摘要：电力变压器是电力系统中的重要设备之一，发生事故之前一般都有异常情况出现，通过分析异常原因、部位和程度来采取相应的措施，及时消除变压器的隐患，保证其安全运行。本文分析了变压器的异常运行情况，并针对其常见故障提出了相应的解决办法。
关键词：解析变压器；常见异常；判断
变压器在输电和配电系统中起着改变电压和传输功率的作用。电力变压器是电力系统中的重要设备之一，其事故发生前一般会出现异常情况，通过分析异常原因、位置和程度，以便采取相应措施及时消除变压器隐患，确保其安全运行。作为维修电工，对变压器进行检修和定期检查，以便发现故障，并及时进行处理。
1、变压器的基本结构
通常的电力变压器大多是油浸式的。铁芯和绕组浸入盛满变压器油的油箱中，绕组两端通过绝缘套管与油箱外部连接，以便与外部线路连接。因此，电力变压器主要由五部分组成。变压器结构示意图如下所示：
图1 变压器结构示意图
1.1铁芯
变压器的核心是变压器的磁路。为了减少涡流损耗，变压器的铁芯用电工钢片叠成。
1.2绕组
根据铁芯绕组的排列方式，变压器可分为铁芯和铁壳两种。变压器绕组的基本结构有两种：铁芯式和搭接式。铁芯式变压器是同芯式绕组，交叠式绕组是铁壳式变压器最常见的。
1.3变压器油
变压器油的作用是双重的。
1.3.1可以增强绝缘；
1.3.2铁芯和绕组由于损耗产生热量，油在受热后通过对流作用将热量传送至铁箱表面，然后铁箱表面分散到周边地区。
1.4油箱
采用油箱减少油和空气的接触面积，降低油氧化速度，穿透变压器的水分。
1.5绝缘套管
绝缘套管由中心导电铜杆和瓷套组成。
2、变压器异常运行的种类
2.1声音异常
结合外观检查，对电压装置内部故障的性质和部位进行了分析。
图2 外观检查
（1）电网过电压。当产生单相接地或谐振电压时，会产生不均匀厚度的“尖锐噪声”。这时，可以根据电压表的数值变化来判断系统运行状态。
（2）如果变压器有一个沉闷的电磁“嗡嗡声”，它通常是由过载引起的。
（3）如果变压器油中出现杂音，声音大于平时或有其他明显的噪音，可能是由于紧固件松动或拉紧或张力变化，或硅钢片振动增加所致。
（4）如果变压器的声音在连续的、有规律的撞击声中存在摩擦声，则可能是由于外部部件（如冷却附件、风扇等）的不平衡而引起的振动。
（5）如果变压器有沸水，且油压较高，则应判断为严重过热引起的不良接触压力。调节开关变压器的短路故障，或绕组短路故障，此时必须立即停止检查处理。
2.2油温明显异常
变压器内部发生短路或高温电弧时，变压器油在该过程中会迅速老化，出了油雾爆炸的现象。发生故障后，如果没有把电源保护装置迅速切断，将在一定时间内出现永久性故障的现象，较高的石油和天然气的压力将从外壳或防爆管中喷涌而出，导致严重的事故。
（1）内部故障引起的温度异常。内部故障如线圈对尾屏树枝状放电，绕组匝间短路，潜水电泵油流产生线圈点效应，铁芯多点接地会使涡流增加产生过热现象。用软件和油箱加热磁通也会引起变压器的异常温度变化。三相绕组变压器是星形接线方式中的谐波电流和磁通，发生零序不平衡电流。如果发生这种情况，通常伴随差动保护。当故障严重时，也可使泄压阀或防爆管喷油，这也必须停用检查变压器。
（2）出现假油位。原因是：A.全密封油枕没有按照全密封方式进行加油，胶袋和油面之间存在空气，造成假油位。B.检查呼吸器是否堵塞，导致油枕不能正常呼吸。C.检查排气孔是否堵塞。D.油位过低或油位看不到应视为油位不正常。当低到一定程度或引起轻瓦斯动作。当急需油时，油罐的绝缘会受潮，降低绝缘，影响散热，甚至造成绝缘事故。油位太低，通常有以下原因：变压器严重漏油；不当的设计和制造，在油枕与变压器油箱容量不当（正常的油枕容量801c-100lc）。一旦温度过低，油位在低负荷时下降太快，无法满足操作要求。
2.3气味和外观异常
变压器同时发生许多故障，导致某些部件或特殊气体的颜色发生变化。
（1）接线异常过热，如机头滑动或导线端部脱落。接触面由于严重的氧化导致温度过高，使颜色暗淡。它也可以用来测量红外线温度计的颜色或蜡膜的颜色。它还产生一种刺鼻的烧焦气味。
（2）绝缘子和外壳严重损坏或污秽，闪络时会产生特殊的臭氧味。
（3）如果变压器呼吸器变色的原因通常是以下几点：A.选择的呼吸器容量小，所以容易变色是一种普遍现象。 b.非标准呼吸装置安装。橡胶垫质量差，螺杆紧固，密封不严，连续阴雨天气空气湿度较大，变压器含水率过高，颜色变化过快。
2.4渗、漏油
（1）主要是由橡胶垫圈密封不严引起的泄露。压缩橡胶垫片应保持1 / 3 时仍有一定的弹性，如果橡胶垫质量差很容易失去弹性，安装位置引起的不对称也会导致垫胶不密封。
（2）变压器材料或加工工艺不良。如油箱外观、油箱底盘大法兰等焊接部位，由于法兰材料的材质差，加工粗糙，或焊接工艺不能满足要求，会导致变压器渗油、漏油。
（3）绝缘油在变压器运行过程中，有机会与空气直接接触，当绝缘油和空气接触时，会逐渐吸收空气中的水分，水分的增加会降低绝缘油的导电性能。也就是说，如果发现变压器中出现水、碳粒且油体的颜色是黑色，也就能证明绝缘油已不能充分保证绝缘效果，容易出现击穿或划痕，必须及时更换所有的绝缘油。
（4）焊缝或密封失效；运行中受到振动；外力冲击；罐体腐蚀严重损坏。变压器运行中漏油严重，油位在规定范围内，可继续运行或安排计划检修。
2.5变压器着火
(1)套管损坏、闪络，溢油并在顶部燃烧；
(2)变压器内部故障，导致外壳或散热器破裂，使燃烧的油溢出。
3、变压器常见故障处理措施
3.1变压器自动跳闸处理措施
当检查分析跳闸的原因时，首先要找出是否有明显异常的变压器，如果通过查看仪器确认是外部短路或过载保护装置错误导致，同样的方式，变压器可以重复投入运行一次。如果不是由外部原因引起的，可以通过电气试验、油液分析等数据分析来进行事故分析。如以上检查分析表明变压器无故障，则保护系统气体继电器应重新投入跳闸位置，将变压器重新投入。
3.2变压器气体保护动作后处理措施
值班人员在进行轻瓦斯运动后处理时，应向控制中心和上级报告，并检查其他信号是否存在，观察气体继电器动作次数、间隔长度，检查气体性质、颜色、气味、易燃性和变压器外观等。继电器卡不能急于恢复，检查变压器油位或负载开关油枕是否恒定，气体继电器是否处于最佳状态，确定动作原因。然后返光字牌和信号继电器掉牌复归。在对重气体保护动作处理时如果分析是由空气构成的，则变压器可以继续工作。如果需要进一步分析其他可燃气体，主要的方法包括油化分析、电气试验分析和外壳检查。如果不检查原因，变压器就不能投入运行。
3.3变压器养火后处理措施
不论任何原因变压器养火都必须立即打开断路器，切断电源，禁用冷却装置，并迅速采取有效措施灭火。当燃油被喷淋油点燃时，必须迅速覆盖、隔离和控制火灾蔓延，并使用灭火设备进行灭火。当变压器装有喷水灭火系统时，在启动喷淋系统之前必须切断电源。如果养火点是变压器顶盖，则应立即打开下阀门，油位应放在火区以下，同时用灭火器进行灭火。
3.4变压器油运行中凡是出现下列情况之一，都必须立即拉闸处理
（1）声音有明显或突然的放大，发出严重的异常声音或发出爆裂声。
（2）严重的漏油，导致油量急剧下降至最小值且无法堵漏
（3）油温异常上升，油温表失效
（4）变压器中的出现烟或养火的现象发生
（5）油的颜色明显异常或油中有碳等。
4、结束语
总之，变电站变压器作为重要的电气设备，能够真实反映变压器故障中存在的气体保护，从而方便变压器的检测工作。为了保证变压器的正常运行，为了保证变压器在运行过程中的安全，施工，技术人员不仅要掌握熟练的变压器瓦斯保护，而且根据相关规范及相应控制措施的要求需要进行处理。变压器是电网电网中的重要设备之一，虽然它有多种保护措施，如避免、差动和接地，但由于其内部结构、电场和热场复杂，故障率仍然很高。通过对变压器常见故障的分析，有助于确定变压器正常维修中故障的原因，并采取有效措施保证设备的安全。变压器是电力系统中的重要组成部分，其运行安全对整个电气系统有着非常重要的影响，因此，必须在变压器运行过程中，定时对运行状态进行仔细检查，根据情况及时进行处理。特别是，重大的操作故障必须立即切断。同时及早发现故障原因并对维护操作人员及时进行培训，以保证变压器的安全运行。
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作者简介
邓耀伟（1986-），男，大专学历，助理工程师，主要从事变电运行维护工作。
论文作者:邓耀伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
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