變壓器的常見故障及處理方法

1、淺議變壓器常見故障及處理摘要：變壓器在電力系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用。本文從變壓器的結(jié)構(gòu)和原理入手，結(jié)合我場變壓器的實(shí)際情況，針對實(shí)際變電運(yùn)行中變壓器的主要異常現(xiàn)象和原因進(jìn)行分析，提出一些自己的觀點(diǎn)。關(guān)鍵詞： 變壓器 原理 結(jié)構(gòu) 參數(shù) 異常 處理 引言：電力是現(xiàn)在工業(yè)的主要能源，并且電能的輸送能量之大、距離之遠(yuǎn)也決定了必須采用超高壓輸送電能，以減少此過程中的損耗。而實(shí)際中由于發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)上的限制，通常只能發(fā)出10kv的電壓，因此，必須經(jīng)過變壓器的升壓才可以完成電能的輸送。變壓器也理所應(yīng)當(dāng)成為電力系統(tǒng)中核心設(shè)備之一。如果變壓器出現(xiàn)了故障，就會在很大程度上影響電能的輸送以及正常的變電運(yùn)

2、行，所以能夠掌握和分析變壓器常見的故障和異?，F(xiàn)象，及主要原因，提出防范解決措施，就顯得尤為重要。電力變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的一種靜止的電力設(shè)備。它可以將某一電壓等級的交流電能轉(zhuǎn)換成頻率相同的另一種或幾種電壓等級的交流電能，是電力系統(tǒng)中重要電氣設(shè)備。下面將從變壓器的分類、結(jié)構(gòu)、異?，F(xiàn)象和原因分析等幾個方面進(jìn)行介紹：一、 變壓器的分類、結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)（一）、變壓器的分類根據(jù)用途的不同，變壓器可以分為電力變壓器（220kv以上的是超高壓變壓器、35-110kv的是中壓變壓器、10kv為配電變壓器）、特種變壓器（電爐變壓器、電焊變壓器）、儀用互感器（電壓、電流互感器）。根據(jù)相數(shù)分為，單相變壓器和

3、三相變壓器。根據(jù)冷卻方式分為，油浸自冷式、強(qiáng)迫風(fēng)冷式、強(qiáng)迫油冷式和水冷式變壓器。根據(jù)分接開關(guān)的種類分為有載調(diào)壓變壓器和無載調(diào)壓變壓器。根據(jù)繞組數(shù)分為，單繞組變壓器、雙繞組變壓器和三繞組變壓器。（二）、變壓器的結(jié)構(gòu)雖然變壓器的種類依據(jù)不同方式進(jìn)行分類，有很多種，但是一般常用的變壓器的結(jié)構(gòu)都很相似：1、繞組：變壓器的電路部分。2、鐵芯：變壓器的磁路部分。3、油箱：變壓器的外殼，內(nèi)裝滿變壓器油（絕緣、散熱）。4、油枕：對油箱里的油起到緩沖作用，同時減小油箱里的油與空氣的接觸面積，不易受潮和氧化。5、呼吸器：利用硅膠吸收空氣中的水分。6、絕緣套管：變壓器的出線從油箱內(nèi)穿過油箱蓋時必須經(jīng)過絕緣套管以使帶

4、電的引線與接地的油箱絕緣。7、分接開關(guān)：可以實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)。8、防爆管：防止變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時，發(fā)生爆炸。9、瓦斯繼電器：安裝于油箱與油枕的連接管上，當(dāng)變壓器內(nèi)部因故障產(chǎn)生氣體時發(fā)出信號或跳閘，保護(hù)變壓器。除此之外，變壓器還有很多小的附件，比如油位表、溫度計(jì)等，在這就不一一敘述了。（三）、變壓器的主要參數(shù)1、額定容量（kVA）：在額定電壓、額定電流下連續(xù)運(yùn)行時,能輸送的容量。 2、額定電壓（kV）：變壓器長時間運(yùn)行時所能承受的工作電壓。 3、額定電流(A): 變壓器在額定容量下,允許長期通過的電流。4、空載損耗（kW）: 當(dāng)以額定頻率的額定電壓施加在一個繞組的端子上，其余繞組開路時所吸取的有

5、功功率。5、空載電流（%）: 當(dāng)變壓器在額定電壓下二次側(cè)空載時,一次繞組中通過的電流。一般以額定電流的百分?jǐn)?shù)表示。6、負(fù)載損耗（kW）: 把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組額定分接位置上通入額定電流,此時變壓器所消耗的功率。7、阻抗電壓（%）：把變壓器的二次繞組短路,在一次繞組慢慢升高電壓,當(dāng)二次繞組的短路電流等于額定值時,此時一次側(cè)所施加的電壓.一般以額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示。二、本場變壓器的概述我場有兩臺變壓器，1#主變和2#主變：1#主變?yōu)殡p繞組有載調(diào)壓油浸式變壓器（25#油），采用Yn,d11接線、自然風(fēng)冷的方式。1#變壓器容量為5萬KVA ，額定電壓為110kv，高壓側(cè)額定電流為278.

6、9A，低壓側(cè)824.3A，高壓側(cè)有分接頭，分為17個檔位，可以實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷調(diào)節(jié)檔位?？蛰d電流為0.07%，短路阻抗為10.48%。2#主變也為雙繞組有載調(diào)壓油浸式變壓器（45#油），同樣采用Yn,d11接線、冷卻方式為強(qiáng)迫風(fēng)冷。2#變壓器容量為10萬KVA ，額定電壓為110kv，高壓側(cè)額定電流為2557.8A，低壓側(cè)1649.6A，高壓側(cè)有分接頭，分為17個檔位，同樣可以通過改變線圈的匝數(shù)實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷調(diào)節(jié)檔位?？蛰d電流為0.05%，短路阻抗為10.66%。一期33臺風(fēng)機(jī)出口均為690v電壓，經(jīng)過風(fēng)機(jī)箱變升壓至35kv后，分成四路進(jìn)線送至1#主變低壓側(cè)，升成110kv后上網(wǎng)。二期57臺風(fēng)機(jī)出口同樣

7、為690v電壓，經(jīng)過風(fēng)機(jī)箱變升壓至35kv后，分為六路進(jìn)線送至2#主變低壓側(cè)，升壓至110kv后上網(wǎng)。三、變壓器的異?，F(xiàn)象及分析可見，變壓器是整個風(fēng)場的核心，如果出了問題，則風(fēng)機(jī)發(fā)出的電也送不出去，影響整個風(fēng)電場的運(yùn)行，甚至于出現(xiàn)嚴(yán)重的人身設(shè)備事故。下面就對變壓器常見的異常現(xiàn)象檢測方法及異常原因進(jìn)行一下分析。（一）、檢查和檢測變壓器異常的一般方法 1、聽：有無機(jī)械響聲，叮當(dāng)、呼呼聲，叭、叭爆裂聲，吱、吱聲，轟轟聲，尖叫聲，咕嘟聲等。2、觀：負(fù)荷電流的大小及擺動幅度，三相電流是否均勻；油色的變化；外表有無異常情況。3、測：測量三相直流電阻值；測試三相電流的平衡度及大?。粶y試絕緣電阻值。 （二）、

8、變壓器聲音異常 變壓器發(fā)出的異常聲音因素很多，故障部位也不盡相同，只有不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，才能作出準(zhǔn)確判斷，進(jìn)行處理 。用木棒的一端頂在變壓器的油箱上，另一端貼近耳邊仔細(xì)聽，據(jù)其異常聲音可判斷故障。 1、變壓器發(fā)出很高而且沉重的“嗡嗡”聲，這是由于過負(fù)荷引起的，可以從電流表判斷出來。2、變壓器發(fā)出“叮叮當(dāng)當(dāng)”的敲擊聲或“呼呼”的吹風(fēng)聲以及“吱啦吱啦”的象磁鐵吸動小墊片的聲音，而變壓器的電壓、電流和溫度卻正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化?？赡苁莻€別零件松動如鐵芯的穿芯螺絲夾得不緊或有遺漏零件在鐵芯上，這時應(yīng)停止變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢查。3、變壓器發(fā)出咕嚕咕嚕的開水沸騰聲?？赡苁抢@組有較嚴(yán)重的故障

9、，分接開關(guān)的接觸不良而局部點(diǎn)有嚴(yán)重過熱或變壓器匝間短路，使其附近的零件嚴(yán)重發(fā)熱而油氣化。應(yīng)立即停止變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢修。4、變壓器發(fā)出“噼啪”或“吱吱” 既大又不均勻的聲，可能是變壓器的內(nèi)部接觸不良，或絕緣有擊穿現(xiàn)象。應(yīng)將變壓器停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。5、變壓器發(fā)出“嘶嘶”或“哧哧”的聲音，可能是變壓器高壓套管臟污，在氣候惡劣或夜間時，還可見到藍(lán)色、紫色的小火花，此時，應(yīng)清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。6、變壓器發(fā)出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫聲，外部線路斷線或短路；變壓器發(fā)出“轟轟”的聲音，低壓線路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路事故；變壓器發(fā)出像老虎的吼叫聲，短路點(diǎn)較近。 7、變壓器發(fā)出連續(xù)的、有規(guī)

10、律的撞擊或摩擦聲，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機(jī)械接觸，或是因?yàn)殪o電放電引起的異常響聲，而各種測量表計(jì)指示和溫度均無反應(yīng)，這類聲音雖然異常，但對運(yùn)行無大危害，不必立即停止運(yùn)行，可在計(jì)劃檢修時予以排除。8、變壓器發(fā)出的聲音較平常尖銳，可能是電網(wǎng)發(fā)生單相接地或產(chǎn)生諧振過電壓。應(yīng)該隨時監(jiān)測。9、變壓器瞬間發(fā)出 “哇哇”聲或“咯咯”間歇聲，此時有大容量的動力設(shè)備起動，負(fù)荷變化較大，使變壓器聲音增大。10、變壓器發(fā)出“噼啪”噪音，嚴(yán)重時將會有巨大轟鳴聲，系統(tǒng)可能有短路或接地。（三）、變壓器溫度異常升高 運(yùn)行時變壓器在負(fù)荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，溫度不斷升高，應(yīng)先查明原因，再采取相應(yīng)的

11、措施予以排除。如果是變壓器內(nèi)部故障引起的，應(yīng)停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。引起溫度異常升高的原因有： 1、變壓器繞組局部層間或匝間的短路，內(nèi)部接點(diǎn)有故障，接觸電阻加大，二次線路上有大電阻短路等等；2、變壓器鐵芯局部短路、夾緊鐵芯用的穿芯螺絲絕緣損壞；3、因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發(fā)熱；4、長期過負(fù)荷運(yùn)行或事故過負(fù)荷；5、散熱條件惡化等。 （四）、油枕或防爆管噴油爆炸 噴油爆炸是變壓器內(nèi)部短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護(hù)裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續(xù)存在，箱體內(nèi)部壓力持續(xù)加大，高壓油氣從防爆管或箱體其它強(qiáng)度薄弱處噴出造成事故。故障的原因有： 1、匝間短路等局部過熱使絕緣損壞；

12、變壓器進(jìn)水使絕緣受潮損壞；雷擊等過電壓使絕緣損壞等導(dǎo)致內(nèi)部短路。2、線組導(dǎo)線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點(diǎn)處產(chǎn)生高溫電弧使油氣化促使內(nèi)部壓力增高。（五）、油色顯著變化和嚴(yán)重漏油 1、絕緣油在運(yùn)行時可能與空氣接觸，并逐漸吸收空氣中的水份，從而降低絕緣性能。發(fā)現(xiàn)油內(nèi)含有碳粒和水分，油色變暗，絕緣強(qiáng)度降低，易引起繞組與外殼擊穿，應(yīng)及時更換變壓器油。2、變壓器焊縫開裂或密封件失效；運(yùn)行中受到振動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等都會漏油。變壓器在運(yùn)行中滲漏油不嚴(yán)重，油位在規(guī)定的范圍內(nèi)，仍可繼續(xù)運(yùn)行或安排計(jì)劃檢修。變壓器油滲漏嚴(yán)重，或連續(xù)從破損處不斷外溢，以致于油位計(jì)已見不到

13、油位，應(yīng)立即停止運(yùn)行，補(bǔ)漏和加油。 （六）、絕緣瓷套管出現(xiàn)閃絡(luò)和爆炸 1、套管密封不嚴(yán)，因進(jìn)水或潮氣浸入使絕緣受潮而損壞；2、電容式套管絕緣分層間隙存在內(nèi)部形成的游離放電；3、套管表面積垢嚴(yán)重，以及套管上有較大的碎片和裂紋，在大霧或小雨時均會造成套管閃絡(luò)和爆炸事故。 對套管上的塵埃，應(yīng)定期予以清除。發(fā)現(xiàn)套管有裂紋或碰傷應(yīng)及時更換。 （七）、分接開關(guān)故障 變壓器油箱上有“吱吱”的放電聲，電流表隨聲音發(fā)生擺動，瓦斯保護(hù)可能發(fā)出信號，油的閃點(diǎn)降低，都可能是分接開關(guān)故障。故障原因有:1、分接開關(guān)觸頭彈簧壓力不足，使有效接觸面積減少，以及嚴(yán)重磨損等引起分接開關(guān)燒毀；2、分接開關(guān)接觸不良，經(jīng)受不起短路電流

14、的沖擊而發(fā)生故障；3、切換分接開關(guān)時，由于分頭位置切換錯誤，引起開關(guān)燒壞；4、相間距離不夠，或絕緣材料性能降低，在過電壓作用下短路。 測量分接頭的直流電阻，若完全不通，是分接頭全部燒壞；若分接頭直流電阻不平衡，是個別觸頭燒壞。分接頭全部燒壞時，應(yīng)及時更換。（八）、變壓器著火1、變壓器著火的主要原因可能是：（1）、套管的破損和閃絡(luò)，油溢出后在頂部燃燒；（2）、變壓器內(nèi)部故障，使外殼或散熱器破裂，使燃燒的油溢出。2、變壓器著火后的處理措施：（1）、確定變壓器的著火部位，若上部著火或者內(nèi)部著火時，應(yīng)匯報(bào)上級，通知主控將故障的變壓器停電。（2）、拉開著火變壓器兩側(cè)的刀閘，并斷開變壓器冷卻裝置電源。（3

15、）、若變壓器的油溢出在頂蓋上著火，應(yīng)打開變壓器下部放油閥放油，使油面低于著火處。（4）、若因?yàn)樽儔浩鞯膬?nèi)部故障引起著火，應(yīng)禁止放油，防止變壓器發(fā)生爆炸。（5）、變壓器滅火，應(yīng)使用CO2、及1211噴霧器進(jìn)行滅火。（6）、變壓器進(jìn)行滅火時，應(yīng)穿絕緣靴、戴絕緣手套，注意不得將液體噴到帶電設(shè)備上。（7）、按照安規(guī)的規(guī)定正確處理，并做好安全措施。（九）、三相電壓不平衡 1、三相負(fù)載不平衡引起中性點(diǎn)位移；2、系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振；3、繞組局部發(fā)生匝間和層間短路。 如果三相電壓不平衡時，應(yīng)先檢查三相負(fù)荷情況。對/Y接線的三相變壓器，如三相電壓不平衡，電壓超過5V以上則可能是變壓器有匝間短路，須停電處理。對Y/

16、Y接線的變壓器，在輕負(fù)荷時允許三相對地電壓相差10%，在重負(fù)荷的情況下要力求三相電壓平衡。 四、變壓器在運(yùn)行中不正常現(xiàn)象的處理方法 （一）運(yùn)行中的不正?，F(xiàn)象的處理 1、值班人員在變壓器運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，應(yīng)設(shè)法盡快消除，并報(bào)告上級和做好記錄。 2、變壓器有下列情況之一者應(yīng)立即停運(yùn)，若有運(yùn)用中的備用變壓器，應(yīng)盡可能先將其投入運(yùn)行： （1）、變壓器聲響明顯增大，很不正常，內(nèi)部有爆裂聲； （2）、嚴(yán)重漏油或噴油，使油面下降到低于油位計(jì)的指示限度； （3）、套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象； （4）、變壓器冒煙著火。 3、當(dāng)發(fā)生危及變壓器安全的故障，而變壓器的有關(guān)保護(hù)裝置拒動，值班人員應(yīng)立即將變壓器停運(yùn)

17、。 4、當(dāng)變壓器附近的設(shè)備著火、爆炸或發(fā)生其他情況，對變壓器構(gòu)成嚴(yán)重威脅時，值班人員應(yīng)立即將變壓器停運(yùn)。 5、變壓器油溫升高超過規(guī)定值時，值班人員應(yīng)按以下步驟檢查處理： （1）、檢查變壓器的負(fù)載和冷卻介質(zhì)的溫度，并與在同一負(fù)載和冷卻介質(zhì)溫度下正常的溫度核對； （2）、核對溫度裝置； （3）、檢查變壓器冷卻裝置或變壓器室的通風(fēng)情況。 若溫度升高的原因由于冷卻系統(tǒng)的故障，且在運(yùn)行中無法檢修者，應(yīng)將變壓器停運(yùn)檢修；若不能立即停運(yùn)檢修，則值班人員應(yīng)按現(xiàn)場規(guī)程的規(guī)定調(diào)整變壓器的負(fù)載至允許運(yùn)行溫度下的相應(yīng)容量。在正常負(fù)載和冷卻條件下，變壓器溫度不正常并不斷上升，且經(jīng)檢查證明溫度指示正確，則認(rèn)為變壓器已發(fā)生內(nèi)部故障，應(yīng)立即將變壓器停運(yùn)。 6、變壓器中的油因低溫凝滯時，應(yīng)不投冷卻器空載運(yùn)行，同時監(jiān)視頂層油溫，逐步增加負(fù)載，直至投入相應(yīng)數(shù)量冷卻器，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。7、當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器的油面較當(dāng)時油溫所應(yīng)有的油位顯著降低時，應(yīng)查明原因。補(bǔ)油時應(yīng)遵守規(guī)程規(guī)定，禁止從變壓器下部補(bǔ)油。 8、變壓器油位因溫度上升有可能高出油位指示極限，經(jīng)查明不是假油位所致時，則應(yīng)放油，使油位降至與當(dāng)時油溫相對應(yīng)的高度。9