電力變壓器故障類型及處理方法

1、電力變壓器故障類型及處理方法變壓器在運(yùn)行中常見的故障是繞組、套管、和電壓分接開關(guān)的故障，而鐵芯、油箱及其它附件的故障較少。武漢鼎升電力有限責(zé)任公司對(duì)變壓器的故障進(jìn)行了分析研究。一、變壓器故障類型1、繞組故障：主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開焊等，產(chǎn)生這些故障的原因主要有在制造或檢修時(shí)局部絕緣收到損害，遺留下缺陷；在運(yùn)行中因散熱不良或長期過載，繞組內(nèi)有雜物落入，使溫度過高絕緣老化；制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)械強(qiáng)度不能經(jīng)手短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞；繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過熱；絕緣油內(nèi)混入水分而劣化或與空氣接觸面積過大使油的酸介過高，絕緣水平下降或油面太低，部分繞組

2、露在空氣中未能及時(shí)處理。2、套管故障：這種故障常見的是炸毀、閃落和漏雨，器原因是密封不良，絕緣手插劣化；呼吸器配置不當(dāng)或者吸入水分未及時(shí)處理。3、分接開關(guān)故障：常見的分接開關(guān)故障有接觸不良引起發(fā)熱燒壞，分接開關(guān)相接觸頭放電或各觸頭放電，引起上述故障的原因是連接螺絲松動(dòng)，制造工藝不良，彈簧壓力不足、觸頭表面臟污氧化使觸頭接觸電阻增大，油的酸值過高、開關(guān)接觸面被腐蝕等都會(huì)造成接觸電阻過大。大電流是發(fā)熱燒壞，分接頭絕緣受潮絕緣不良，在過電壓時(shí)引起擊穿分接開關(guān)故障嚴(yán)重會(huì)引起瓦斯、過流、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。4、鐵芯故障：鐵芯故障大部分鐵芯疊片造成分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或者鐵輪夾緊螺桿的絕緣損壞引起的，其后果

3、可能使穿心螺桿與鐵芯疊片造成2點(diǎn)連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀，也可能造成鐵芯疊片局部短路，產(chǎn)生渦流過熱，引起疊片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油惡化。5、瓦斯保護(hù)故障：瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)。輕瓦斯作用于信號(hào)，重瓦斯作用于跳閘。輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后發(fā)出信號(hào)，器原因是變壓器內(nèi)部有輕微故障（如存有空氣、二期回路故障等）。瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，引起油分接出大量氣體，也可能二次回路故障等。6、變壓器著火：這也是危險(xiǎn)事故。變壓器有許多可燃物質(zhì)，處理不及時(shí)可能發(fā)生爆炸或者使火宅擴(kuò)大。變壓器著火的主要原因是套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出并且在頂

4、蓋上燃燒、變壓器內(nèi)部故障使外殼或者散熱器破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。二、電力變壓器故障處理電力變壓器是電力系統(tǒng)中最掛念的設(shè)備之一，它承擔(dān)著電壓變換，電能分配和傳輸，并提供電力服務(wù)。變壓器的正常運(yùn)行是對(duì)電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，必須最大限度地防止和減少變壓器故障和事故的發(fā)生。武漢鼎升電力自動(dòng)化有限責(zé)任公司對(duì)變壓器的常見故障處理進(jìn)行了研究總結(jié)，并重新研發(fā)了一款DCBX-S變壓器繞組測(cè)試儀。三、變壓器自行跳閘后的處理當(dāng)變壓器的斷路器自動(dòng)跳閘后，要詳細(xì)記錄事故發(fā)生的時(shí)間及現(xiàn)象、跳閘斷路器的名稱、編號(hào)、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況及表針擺動(dòng)、頻率、電壓的變化等。 操作事項(xiàng)：將直接對(duì)

5、人員生命有威脅的設(shè)備停電；將已損壞的設(shè)備隔離；運(yùn)行中的設(shè)備有受損威脅時(shí)停用或隔離；在用電氣設(shè)備恢復(fù)電源；電壓互感器保險(xiǎn)熔斷或二次開關(guān)掉閘時(shí)，將有關(guān)保護(hù)停用；現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程中明確規(guī)定的操作，變電站當(dāng)值運(yùn)行人員可自行處理，但事后必須立即向值班調(diào)度員匯報(bào)。查明跳閘原因：如有備用變壓器立即將其投入，以恢復(fù)向用戶供電，然后再查明故障變壓器的跳閘原因；如無備用變壓器則盡快根據(jù)掉牌指示查明保護(hù)動(dòng)作的原因，同時(shí)檢查有無部短路、線路故障、過負(fù)荷和火光、怪聲、噴油等明顯的異?，F(xiàn)象。如確實(shí)查明變壓器兩側(cè)斷路器跳閘不是由于內(nèi)部故障引起，而是由于過負(fù)荷、外部短路或保護(hù)裝置二次回路誤動(dòng)造成，則變壓器可不經(jīng)外部檢查重新投入運(yùn)行。

6、如果不能確定變壓器跳閘是由于上述外部原因造成的，則必須對(duì)變壓器進(jìn)行內(nèi)部絕緣電阻、直流電阻的檢查。經(jīng)檢查判斷變壓器無內(nèi)部故障時(shí)，將瓦斯保護(hù)投入到跳閘位置，變壓器重新合閘，整個(gè)過程慎重行事。如經(jīng)絕緣電阻、直流電阻檢查判斷變壓器有內(nèi)部故障，則需對(duì)變壓器進(jìn)行吊芯檢查。四、變壓器氣體保護(hù)動(dòng)作后的處理變壓器運(yùn)行中如果局部發(fā)熱，在很多情況下不會(huì)表現(xiàn)出電氣方面的異常，而首先表現(xiàn)出的是油氣分解的異常，即油在局部高溫作用下分解為氣體，逐漸集聚在變壓器頂蓋上端及瓦斯繼電器內(nèi)。區(qū)別氣體產(chǎn)生的速度和產(chǎn)氣量的大小，即是區(qū)別過熱故障的大小。1、輕瓦斯動(dòng)作后的處理：輕瓦斯動(dòng)作發(fā)出信號(hào)后，首先停止音箱信號(hào)，并檢查瓦斯繼電器內(nèi)氣

7、體的多少。2、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作后的處理：運(yùn)行中的變壓器發(fā)生瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，或者瓦斯信號(hào)和瓦斯跳閘同時(shí)動(dòng)作，則首先考慮該變壓器有內(nèi)部故障的可能，對(duì)這種變壓器的處理應(yīng)十分謹(jǐn)慎。故障變壓器內(nèi)產(chǎn)生的氣體是由變壓器內(nèi)不同部位根據(jù)瓦斯繼電器內(nèi)氣體性質(zhì)、集聚數(shù)量級(jí)速度來判明的，判斷變壓器故障的性質(zhì)及嚴(yán)重程度對(duì)變壓器故障處理至關(guān)重要。若集聚的氣體是無色無臭且不可燃的，則瓦斯動(dòng)作原因是因油中分離出來的空氣引起的，可判定屬于非變壓器故障原因，變壓器可繼續(xù)運(yùn)行；若氣體是可燃的，則極可能是變壓器內(nèi)部故障所致。對(duì)這類變壓器，在未經(jīng)檢查并試驗(yàn)合格前不允許投入運(yùn)行。變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作是內(nèi)部事故的前兆或本身就是1次內(nèi)部事故，

8、因此對(duì)這類變壓器的強(qiáng)送、試送和監(jiān)督運(yùn)行都應(yīng)特別小心，事故原因未查明前不得強(qiáng)送。3、變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作后的處理：差動(dòng)保護(hù)是為了保證變壓器安全可靠的運(yùn)行，即當(dāng)變壓器本身發(fā)生電氣方面的層間、匝間短路故障時(shí)盡快將其退出，減少事故情況下變壓器損壞的程度。規(guī)程規(guī)定，對(duì)容量較大的變壓器，如并列運(yùn)行6300KVA及以上、單獨(dú)運(yùn)行10000KVA及以上的變壓器要設(shè)置差動(dòng)保護(hù)裝置。與瓦斯保護(hù)相同之處是這兩種保護(hù)動(dòng)作都比較靈敏、迅速，是變壓器本身的主要保護(hù)。不同之處在于瓦斯保護(hù)主要是反映變壓器內(nèi)部過熱引起油氣分離的故障，差動(dòng)保護(hù)則是反映變壓器內(nèi)部（差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)）電器方面的故障。差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，則變壓器兩側(cè)（三繞組變

9、壓器則是三側(cè)）的斷路器同時(shí)跳閘。4、其它保護(hù)動(dòng)作后的處理：除上述變壓器兩種保護(hù)外還有定時(shí)限過電流保護(hù)、零序保護(hù)等。主變壓器定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)首先應(yīng)解除音響，然后詳細(xì)檢查有我越級(jí)跳閘的可能，即檢查各出現(xiàn)開關(guān)保護(hù)裝置的動(dòng)作情況，各信號(hào)繼電器有無掉牌，各操作機(jī)構(gòu)有無卡死等現(xiàn)象。如查明是因某一出線故障引起的超級(jí)跳閘，則拉開出線開關(guān)，將變壓器投入運(yùn)行，并恢復(fù)向其余各線路送電；如果查不出是否超級(jí)跳閘，則應(yīng)將所有出線開關(guān)全部拉開，并檢查主變壓器其他側(cè)母線及本體有無異常情況，若查不出明顯的故障，則變壓器可以空載試投送1此，運(yùn)行正常后再逐路恢復(fù)送電。當(dāng)在送某一路出線開關(guān)時(shí)又出線越級(jí)跳主變壓器開關(guān)，則應(yīng)將

10、其停用，恢復(fù)主變壓器和其余出線的供電。若檢查中發(fā)現(xiàn)某側(cè)母線有明顯故障征象，而主變壓器本體無明顯故障，則可切除故障母線后再試合閘送電，若檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)主變壓器本體有明顯的故障征兆時(shí)不允許合閘送電，應(yīng)匯報(bào)上級(jí)聽候處理。零序保護(hù)動(dòng)作一把是系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障引起的，事故發(fā)生后立即匯報(bào)調(diào)度。 武漢鼎升電力研發(fā)中心研發(fā)的DCBX-S變壓器繞組測(cè)試儀根據(jù)對(duì)變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測(cè)量，采用完善的內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析(FRA)方法，能對(duì)變壓器內(nèi)部故障作出準(zhǔn)確判斷。變壓器設(shè)計(jì)制造完成后，其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)就確定下來，因此對(duì)一臺(tái)多繞組的變壓器線圈而言，如果電壓等級(jí)相同、繞制方法相同，則每個(gè)線圈對(duì)應(yīng)參數(shù)(Ci、Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個(gè)線圈的頻域特征響應(yīng)也隨之確定，對(duì)應(yīng)的三相線圈之間其頻率圖譜具有一定可比性。變壓器在試驗(yàn)過程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運(yùn)輸過程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對(duì)位移，以及運(yùn)行過程中在短路和故障