油浸式变压器常见故障现象与成因分析

2014-08-15热孜完阿曼

时代农机 2014年3期

热孜完·阿曼

（乌鲁木齐铁路运输学校，新疆乌鲁木齐830011）

变压器作为一种能量转换器，广泛应用于国民经济各部门、各领域。尤其是在电力系统中由于使用了变压器，使得发电机、传输电力的电网以及用电设备都有可能选择最合适的工作电压，安全而经济地运行。目前使用的变压器有油浸和干式两种，而油浸式变压器因成本低，维护方便，适用范围广，而得到普遍使用。但其故障现象也是纷繁复杂，成因也是多方面的。本文阐述了变压器常见故障现象的成因分析和处理，对加深对变压器的认识、维护，从而保障电力系统的正常运行具有重要意义。

1 油浸式变压器的特点

油浸变压器的应用范围很广。可以在户内，也可以在户外。特别适合于户外，油浸变对周围环境没有特别的要求，当然不能有火险的地方。油浸变压器工业用的多。如工厂、矿业、煤业。一般容量在800kVA 以上的变压器多采用油浸式。浸式变压器采用全充油的密封型。波纹油箱壳体以自身弹性适应油的膨胀是永久性密封的油箱，油浸式变压器已被广泛地应用在各配电设备中。相对于干式变压器，油浸式变压器呈现出一下特点：

（1）式变压器低压绕组除小容量采用铜导线以外，一般都采用铜箔绕抽的圆筒式结构；高压绕油组采用多层圆筒式结构，使之绕组的安匝分布平衡，漏磁小，机械强度高，抗短路能力强。

（2）铁心和绕组各自采用了紧固措施，器身高、低压引线等紧固部分都带自锁防松螺母，采用了不吊心结构，能承受运输的颠震。

（3）线圈和铁心采用真空干燥，变压器油采用真空滤油和注油的工艺，使变压器内部的潮气降至最低。

（4）油箱采用波纹片，它具有呼吸功能来补偿因温度变化而引起油的体积变化，所以该产品没有储油柜，显然降油浸低了变压器的高度。

（5）由于波纹片取代了储油柜，使变压器油与外界隔离，这样就有效地防止了氧气、水份的进入而导致绝缘性能的下降。

（6）根据以上五点性能，保证了油浸式变压器在正常运行内不需要换油，大大降低了变压器的维护成本，同时延长了变压器的使用寿命。

2 变压器异常运行和常见故障成因分析

（1）油温异常。正常负荷及正常冷却情况下，变压器的油温不断升高，其主要原因有：①由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺栓绝缘损坏，使变压器油温升高，涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间坏后，使穿芯螺栓与硅钢片短接，这时有很大的电流通过穿芯螺栓，使螺栓发热，也使变压器的油温升高。②绕组局部层间或匝间短路，内部接点有故障，接触电阻加大，二次线路上有大电阻短路等，均会使油温升高。③过负载、环境温度过高，冷却风扇和输油泵故障，散热器阀门忘记打开，渗漏油引起油量不足等原因都会造成变压器温度不正常。

当发现变压器油温较高时，而其油温所应有油位显著降低时，应立即加油。加油时应遵守规定。如因大量漏油而使油位迅速下降时，应将瓦斯保护改为只动作于信号，必须迅速采取堵塞漏油措施，并立即加油。变压器油位因温度上升而逐渐升高时，若最高温度时油位可能高出油位指示计，则应放油，使油位降至适当高度，以免溢油。

（2）油色、油位异常。变压器内部故障及各部件过热将引起一系列的气味、颜色的变化：①瓷套管端子的紧固部分松动，表面接触面过热氧化，会引起变色和异常气味。②变压器漏磁的断磁能力不好及磁场分布不均，引起涡流，会使油箱局部过热引起油漆变色。③瓷套管污损产生电晕、闪络会发出奇嗅味，冷却风扇、油泵烧毁会发出烧焦气味。④吸潮过度、垫圈损坏、进入油室的水量太多等原因会造成吸湿计变色。⑤发现油内含有炭粒和水分，油的酸价增高，闪点降低，随之绝缘强度降低，易引起绕组与外壳的击穿。

（3）渗漏油。变压器运行中渗漏油的现象比较普遍，主要原因有：①油箱与零部件联接处的密封小良，焊件或铸件存在缺陷，运行中额外荷重或受到震动等。②内部故障使油温升高，引起油的体积膨胀，发生漏油或喷油。检查油质，应为透明、微带黄色，由此可判断油质好坏。油面应符合周围温度标准线，如油面过低应检查变压器是否漏油等。油面过高应检查冷却装置使用情况，是否有内部故障。

（4）铁芯故障。铁芯故障大部分原因是铁芯柱穿心螺杆或铁轮夹紧螺杆绝缘损坏而引起，其后果可能使穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接，出现环流引起局部发热，引起铁芯局部熔毁。也可能造成铁芯迭片局部短路，产生涡流过热，引起迭片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。

运行中变压器发生故障后，如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。首先测量各相绕组直流电阻并进行比较，如差别较大，则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查，再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。如损坏不大，损坏处涂漆即可。

（5）瓦斯保护故障。瓦斯保护是变压器主保护，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸。下面分析瓦斯保护动作原因及处理方法：①轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是：变压器内部有轻微故障；变压器内部存空气；二次回路故障等。运行人员应立即检查，如未发现异常现象，应进行气体取样分析。②瓦斯保护动作跳闸时，可能变压器内部发生严重故障，引起油分解出大量气体，也可能是二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸，应先投入备用变压器，然后进行外部检查。检查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，变压器外壳是否变形；最后检查气体可燃性。

变压器自动跳闸时，应查明保护动作情况，进行外部检查。经检查内部故障外部故障(穿越性故障)或人员误动作等引起，则可不经内部检查即可投入送电。如差动保护动作，应对该保护范围内设备进行全部检查。

此外，变压器着火也是一种危险事故，因变压器有许多可燃物质，处理不及时可能发生爆炸或使火灾扩大。变压器着火主要原因是：套管破损和闪落，油油枕压力下流出并顶盖上燃烧；变压器内部故障使外壳或散热器破裂，使燃烧着变压器油溢出。发生这类事故时，变压器保护应动作使断路器断开。若因故断路器未断开，应用手动来立即断开断路器，拉开可能通向变压器电源隔离开关，停止冷却设备，进行灭火。变压器灭火时，最好用泡沫式灭火器，必要时可用砂子灭火。