谐振过电压。此外若是带有明显杂音，但电流和电压无异常，则可能是内部夹件或压紧铁心的螺丝松动。

变压器瞬间发出“哇哇”声或“咯咯”的间歇声，监测仪表指针摆动，且音量大，多是变压器过载运行，负荷变化大。

声音中夹杂水沸腾声，且伴随油位上升，温度急剧变化，甚至发生巨大轰鸣声，多是变压器绕组发生匝间短路或分接开关动作不正常。

声音中带有“噼啪”放电声，或不均匀的爆裂声，多是由于绕组引出线接地不良、或对外壳闪络放电或者瓷瓶、瓷套管表面因为灰尘、盐分引起电晕闪络放电。

声音中带有“嘶嘶”放电声，多是由于套管脏污，表面釉质脱落或裂纹。

1.4 气味和颜色异常

变压器出现缺陷，一般都伴随发生过热现象，局部的过热会引起器件的颜色变化或有特殊气味。

引线（接线头）、线卡处过热引起异常。套管接线端紧固螺丝松动或引线头线鼻子滑丝等，接触面发生严重氧化，使接触过热，颜色发暗，表面镀层也被破坏，严重时有焦臭味。

套管、绝缘子污损引起异常。套管或绝缘子污损引起电晕、闪络，发出臭氧味。冷却风扇、油泵烧毁出现烧焦的气味。

呼吸器油位变低或呼吸器本体有裂纹或者进入油室的水量太多，致使硅胶变色。

1.5 变压器外表异常

变压器的外表包括变压器器身、油箱、有载分接开关、套管、压力释放阀、呼吸器、防暴管等。变压器发生异常时，外表通常会发生变化，通过进行外表检查可以发现某些缺陷，例如变压器常见的渗漏油缺陷。发生渗漏油的主要部位为盖与本体结合处、放油门、套管基座等。其原因多是由于胶垫老化、龟裂引起，也有螺丝松动或放油门关闭不严等。

2 变压器检修

2.1 抗短路能力不足故障检修

目前对变压器本身影响最严重、发生概率最高的是变压器出口短路故障，同时还存在变压器渗漏故障、油流带电故障、保护误动故障等［5］。如果短路电流小，保护装置正确动作，绕组将出现轻微变形；如果短路电流大，保护装置延时动作或者拒动，绕组将发生严重变形，甚至损坏。对于轻微变形，若不及时检修，紧固绕组的压钉，加强绕组的夹紧力，发生多次短路冲击后，由于累计效应将导致变压器的损坏，因此诊断绕组变形程度，制定合理的检修周期是提高变压器抗短路能力的重要措施。

2.2 有载分接开关故障检修

有载分接开关由选择开关、切换开关、过渡限流装置组成。

选择开关主要任务是选择相应的变压器调压分接头。

切换开关主要任务是带负载切换调压，为了能瞬时切断电流，完成分接过渡，要具备快速动作机构。

过渡限流装置主要任务是在切换开关切换分接时，触头断开瞬间接入过渡电抗或电阻，以限制电流，减小电弧，防止短路。过渡电抗器装在变压器油箱内，允许跨桥使用时能增加调压级数，但因电抗器始终接入电路中，耗电大，又由于不易熄弧，所以现在已被结构紧凑、体积小、重量轻的电阻式所代替。

有载分接开关检修。由于切换开关的触头在调压时容易被电弧烧蚀而腐蚀，因此对其进行检修，可使其导电状态良好。有载分接开关的检修，可以对切换开关单独检修，也可以在变压器吊心时对整个分接开关检修［6］。对于常见的手动操作正常而就地拒动的故障，可能是电动机有故障回路存在或无操作电源的原因。可检查电动机控制回路和操作电源进行检查与排除，进而消除故障；对于电动机构仅能一个方向分接变换，故障原因为限位机构未复位，可通过拨动限位机构进行检查与排除。

2.3 绕组检修

检查引线与各部位间的绝缘距离，引线与各部位的绝缘距离应不小于国家标准中规定的绝缘距离最小值；检查绕组表面是否清洁无污秽，有无变形和移位，若有缺陷应及时检修；检查绕组绝缘有无损坏，油道是否发生堵塞，若堵塞可用软毛刷擦拭，此外，绕组表面若有导线裸露，应进行包扎；拧紧所有的螺钉，金属螺钉应加装弹簧垫圈或装扣紧螺帽。