浅谈变压器的运行维护和事故处理

石怀莉　马立明

摘 要：变压器是电力系统中十分重要的电气设备，它的故障将对电力系统的可靠性、安全性、经济性带来严重的影响。变压器的作用是多方面的，不仅能升高电压降低损耗，还能降低电压为各级使用，以满足用电的需要。现对变压器在运行中发生的故障类型、故障原因进行简要分析，结合运行实践提出对变压器故障的处理方法。

关键词：变压器 故障 原因分析 处理方法

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（a）-0132-02

电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一。变压器的作用是多方面的，不仅能升高电压降低损耗，还能降低电压为各级使用，以满足用电的需要。当电力变压器发生故障时，将对整个供电系统及电力用户造成极大的危害，变电站出口或近距离短路对变压器危害极为严重。短路冲击是最关键的因素之一。因此扼制短路故障的发生就要加强变压器的故障分析，才能保证电力系统安全稳定运行。

1 常见故障类型

1.1 油质变坏

变压器中的油，在长时间的使用中进入空气、油温过热，极易造成油质变坏。油质变坏对变压器的影响主要包括：（1）破坏变压器油路的管壁、绝缘层，侵蚀变压器的线路，降低管壁、绝缘层和线路的绝缘性能，提高事故的发生几率；（2）降低变压器的运作性能，油作为变压器的“血液”，在变压器的正常运作中发挥着重要作用。油质变坏，不仅会导致供油不足，更会使油的润滑作用降低，从而影响变压器各部件的配合和运作。

1.2 绝缘故障

绝缘是变压器运转的重要保护项目，它在变压器整个运转过程中都有所体现，因此，是故障高发的环节。绝缘故障会导致变压器线路短路，轻者影响变压器的正常运行，重者会导致变压器瘫痪，甚至引发火灾。

1.3 油位过高或过低

变压器运作过程中经常出现油位过低或过高现象，其中，油位过低会导致瓦斯保护动作，甚至破坏绝缘层；油位过高会产生溢油，侵蚀变压器线路和绝缘层，导致部件受损。

1.4 瓦斯保护动作

瓦斯保护动作的具体表现有两种，其一是轻瓦斯作用，通常是由于内部温度过热，促使油温在短时间内快速上升，形成的气体触动继电器，从而发出保护信号；其二是重瓦斯作用，它的信号反映源于变压器内部线路短路，具体表现是跳闸。瓦斯保护反映了变压器邮箱的所有故障，因此，在发生瓦斯保护动作时，首先要查明故障的原因，继而做出相应反应，消除故障。

2 故障分析

2.1 油质变坏的成因

导致变压器油质变坏的原因有很多，其中包括以下几项主要原因。第一，使用劣质油。劣质油的黏度不足，黏温特性和抗氧能力差，含有大量杂质，对变压器的主要影响有：（1）油的黏度不足，导致油耗加大和油温过热；（2）难以形成高强度的油膜，影响变压器的润滑效果，造成各部件磨损严重；（3）油中的杂质过多，成分复杂，一方面会磨损变压器零部件；另一方面会形成大量气体，使变压器极易发生瓦斯保护作用，从而影响正常运作。第二，管理力度不足。变压器在运行中，需要定期取油样化验，检验油质是否合格。而对变压器的管理力度不足，不清理油箱，不检测油质，会导致油色变黑，黏度降低，油温过高，从而产生故障隐患。第三，油质劣化。变压器中的油垢、零部件磨损的碎屑、油的沉淀物等会使油质不断劣化，从而影响变压器的运转。

2.2 变压器绝缘故障主要成因

（1）温度过高导致绝缘故障。

变压器的绝缘方式为油、纸绝缘，既不耐高温，又是导致变压器内部温度过高的重要因素。因油温、短路、超负荷运转等原因导致的变压器内部温度过高，会使绝缘材料不断老化，继而加剧了温度增高，降低了绝缘材料寿命，从而导致绝缘故障。绝缘故障是影响变压器寿命的重要因素，因此，重视绝缘故障，是提高安全指数、延长变压器使用年限的重要举措。

（2）湿度过大导致绝缘故障。

雨季、潮湿的气候是导致变压器绝缘故障的重要因素。气候变化导致变压器周围的相对湿度增大，水气渗入变压器内部，使变压器受潮，水气传导电量，从而导致绝缘故障。此外，绝缘油中的微量水分对绝缘介质产生着危害，会导致介质损耗因数tg8增大，从而影响绝缘性能，造成绝缘故障。

（3）油质劣化导致绝缘故障。

优质劣化会破坏变压器油路的管壁、绝缘层，侵蚀变压器的线路，降低管壁、绝缘层和线路的绝缘性能，提高事故的发生几率。

2.3 油位过高或过低的成因

在排除人为因素的前提下，变压器油位过高或过低的原因主要有三种。首先，输油管路堵塞、油质黏度过大，会导致油的传送速度缓慢，油位迟迟居高不下，造成油位过高；其次，油质黏度不足、油管破裂、溢油、渗油，会导致油耗加大，造成油位过低。此外，环境气候的变化也会影响油位，如冬季气候寒冷，变压器内部温度过低，则油传送不畅，油位过高；而夏季炎热，油耗较大，则导致油位过低。

2.4 瓦斯保护动作的成因

油箱故障是产生瓦斯保护动作的重要因素。首先，滤油、加油都会将气体带入变压器内部，逐渐积累，使油温不断升高，从而产生瓦斯保护动作。其次，油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良，都会形成故障，从而引发瓦斯保护动作。

3 变压器故障判断方法

3.1 根据故障产气速率判断

变压器故障的发展过程是一个渐进的过程，必须根据故障部位的产气速率来判断。当相对产气速率、总烃的产气速率不小于10%时应引起注意，变压器内部可能有故障存在，但是对总烃起始含量很低的变压器不易采用此判据。

3.2 绕组直流电阻测试

这种测试方法能够检测变压器是否存在反应绕组匝间短路、开关状态和线路接触不良等故障，它的工作原理是，直流电阻检测变压器传电线路是否畅通，一旦发现故障，则采用分段测试法，检测故障产生的部位，最后排除故障。变压器绕组直流电阻的检测是一项很重要的试验项目。它是变压器大修时、无载开关调级后、变压器出口短路后和1～3年1次必须试验项目，对消除变压器的安全隐患具有重要意义。

3.3 绝缘电阻测试

这种测试方法是利用电阻检测变压器绝缘部位的性能，得到相应的参数，对照绝缘参数合格指标，检测变压器是否存在受潮、劣化和绝缘贯穿性缺陷，消除绝缘故障及其隐患。

4 减少故障措施

（1）优化运行条件.要确保变压器正常运转，消除故障隐患，就必须要优化变压器的运行条件。其中包括：①使用合格的绝缘油，同时定期检查；②定期检查变压器的绝缘水平；③检查变压器各部件的运行情况；④根据当地的气候特点以及季节变化，对变压器做出适当的保养手段。（2）优化运行方式.优化变压器运行方式的主要方法包括：①核算、限制短路电流，确保短路时具有相应的保护配置；②对极易发生故障的非重要出线，采用退出重合闸保护，以期提高速切保护性能，压缩保护时间。（3）提高运维管理水平.变压器的运维管理要具有专业的高素质人才，同时制定相应的制度，对变压器进行定期检查、维护和保养，杜绝人为故障，消除安全隐患。

参考文献

[1] 国网输变电设备状态检修试验规程[Z].

[2] 国家电网公司电力变压器规程[Z].