电力变压器常见故障及日常维护

2018-04-17胡海燕

电子世界 2018年19期

胡海燕

一、引言

变压器是利用电磁感应原理使交流电压等发生变化的设备，在电力系统输配电过程中的电力变压器主要作用为：变换相位、变化阻抗、变化电流、变换电压、稳定电压等，为供电设备可靠运行提供保证，其在电力系统中的核心地位毋庸置疑。若电力变压器产生故障造成停电事故，会严重影响生产生活甚至国民经济的重大损失。分析电力变压器故障产生的原因，总结针对性处理措施，使其为供电系统提供稳定高效安全的工作环境，很有现实意义。

二、电力变压器常见故障原因及处理

1、变压器油质劣化

变压器油因为长期应用而不替换，可能浸入潮气甚至雨水，加之由于负荷波动造成温升变化很大，很容易使油质劣化。油质劣化极易造成变压器绝缘性能下降，进而引起变压器出现系列故障。若是新接入使用的变压器，其油色会显淡黄，随着使用时间加长，油色一般会变成淡红色。若出现颜色加深甚至变黑，就要注意检查外壳与绕组、绕组与绕组之间是否发生电击穿。可以采用取样化验的办法判断，如油质指标合格可继续应用，如指标下降则对变压器油采取过滤或再生脱潮处理，甚至换油直至达到合格要求。

2、变压器油面太低或太高

变压器正常工作时，油面应位于油位计的1/4到1/3之间。如果变压器的油面过低至变压器上盖以下，极有可能造成瓦斯保护动作误判，个别时候变压器线圈或引线会暴露出油面，有绝缘击穿隐患。如油面过高，不可避免会出现溢出。温度太低、长期渗油漏油并得不到及时补油是油面太低的根本原因。变压器冷却装置的运行情况、负荷波动及环境温度湿度等因素均会造成变压器油面升高降低。切记充油数量要结合工作地点的气温变化情况选择合适的油面高度。如油温变化很大，但油位计油位却基本不变，此时给值班人员带来假象，要检查呼吸管、油标管、防爆管气孔等处是否堵塞。所以值班人员要经常认真巡视油位变化，针对性的补油或放油。

3、变压器油温突然升高

变压器油温陡升的可能原因是：内部紧固件松动、冷却装置异常、过负荷运转及局部绝缘放电发热。一般情况下，变压器最上层油温不超过85℃，若变压器未装温度计，可用外附温度计检测外壳温度使之保持在80℃以下即可。若油温持续不下降，要对冷却装置详细检查，同时检查电压器是否过载，避免连续过载运行造成发热。

4、内部异响

变压器正常运行时的电磁交流声是比较均匀稳定的，若发生异响，则说明变压器运行不正常了。发生异响的可能原因：过负荷运行内部就会有沉闷的声音；内部零部件松动会产生不均匀的强烈噪声；内部硅钢片松动，会因磁滞现象产生振动和噪声；电压过高，铁芯和外壳出现较高的感应电压也会发出噪声；局部绝缘损坏击穿或接触不良，会放电出现异常声音；除此之外。短路、接地、谐波等出现较大起动电流的场合，也会造成异常声音。

5、自动跳闸

发现自动跳闸要先检查外部查明原因，若能确定是外部故障或是不当操作造成，可省略内部检查，排除外部故障后可直接送电。若是差动保护动作，则要对所保护的设备彻底全面检修。内部故障会形成火灾甚至爆炸事故，必须仔细检查。通常着火原因可能有：外壳裂纹高温油溢出、套管坏损闪络、溢油在顶盖上燃烧。出现以上情况，就会自身保护跳闸（断路器断开）。若断路器没有动作，应立刻手动切断，及时采用正确方法扑灭火情。

6、瓦斯保护

瓦斯继电器是电力变压器内部主要保护设备，其中，轻瓦斯用作信号，重瓦斯用作跳闸。瓦斯继电器可靠灵敏。变压器大部分故障都能发挥作用。瓦斯保护动作一般有以下几种情形：

（1）滤油或加油可能带进去空气，导致油温增高，激发瓦斯继电器保护动作。

（2）穿透性内部故障或短路均会产生气体，使瓦斯保护动作产生；若检查中未发现异常，则要及时收集瓦斯继电器生成的气体，并作必要化验分析。如果气体不燃烧、无色无味，则可判断为是空气进入，没有大碍，及时排出瓦斯继电器中的气体就行了。若判断为可燃性气体，就说明内部产生故障。此时，要即使关闭电源，作出必要的分析，查明故障原因。

（3）内部产生了严重故障导致瓦斯保护动作。

（4）保护二次回路产生故障导致瓦斯保护动作。

（5）新检修或大修的变压器，变压器油中的潮气快速分离造成瓦斯保护动作。

（6）变压器油面陡降引起瓦斯保护动作。

7、绕组故障

常见绕组故障有：断线、开焊、匝间短路、绕组接地、相间短路等，其主要原因归纳为以下几点：

（1）生产变压器过程中工艺把关不严和检修以后，绝缘破坏，先天不足。

（2）长期过负荷或散热不佳，温升过高，绝缘老化。

（3）模具工艺限制、紧固不紧，没法承受短路形成的外力，使绕组变形。

（4）潮气浸入线圈，导致绝缘性能变差，造成局部过热现象。

（5）变压器油中浸入潮气劣化，与空气接触面积加大，酸价过高；油位太低使绕组暴露在空气里；均会形成绝缘能力下降出现接地故障或短路事故。匝间短路使各相直流电阻值不再平衡，发热不均匀，就可能会发生冒泡的声音。

8、铁心接地

为避免产生涡流发热现象，变压器铁芯是不能有两点以上的接地的。可采用以下办法消除多点接地现象：拆除接地线，在外壳与铁芯之间加以短时直流大电流冲击3～5次，一般可以靠高温烧除接地点，效果还是很好的；安装之后务必将箱盖上定位销翻转避免多点接地；注意检查铁轭与夹件垫脚绝缘垫板是否损坏或脱落，若发现异常，应及时更换；发现铁芯与翘起的叠片距离太近，则需要调整其之间的间距使其符合安全间隙要求；清除油中金属颗粒、杂质、异物、油泥、水分，有必要的话干燥处理变压器油。

9、接头过热

高低压接头是变压器与电网连接的必经之路，若连接不良必将引起过热甚至熔断，严重影响电网正常运行。所以，接头过热现象尽量避免，一旦发现要尽快解决。

普通连接时的平面接头对接面应加工成平面，剔除其杂质并均匀涂抹导电膏，确保接触电阻最小。铜铝连接时，不能直接将铝导体与铜端子连接。原因是铝与铜之间浸入潮气和盐分，会发生电解反应使铝与铜都可能被腐蚀，以致接触电阻加大发热加剧。所以，应采用特殊过渡触头。油浸式套管过热时，可以在将军帽与定位套之间垫一个薄垫片，垫片与定位套厚度、大小均一致，确保装配好之后接触良好减小发热量。

三、电力变压器日常维护

1、日常维护内容

要坚持实时监测运转状况，尤其是过负荷运转，更要增加监测频次。用仪器仪表定期监测电流、电压、油温、压力等参数，并检查外部各部分是否异常。日常维护内容有：保持绝缘子、磁套管清洁防止闪络故障产生；要确保冷却装置进出油管之间的蝶阀翻转正常，散热器流畅通风，入口洁净无杂质；冷却风扇、循环油泵有否异响及振动，分路电源开关开合是否灵敏，干燥器有无渗油；分接开关也不可忽视，其紧固性、灵活性、接触良好性都要定期检查；对变压器的高低压线圈、铁芯、套管、避雷装置的接地电阻要定期监测，要低于规定标准（4Ω）；变压器室内，要有符合规定的消防设备。

2、出现异常时的维护

工作人员可以对变压器的外观、声音、油面、温度、气味等外表现象初步判别故障类型。由于，变压器内部出现事故不一定是单一原因，可能有多重因素综合表象，甚至会干扰检修人员。所以，解决问题时，需要结合样品油品分析、电气试验数据及设备运转检修记录等方面综合处理，既节约时间，也避免误判。