广东韶关钢铁有限公司能源环保部 512123
摘要：变压器的安全运行管理工作是供电工区相关工作人员的日常工作重点，本文通过对变压器的常见故障原因分析和处理办法的总结，将有利于准确判断故障原因、性质，及时采取有效措施，确保设备的安全运行。
关键词：变压器；故障原因；处理
引言
电力变压器是输配电系统中极其重要的电气设备，因此其安全可靠性是保障电力系统可靠运行的必备条件。电力变压器运行过程中发生故障时，运行值班人员应根据故障现象正确地判断事故的原因和性质，迅速果断地进行处理，以防止事故扩大，影响正常供电。
一、变压器常见故障
1、绕组故障
绕组故障主要有匝间短路、线圈接地、相间短路、断线及接头开焊等。故障产生的原因有以下几方面：1）在制造和检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷；2）在运行中因散热不良或长期过载，线圈内有杂物落入，使温度过高或绝缘老化；3）制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受住短路冲击，使线圈变形绝缘损坏；4）线圈受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热；5）绝缘油内混入水分使其劣化或空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分线圈露在空气中未能及时处理。
2、套管故障
常见的是套管炸毁、闪络和漏油等。故障原因有以下几方面：1）由于渗油使之积灰脏污、喷水冷却的影响等；2）呼吸器装置不当或者吸入水分未及时处理；3）密封不良，绝缘受潮劣化。
3、线圈故障
变压器的线圈故障主要有匝间短路、线圈接地、相间短路及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点：
1）在制造或检修时，因局部绝缘受到损害而遗留下的缺陷；
2）在运行中因散热不良或长期过载，或线圈内杂物落入使温度过高绝缘老化；
3）制造工艺不良，使线圈变形绝缘损坏；
4）线圈受潮、绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热；
5）绝缘油内混入水分而劣化，使油的酸性过高绝缘水平下降，部分线圈露在空气中而未能及时处理。变压器在运行中若出现线圈绝缘击穿，就会因线圈匝间短路而引起更为严重的单相接地故障或相间短路故障。轻微的匝间短路可以引起瓦斯保护动作，严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动作。发现匝间短路应及时进行处理。
4、铁芯故障
铁芯故障大部分是铁芯柱的穿芯螺杆或铁轮夹紧螺杆的绝缘损坏而引起。它可能使穿芯螺杆与铁芯叠片造成两点连接出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯的局部烧毁。也可能造成铁芯叠片局部短路产生过热，引起叠片绝缘层损坏，使变压器空载损耗增大，绝缘油质劣化。主要原因有：1）铁芯夹件肢板距离芯柱太近铁芯铁轭因某种原因翘起后，触及到夹件肢板；2）铁轭螺杆的衬套过长与铁轭相碰3）铁芯下夹件垫脚与铁轭间的绝缘纸板脱落或破损，使垫脚铁轭处叠片相碰；4）变压器安装竣工后未将油箱顶盖上运输用的定位销去除；5）变压器油箱体（或干式变压器壳体中）落入了金属异物，使铁芯叠片和箱体沟通；6）下夹件与铁轭间的木垫块受潮或不清洁，引起绝缘能力降低；7）运行维护不当，造成多点接地。
二、变压器故障处理方法
变压器在安装完成投入运行后，按变压器运行规程规定，每年都要进行一次预防性试验及取油样试验。经取油样试验后，若油质合格就可以继续使用；若发现变压器油质不合格时，我们要立即对变压器油进行过滤净化、干燥及再生处理，使其达标恢复到原来良好性能后再继续使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在日常的维护工作中，要做到定期巡视检查，并对变压器有无异常音、器身温度、油位计中油位的高低以及变压器母线和接线端子连接点等进行仔细检查并做好记录。做到实时了解和掌握变压器的运行状况，以便及时发现故障并解决，争取在初始阶段就把故障消除。
（一）对绝缘老化的防治措施
绝缘老化不仅是造成变压器故障的主要原因之一，而且还是影响变压器使用寿命的重要因素。因此，对于绝缘老化的问题，我们必须予以足够的重视。而导致老化的重要因素就是温度。所以要想延长变压器的使用寿命，并且减少因绝缘老化而导致的变压器故障问题，首先要解决的就是温度问题。要把温度控制在一个相对来说比较安全的范围内，就要时刻监测变压器顶层油的温度，特别是高温酷热的天气，就更有必要密切的监测，并且使水泵一直处于良好的工作状态下，从而保证了一直处于高负荷工作的变压器不会过热。并且要保证绝缘油和冷却油尽量不和空气接触，使得两者不会因吸收空气而变质，从而降低了绝缘油老化的几率。
（二）分接开关故障的解决措施
使用电表测量绝缘电阻大小，过大或过小的电阻都会对分接开关造成损坏。经检查，若电阻值过大，就会导致输出电流，电压不稳定使得分接开关过热。所以当遇到这种现象，要及时安排相关的维修人员进行检测和维修。另外，分接开关的位置不准或者是接触不良也都会产生放电现象。所以对于分接开关的要求也是十分严格的。比如说弹簧的压力是否足够就会导致接触是否良好，若因弹力不够而导致接触不可靠，开关就会接触不良，从而就会发生短路现象。另外异物或者是接触变压器内的污垢也可能会导致分接开关故障。
（三）油箱检修
若油箱焊缝砂眼存在渗漏油缺陷，应及时进行补焊，消除渗漏油；对油箱底部应及时清扫，清除积存在底部的油污杂质；对油箱法兰结合面是否平整进行检查，若有沟痕，应磨平、补焊，检查密封脚垫是否接触良好，检查局部油漆情况是否良好，及时处理局部脱漆和锈蚀部位。
（四）套管检修
套管缺陷主要原因。一是产品质量问题或产品在出厂或大修时抽真空不彻底，造成套管屏间存在空气；二是检修方法不适当；三是长时间的运行造成脚垫老化；四是套管结构不合理，导线连接部位接触电阻过大，引起发热。
针对产品质量问题造成的缺陷加强对新进套管的检查检验，所购产品应经有关方面验收认可；对于脚垫老化引起密封不严引起渗漏油的缺陷，应及时更换脚垫；对于套管头部发热故障，应打磨接触面，涂上凡士林，减少其接触电阻；另外，在拆接引线过程中，要注意保持各部分联结良好。
（五）铁芯故障的解决措施
观察铁芯绝缘迭片是否完好，导电材料的核心表面是否完好，这两者的破损都会导致铁芯的损坏。另外，还要测量绝缘电阻是否符合规格，还要做负载实验，确保不会接地短路。
（六）绕组故障分析处理
1）绕组匝间短路：匝间短路时，变压器的温度比正常运行时高，一般瓦斯继电器的气体呈灰色或蓝色，跳闸回路动作；严重时，差动保护或电源侧过电流保护动作，高压熔断器熔断。绕组匝间短路故障一般可用测量绕组直流电阻与以往的数值做比较的方法发现。发生绕组匝间短路时空载电流和空载损耗显著增加，因此，可测量空载电流和空载损耗，并测量绕组的直流电阻和进行油的色谱分析来综合判断。查找故障点时，应将变压器器身吊高检查，如不易找到，可对绕组施加10%~20%的额定电压，（在空气中）这时匝间短路处会发生冒烟现象；2）绕组对接地部分短路：事故时，一般都是瓦斯继电器动作、防爆管喷油，如果变压器的中性点接地，则差动和过电流保护也会动作。一般情况下，测量绕组的对地绝缘电阻即可发现是否存在绕组接地；3）绕组相间短路：绕组匝间短路或接地故障时，由于电弧及融化了的铜粒四散飞溅，使事故蔓延扩大，可能发展为相间短路。发生相间短路时，强大的短路电流将产生猛烈燃烧的电弧。此时，瓦斯、差动和过流保护都会动作，防爆管严重喷油，油温剧增。测量绝缘电阻及测量绕组的直流电阻和变压比，即可判断出绕组的损坏情况；4）绕组和引线断线：由于连接不良或短路应力使导线断裂；导线内部焊接不良、匝间短路使线圈烧断。断线处发生电弧引起绕组接地和相间短路；油分解促使气体继电器动作。处理时可进行吊芯检查，用电桥测量绕组直流电阻，判断故障相，重绕绕组。
结束语
当变压器发生故障时，值班人员应根据自己掌握的相关知识沉着冷静、迅速、准确地判断和分析故障的性质，及时处理，尽快限制事故的发展，消除事故根源并解除对人身和设备的危害。用一切可能的方法保护变压器的继续运行，以保证对重要用户不间断的供电。
参考文献：
[1] 廖自强，余正海.变电运行事故分析及处理.北京：中国电力出版社，2014.
[2] 徐绪椿，姜善国.厂矿农村电工实用技术（上册）.昆明：云南科技出版社，2013.
[3] 陈化钢.电力设备预防性试验方法.北京：中国科学技术出版社，2015.
[4] 杜联兴．变压器故障诊断研究进展与展望.广东电力，2016．
论文作者:刘钦伟,吴东文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/26
标签：变压器论文; 绕组论文; 故障论文; 线圈论文; 电阻论文; 套管论文; 铁芯论文; 《防护工程》2018年第35期论文;