矿山企业变压器常见故障及防治措施

肖　磊

(湖北三鑫金铜股份公司)



矿山企业变压器常见故障及防治措施

肖磊

(湖北三鑫金铜股份公司)

摘要变压器是矿山企业供配电系统必不可少的设备，其安全可靠运行与否直接影响着矿山企业的生产状况。针对变压器常见的故障类型如异常放电、铁芯多点接地、渗漏油、短路及分接开关等，分析其对变压器的危害，如跳闸、过热、绝缘层击穿、绕组烧毁等，并提出了一系列具体的防治措施，指出防治重点是提高设备维护人员的技术水平，加强巡视质量，防止变压器重大事故的发生，确保矿山供电系统安全运行。

关键词变压器常见故障防治措施

电力是现代工业生产中重要的动力来源，配电变压器在矿山电力供电系统电网中发挥着关键的作用。变压器一旦发生故障，很可能造成矿山企业部分或甚至整个矿区的停电事故，并带来一系列的不良连锁反应，严重危害矿山的安全生产，对经济效益造成重大损失。因此，必须采取科学的防范措施确保变压器安全可靠运行，并针对变压器常见故障制定切实有效的处理措施，防止酿成重大事故，将损失降到最低。

电力变压器常见故障分为外部故障和内部故障两大类。外部故障是变压器油箱外部绝缘套管及其引出线发生的各种故障，内部故障是指变压器油箱内发生的各种故障，分为变压器电故障和热故障。论文对变压器在日常运行过程中出现的放电故障、高压与低压线圈之间的击穿短路故障、滴渗油故障等进行分析，以提高认识，并提出了预防和处理措施，保证生产安全。

1变压器常见故障

1.1变压器常见放电故障1.1.1局部放电

在电压作用下，变压器内部绝缘层之间气隙、油膜等的放电现象称为局部放电。局部放电表明变压器绝缘层出现薄弱环节，或绝缘距离不符合要求。初始是低能量的放电，如果不进行处理，放电时间较长或放电严重，将会击穿绝缘层，甚至烧毁绕组，造成重大故障，酿成严重事故。

1.1.2火花放电

变压器油中存在的杂质或悬浮电位都可能产生火花放电。通常情况下，火花放电主要反映在油色异常、局部放电量增加或轻瓦斯动作，一般不会很快引起绝缘击穿现象，比较容易发现和处理，但是对其发生原因应该引起高度的重视[1]。

1.2铁芯多点接地

变压器在现场装配及施工过程中遗落金属异物等，造成多点接地或铁轭与夹件短路、芯柱与夹件相碰等，是变压器铁芯多点接地故障发生的主要原因[2]。接地故障一般表现为：①铁芯局部过热，使铁芯损耗增加，甚至烧坏；②铁芯过热引起变压器温度升高，使变压器油分解，降低绝缘油的性能；③变压器油中的气体不断增加并最终析出，可能导致继电器动作而使变压器跳闸[3]。

1.3变压器渗漏油

渗漏油故障几乎是每台变压器都存在的问题，密封点甚至铁板都可能因为存在沙眼而渗漏油。渗漏油故障一般不会立即使变压器停止运行，但漏油若不及时处理，会严重危及变压器的安全运行[4]。

1.4变压器短路

变压器短路故障包括内部故障和外部故障。变压器外部在遭受突发性短路时，其高低压侧都将受到短路电流的冲击。故障瞬间，断路器尚未断开电路，短路电流会产生强大的电动力，容易使变压器绕组变形，主要体现为轴向和幅向的尺寸变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包及匝间短路等。变压器内部遇到短路故障时，短路电流产生的热量会烧毁绝缘线圈。突发短路时，变压器高、低压绕组同时通过几十倍额定值的短路电流，同时产生大量的热，使变压器迅速升温。当变压器承受不住短路电流时，高热会严重损坏变压器的绝缘层，并烧坏线圈[5]。

1.5分接开关故障

变压器油箱上有“吱吱”的放电声，电流表随响声而左右摆动，瓦斯保护可能发出信号，油的绝缘度降低，这些都可能是分接开关发生故障的现象[6]。

2故障的预防和处理

(1)针对变压器局部放电故障，具体的防范措施有：①加强日常维护保养工作，对大中型及重要的供电区域配备专人24 h监管或安装远程监视仪器；②设置防雷措施；③变压器维修时选用优质可靠的绝缘材料，绝缘距离符合要求，修复后密封要严实；④大型高压变压器还应具备接地屏蔽，防止放电现象的发生[7]。

(2)预防变压器铁芯发生故障的措施：①对未绝缘处理的铁芯接地连接片进行包扎处理，外引接地线安装在便于测量的位置，定期检查铁芯接地电流，每月至少1次；②发生多点接地故障时，不要急于进行吊罩查找和处理多余接地点。如果绝缘电阻低，可采用在接地引出点施加交流电烧熔的处理方法[8]。

(3)为减少变压器内部故障和避免短路冲击，先从技术检查和运行管理出发，及时停电检查，查找问题、分析原因、制定防范措施，加强设备日常运行巡视，提高巡视质量，定期检查各开关柜进出线及电缆接头发热情况、柜内电气设备有无凝露现象、柜内绝缘隔板有无明显爬电现象，防止开关柜电气设备短路引发母线短路等事故的发生。加强运行维护人员的技术培训，规范标准化作业，禁止带负荷和带地线拉合闸刀等误操作。对各种设备定期清扫、清污、进行耐压试验，及时处理修复绝缘性较差的环节，防止某些电气设备出现污闪等放电现象，预防穿墙套管污闪和雨闪，尤其注意小动物或其它原因造成的中、低压母线短路，对母线和间隔设备加装相应电压等级的绝缘护套等采取防护措施。

(4)加强变压器日常工作的监督及预防性试验工作，将电气试验绝缘电阻测量和定期气相色谱分析相结合，定期进行变压器油的色谱分析和油质试验，定期进行绝缘试验，及时发现变压器故障隐患，确保变压器的安全运行。

(5)当发现变压器出现这些异常时应立即停止运行，防止变压器遭受更严重的破坏。①正常运行和冷却时温度突然升高；②变压器内部响声增大并伴有噼啪的放电响声；③接线套管有裂纹，放电严重；④严重漏油、防爆管喷油使油面过低；⑤变压器冒烟着火；⑥变压器外部发生的故障危及其安全运行，保护功能又不能及时动作时。

3结论

变压器作为矿山企业电力系统的关键设备，其安全可靠运行与否，直接关系到矿山企业的生产与效益。由于变压器经常出现异常放电、铁芯多点接地、渗漏油、短路、分接开关等故障，随时会影响变压器的正常工作。尽管针对常见故障提出了切实有效的防治措施，但为确保变压器稳定安全运行，需要提高维护、保养人员自身的技术业务水平，督促其认真对待每一次的巡视检查，提高检测手段，争取尽早发现问题、隐患，防止重大故障与事故的发生，为矿山安全生产提供有力的供电保障。

参考文献

[1]杨德源.实用电工技术问答[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1981.

[2]鲁云.气相色谱技术在变压器故障分析中的应用[J].电子世界，2012(24)：30-32.

[3]朱英浩.新编变压器实用技术问答[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1999.

[4]郑富春，廖晓东.变压器故障分析与预防[J.科技传播，2012(4)：23-26.

[5]黄志忠.变压器故障分析与诊断技术[J].大众科技，2008(6)：10-13.

[6]高权.电力变压器故障分析与诊断[D].保定：华北电力大学，2009.

[7]吴英山.影响变压器运行可靠性的因素分析及对策[D].广州：华南理工大学，2012.

[8]武中利.电力变压器故障诊断方法研究[D].保定：华北电力大学，2013.

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(收稿日期2015-12-15)

肖磊(1978—)，男，助理工程师，435102 湖北省大冶市金湖街道办株林村。