变压器运行实践中的异常问题检修与防护策略分析

罗秀琴

摘 要：在变电和配电系统中变压器是非常重要的设备，同时也具有非常重要的作用，与其他的电气设备比较而言变压器的故障率比较低，但是一旦在运行中出现异常问题，对电力系统的稳定运行造成很大的危害，由于变压器故障一般都会造成较大范围的停电，且故障处理的时间相对较长，对用户供电会造成很大的影响，从而会给发电企业、供电企业以及用户带来经济上的损失和社会效应的负面影响。在发生故障前，变压器会发生异常问题，这些异常问题会造成相应的故障。因此电力运行人员必须要重视变压器的检查及运行工况的分析工作，及时发现异常问题加以处理，检修人员要通过定期试验及定期检修维护，及时发现变压器的缺陷通过检修来进行消除，以保证变压器安全正常运行，进而保证整个电力系统的有效安全运行。

关键词：变压器；运行实践；异常问题检修；防护策略

变压器是变电站和发电厂的重要组成设备，它的安全正常运行可以有效保护电力用户用电的权益。变压器的功能是多方面的，电网中的升降压环节都必须要有变压器，多种用途可以满足用户多方面的需求。变压器的运行状况直接决定着输变电系统的运行和供电系统的稳定性，一旦发生故障造成的损失非常严重。因此在实践中，要做好对变压器检查、运行工况的运行以及异常问题的检修工作，及时发现异常问题，找出故障根源，通过防护措施来保证其安全正常运行。

1 变压器运行中异常问题的检修

1.1 声音异常问题

变压器在正常运行时声音是均匀连续而低沉的，一旦产生的声音不均匀或有其他特殊的响声，就应视为变压器运行不正常，可根据声音的不同查找出故障，进行及时处理。主要分为以下几种：

（1）如果变压器的内部发出很大且比较杂的声音时，可以初步的判定这是由于内部夹件或者螺钉松动造成的。如果变压器内部发出杂乱无章的声音时，如果电压和电流没有异常，那么就可以判断是变压器内部器件松动造成钢硅片的震动加剧。

（2）如果变压器内部发出间断性的杂音，监视仪表指针左右摇晃，声音的音调高音量大，这时可以判断是变压器在额定状态外工作，造成负载压力大，在谐波作用下发出异常声音。

（3）变压器内瞬间发生异常的间歇声，监视测量仪表指针发生摆动，且音调高、音量大，这时可判断是变压器过载运行，负荷变化大，加上有谐波产生。

（4）若变压器内部局部放电或接触不良，则会发出“吱吱”或“噼啪”声，这时，应立即对变压器停电检查。

（5）如果变压器运行时温度过高且上升过快，同时油位也快速上升，这时可以判断是变压器内部的绕组发生问题，严重时会发生着火，这时必须立即停止运行，进行全面的检修工作。

（6）如果运行时发出刺耳的声音，很可能是变压器发生过电压的问题，如果电网出现单相接地或者电磁共振，就会发出刺耳声音。可以通过读取电压表数据来进行分析判断。

1.2 外部放电问题

变压器外部套管有污垢或绝缘破损就容易发生放电问题，发生放电问题会引起各种严重的故障。套管放电会产生很多热能，造成部件温度升高，引起部件绝缘损坏、老化等隐患，甚至发生爆炸；套管的污垢还会引起电晕，进而发出臭氧味道。

1.3 通过油温判断异常问题

一般情况下，变压器的运行温度是根据环境温度及所带负荷的大小不同而发生变化的，但主变压器允许上层油温一般不得超过95℃，温升一般不得超过55℃，为防止变压器油劣化过速，上层油温不宜经常超过85℃。变压器正常运行时，内部油温和内部构件的温度是差不多的，一旦油温超出常温很多，一定发生了故障。故障可以由两个方面的异常问题引起：一是内部构件发生故障导致温度过高，二是冷却系统发生问题导致温度过高。通过温度的异常变化可以断定变压器哪部分发生故障。如果变压器在冷却装置运行正常的情况下油温比平时高出10摄氏度以上或负载不变而温度不断上升，则可判断为变压器内部出现异常。变压器内部故障主要有变压器绕组匝间或层间短路，线圈对地放电、内部引线接头发热、铁芯多点接地使涡流增大过热，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。冷却器运行不正常或发生故障，如风扇损坏、循环油泵故障、散热器管道积垢、冷却效果不佳、散热器阀门没有打开、等诸多因素引起温度升高，应对冷却器系统进行维护和冲洗，以提高其冷却效果。

1.4 通过油位判断异常问题

变压器在运行过程中对油位的巡视和检查也是一项重要工作，我们可以通过油位的异常进行变压器故障情况，如油标管堵塞；油枕吸管器堵塞；防爆管道气孔堵塞容易出现假油位，我们可以通过变压器油温及油位相结合来判断此故障。再如变压器严重漏油；气温过低且油量不足，或是油枕容量偏小等都有可能出现低油位，此时我们应时间消除漏油点，并根据不同情况进行补充加油。

2 运行故障的种类

根据不同的性质，变压器运行故障可以分为电磁故障和电路故障，电磁故障又可分为铁芯绝缘故障、铁芯接地不良故障等，电路故障主要包括各种短路、过电压、过负荷及分接开关接触不良故障等。

2.1 铁芯绝缘故障

变压器铁芯由硅钢片叠装而成，硅钢片之间有绝缘漆膜，再通过各硅钢片间的铜片连接到夹件再连接地螺栓进行铁芯一点接地。由于硅钢片紧固不好造成绝缘漆膜破坏，或铁芯的夹紧螺杆和穿心杆很容易产生绝缘损坏，这时两者会发生连接，以及变压器内残留有铁屑或焊渣等情况，使铁芯短路或两点接地及多点接地，都会在铁芯内部产生涡流而引起局部发热甚至是过热，会造成绝缘漆膜的老化和绝缘油分解由老化等，对变压器的安全健康运行极为不利。解决的办法是定期检测铁芯接地电流，根据《电力设备预防性试验规程》中油浸式电力变压器关于铁芯及夹件绝缘电阻的要求：运行中变压器铁芯接地电流一般不应大于0.1A。

2.2 铁芯接地不良故障

变压器在正常运行情况下，内部金属部件会产生一定悬浮电位，如果变压器铁芯接地不良，会发生连续放电的问题，导致电压不断升高，甚至会造成继电器的异常工作。针对这种问题要定期对铁芯片进行检查，还要及时更换损坏了的铁芯片。

2.3各种短路故障

各种短路问题，通常是因为变压器内的油受潮以后会发生绝缘老化或者强度变低，如果变压器继续运作，会造成绕组匝发生短路，短路时，绕组匝之间会有很大的电流，使得内部温度急剧升高。解决办法是定期进行变压器预防性试验及绝缘油试验，必要时还应进行变压器吊芯检查和大修，并根据情况更换变压器绝缘油等。

2.4 过电压故障

变压器在遭受雷击或进行操作分合闸时会产生大气过电压或操作过电压，操作过电压的数值一般为额定电压的2-4.5倍，而大气过电压则可达到额定电压的8-12倍，对变压器的绝缘影响很大。解决的办法是为了防止大气过电压应做好防雷措施，如装设避雷针、避雷线和避雷器；为了减小操作过电压的危害应在变压器上加装静电屏、静电极，采用纠结式线圈等改善匝间电容，尽量减小操作过电压。

2.5 过负荷

如果变压器长期处于过负荷情况，变压器的绝缘会由于过负荷时变压器的运行温度过高而加速老化，降低绝缘水平，从而影响变压器的使用寿命和抗冲击能力。解决的办法是让变压器的在正常工况下运行。

2.6 分接开关接触不良故障

由于分接开关是弹簧靠压力接触，时间长了就会出现弹簧压力不足，使开关连接部分的有效接触面积减小，以及接触部分镀银层磨损脱落，引起分接开关在运行中发热损坏。分接开关接触不良，经受不住短路电流的冲击而造成分接开关烧坏而发生故障；在有载调压的变压器，分接开关的油箱与变压器油箱一般是互不相通的。若分接开关油箱发生严重缺油，则分接开关在切换中会发生短路故障，使分接开关烧坏。解决的办法是定期测量各相绝缘的直流电阻，进行比较分析，必要时应对分接开关进行检修或更换部件等。

3 异常问题的防护措施

3.1 选择合理的变压器

选择变压器时应根据其用途、电压等级以及容量等，科学合理的进行选择，并应选择正规厂家的节能型产品，配备好相应的变压器保护装置或装设高压熔丝，高压熔丝不能过大或过小，禁止用其他的金属丝来替代高压熔丝。选择安装位置时也要做到合理谨慎，配电变压器要安装在负荷的中心位置，禁止在易燃、易爆以及地势很低的地带安装，还要确保高压进线端跟低压出线端能够方便引线、易于施工维护。

3.2 做好投运之前的准备工作

在变压器运行之前要做好周密检查，油枕上的油位计应完好，油位应正常；盖板、套管、油位计、排油阀等处应密封良好，无渗漏油现象；瓦斯继电器应打开，无气体；防爆管的防爆膜应完好；呼吸器的吸潮剂应有效；变压器的外壳接地应牢固可靠；变压器一、二次出线套管及与导线的连接应良好；变压器保护应正常投入等。并应在变压器绝缘油试验，测量绕组连同套管的直流电阻，测量所有分接头的电压比，检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性，测量与铁心绝缘的各紧固件及铁心绝缘电阻，套管试验，有载调压切换装置的检查和试验，测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数，测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ，测量绕组连同套管的直流泄漏电流，绕组连同套管的交流耐压试验；绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验，额定电压下的冲击合闸试验等试验合格后方可投入运行。另外投运前还应检查变压器的消防设施及消防器材配备是否齐全完备，事故油池及其管路是否畅通等。

3.3 定期维护、试验及检修

变压器正常运行时需要较好的外部环境，如果有灰尘堆积，要立即清除掉，保证其内部空气的流通。如果在灰尘量很多的地方，每年需要彻底清扫至少两次，还要用压缩空气把通风道内灰尘清除掉。如果不能及时清除灰尘，会影响到变压器的散热功能，甚至发生绝缘纸击穿的后果。还要定期做好除锈工作，预防铁芯发生锈蚀破坏，如果发生锈蚀问题，直接减少变压器的寿命，大大增加变压器损耗量，使效率严重下降，所以要定期做好除锈工作，避免铁芯发生锈蚀问题。变压器还应根据《电力设备预防性试验规程》的要求开展定期试验工作及根据《电力变压器检修导则》的要求开展检修工作。

3.4 加强运行监视

变压器开始工作后，要做好对其的运行监视工作，特别应监视其运行的电压、电流、温度等参数，保证各环节工作正常进行，一旦发现异常状况，立即采取措施进行处理。运行监视工作可以起到很好的监督作用，保障变压器的顺利运行。

3.5 注重巡视检查

变压器运行过程中，应注重其巡视检查工作，及时发现运行中的各种问题，及时加以控制和采取措施进行处理。变压器的巡视检查工作主要包括：油位和温度应正常，油枕油位应与温度相对应，各部位无渗油、漏油；套管油位应正常，套管外部无破损裂纹、无严重油污、无放电痕迹及其他异常现象；运行声音应正常；各冷却器手感温度应相近，冷却系统工作正常；吸湿器完好，吸附剂干燥（硅胶潮解变色部分不超过总量的1/2）；母线与套管的接头有无发热、变色迹象或其它异常现象； 压力释放阀应完好无漏油、喷油；气体继电器内应无气体； 铁芯接地引下线牢固，接地引下线桩头无异常，变压器外壳接地良好等。

4 结束语

随着我国社会经济的快速发展，人们的用电需求越来越高，用电安全问题得到越来越多的重视。变压器在电力系统中占有非常重要的作用，其正常运行直接关系到供电的质量和安全问题。为了满足人们的用电需求，提高人们的生活质量，各电力单位必须要保证变压器的正常运行，及时发现异常问题，避免故障发生，还要做好防护工作，保证变压器的正常安全运行。

参考文献

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[3]DL/T 596-2005.电力设备预防性试验规程[S].