煤矿电力变压器常见故障诊断与探析

柯伦

摘 要：家喻户晓，变压器是电力系统里非常重要的组成部分，它在每个行业的电力中发挥着巨大的作用，变压器的主要工作就是“负责”将电压变换、传输功率、和电能力，然而在煤矿行列中显得更是尤为重要，变压器是电力系统中一个重要的变换电的设备，精准的掌握着电力系统的运行状态以及可以监控是否发生故障，并对其及时的采取诊断和措施，从而提高煤矿电力系统的安全性和经济性。

关键词：煤矿电力变压器；常见故障；故障分析；解决方案；要点结论

如今，我国的经济发展迅速，各方面水平也逐渐的迅猛提高，而本文章特别要讲的是煤矿电力系统中的变压器。电力系统的发展和完善对于各行各业的发展有着不可估量的带动作用，可以说是“牵一发而动全身”的巨大作用，那么对其又有着密不可分的要素是什么呢？那就是它的核心组成部分——变压器。变压器的运行是否正常是煤矿工人在作业时的“咽喉”，所以保证变压器的正常运行和掌握其常见的故障以及解决方案就是本文重点讲解部分了，对其研究对煤矿和整个行业的发展有着重要的意义。

1 电力变压器的常见故障

变压器工作的原理图示如图1：

1.1 变压器运行中声音的异常

正常运行中，变压器铁芯声音一般是均匀的，当过电压和过电流时的情况下或许会产生比原来嗡嗡声音大但无杂音的声音，但随着负荷的大小，会出现 “咯咯咯”的尖细响声，这种声音的出现与变压器的电流表和电压表的指示变化同时动作，容易分辨，下面具体说下变压器的异常声音。

①若变压器内部有零件松动时，会出现吓人的“锤击”和“呼呼”的声音，当然指示仪表以及油温、油位、油色却均是正常的。②铁芯故障导致的异常声音，比如接地线出现中断时会发出劈裂声音，要是“铁芯着火”将会出现异常长鸣声。③变压器的外壳和其他物体发生碰撞时，如果内部的震动导致了控制线软管和变压器外壳或者散热器也发生震动的话，则会出现“沙沙、沙沙”的声音。此类声音的特征是有间隙但持续的响。 ④如果电力系统出现短路或者接地时，通过了巨大电流，则会出现一个很大的“轰”的声音。

1.2 变压器的绝缘油颜色有明显变化的异常

变压器的绝缘油的作用，顾名思义，首先是绝缘，然后是散热，俗称冷却剂，最后作用是消弧。

绝缘油的颜色有明确变化时要第一时间轻触一下变压器油箱的温度是否有异常变热的“症状”，另外要查看变压器在工作时绝缘油是否有与空气接触，内部金属有无被腐蚀，这些都会增加绝缘油的损耗，降低绝缘功效，从而导致闪络和变压器外壳的故障。在油路器中，绝缘油除作为绝缘介质另外还作为灭弧介质，预防电弧的扩张，并促使电弧迅速熄灭。

1.3 继电器主变瓦斯动作异常

重瓦斯继电保护动作。在发生突然跳闸时，未查明故障和原因的情况下，变压器必须停止运行，那么从以下方面着手考虑。通气性是否良好，是否有未排尽的气体；确保二次回路正常运行；检查其他保护装置的运行和操作情况；气体辨别，是否可燃。

轻瓦斯继电保护动作。如果内部产生了不可然的气体，而且是无色无味含氧量大于百分之十六，闪点不减少，空气进入变压器了，此时可以继续使用。还可以根据气体的几种颜色来判断是哪个部位出现的损伤和损坏从而导致的内部故障。

1.4 瓷套管有闪络和爆炸的异常

首先考虑瓷套管的质量是否合格过关，然后在装置上是否存在漏电间隙，外壳是否有裂痕，变压器外壳上面是否有大量的碎渣和裂痕，致使瓷套管出现闪络和着火巨大异常；检测空气湿度是否过重，这样会严重影响露点温度，两者是相辅相成的，互相影响。

对应措施：①首先要在源头上控制，那么高性能和可靠性的产品是首先，不能以次充好，变压器出厂试验时，所用的套管应和供货套管相同，防止未经试验的套管装于产品上；②套管和母排之间要保持相等的电位，打消断路器柜里的不均匀电场而发生的放电现象就要使用加装屏蔽式穿墙套管；③定期对套管进行清扫，一定保持清洁，预防污闪和下大雨时的闪点事故。在非常污秽地方运行的变压器，应采用加强防污型套管或涂防污涂料。④注意油纸套管的介质损耗、电容量和色谱分析结果的变化趋势。做到发现问题时及时处理，避免造成不必要的麻烦和。⑤对110千伏及以上的套管，如发现缺陷较大需进行解体检修时，组装后应该真空注油，真空度及抽空时间应符合制造厂要求，检修后应进行高电压下的介损和局部放电试验以及上部注油孔的螺栓胶垫容易老化开裂，应结合小修予以更换，防止进水。

1.5 开关分接出现的故障

变压器内发出“吱吱”的声音、电流表来回摆动，出于保护气体会发出信号，绝缘油闪点降低，以上应该是分接开关故障现象。分开故障的原因分为三点，一是分接开关的弹簧压力小，还有触头压力不均匀，导致可应用的接触面积减少，机械力度不足而导致分接开关烧毁；二是当分接开关，分头位置由于切换错误而引起的烧坏；三是开关的接触不良，经不起短路是的强大电流冲击导致发生故障，另外的绝缘材料质量问题也是一大隐患。

对应措施：①对分接开关进行调节是，必须严格按其铭牌上的要求一步步地调整，保证开關上的螺丝牢靠不松动，接触良好，正常电压 不得超过额定电压的百分之十。②倒分接开关时，要正反方向旋转5-6周，以保证接触面积上没有氧化膜和污垢，此时可以调整到新的位置。③变压器外侧的电压一般不得超过额定电压的5%，除非得到厂家认可其增加电压不受影响，此时电压可以增加到10%.

2 变压器运行中的故障诊断方法

2.1 观察诊断法。在变压器正常运行时可以设定好时间，进行规律性巡检，根据技术人员积累的经验观察直观的判断变压器是否出现异常情况，进一步确定故障类型。

2.2 提前预知实验法。在日常工作中养成定时检测电气系统变压器各项指标数据的习惯，根据采集的数据与变压器正常的参数进行比较，如果出现偏差则要即使查找故障所在，即使排除隐患。

2.3 绝缘油中气体判断法。采集变压器内部绝缘油中溶解的气体浓度、类别、气味、颜色，与正常标准的气体进行对比判断，根据异常数据分析变压器内部属于什么故障。

3 变压器故障原因和故障时检修的要点结论

故障原因基本分为电磁故障和电路故障。电磁故障主要是重要的部分，常见故障有空心螺纹、硅短路和铁芯绝缘材料的损坏及放电防晕排放导致。电路故障常见有分接开关接触不良，过电压和过电流等短路故障引起的，材料的质量问题以及生产工艺不精不良。

我们对变压器常见故障和诊断已经做了初步的分析和解说，这并不是本文的重点，重点是根据诊断和分析能否对电力企业部分提出可操作性的防护具体措施，落实到现实工作去，以保证煤矿事业的正常运行和整个社会的发展提供强大的后盾。

3.1 在线检测

变压器的电压和电流适应范围广，频谱宽。为了变压器可以持续性运转，应该对其绝缘油的油位、电流、外边电流电压表参数及时进行在线的检测，根据采集的相关数据跟标准参数进行核对比较，还可以用外红线技术以及非接触类测量技术，获取有效的变压器温度和色谱，方便全面的进行剖析。

3.2 状态检测

状态的检测主要是对变压器的主要功能系统和主要参数正常工作状态的检测。其中具体包括：变压器机体体温、冷却设备温度和二次设备、绝缘油箱正常运行状态下的参数的采集。切记在采集参数的时候一定要保证变压器内部的封闭性，不得使外部的水分子和气体进入机体里，否则反而增加了变压器出现故障的可能性。

3.3 停电维修

3.3.1 正常状态下的停机维修，主要预防措施，因为变压器的绝缘体、电器设备容易被污染、生锈、沾染灰尘水分。

3.3.2 特殊情况下的停电维修，首先在短时间内准确的判断出内部的具体故障，其次对于维修时间也就是停电时间做出一个预估时间范围。

变压器的定期大规模维修保养，对于变压器所处的工作环境而言，潮湿水气中的恶劣坏境中定期维修显得尤为重要，把握维修保养的重点和关键之处，当然跟相关企业的配合是分不开的，做好定期维修保养，对于变压器的性能和安全性提供了保证。

4 总结

综上所述，对于变压器在运行中的常见故障分析及措施和检修要点做出大概的简述，其实这项重大工作的研究分析并不是到此为止，因为字符的限制和自身了解的局限性不能做到全面阐述，所以为了我国经济技术的进一步发展，此文章希望对我国的电力系統工作顺利开展尽一份微薄之力，对大家在此方面也能够有所帮助。此外还希望国家相关科研人员能够在电力系统工作中进一步加大对影响变压器的因素多加研究和改善，为我国的经济和科技的发展提供坚实的后盾。

参考文献：

[1]杨圣勋.电力变压器常见故障分析及对策[J].装备制造技术，2012，02：159-160.