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浅议电力变压器故障分析与诊断

摘要：电力系统中最关键的设备包括电力变压器。电力变压器的任务是电压变换，分配和传输电能，为人们提供电力服务。电力系统安全、可靠、优质、经济运行，需要变压器的正常运行，有效地防止变压器故障的出现，减少变压器事故的发生率。变压器在长期运行中，如遇到自然灾影响，或者在外力的破坏下，不可能不出现一点儿故障和事故。安装、检修、维护中存在事故隐患，在制造过程中遗留下设备缺陷等。电力变压器发生故障的主要因素，主要是，长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响。主观上的原因是，工作人员业务技术素质差，出现违章作业等将事故扩大化，给电力系统的安全运行带来严重影响。变压器的安全运行管理工作是我们日常工作的重点，通过对变压器的异常运行情况、常见故障分析的经验总结，将有利于及时、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：电力；变压器；故障；分析；诊断

正文：　配电变压器在电力系统中终端变压器，配电变压器将电力系统中高压电转换成我们日常生活中所使用的220V和380V电源，是电力系统中投运数量最多的变压器，也是电力系统关键设备。配电变压器的严重事故不但会导致自身的损坏，还会中断电力供应，给社会及用户终端造成巨大的经济损失。作为电力系统的重要设备，变压器的正常安全运行决定着供电的可靠性与连续性。做到早发现、早处理，可以避免事故和障碍，提高经济效益和社会效益。变压器根据运行维护管理规定，是重要的电器设备，其运行情况必须定期进行检查，做到及时了解和掌握，出现问题就要及时采取有效措施，为保障变压器的安全运行，将故障解决在问题发现之时。

一、变压器声音出现异常的情况的分析与诊断。

变压器在正常运转时，正常的情况下会发出均匀而连续的的交流哼声。如果发出异常的响声，一般是内部打火放电、或者外部发生瞬时行短路等情况——应该特别注意了。

（1）变压器声音比平时增大且声音均匀：可能是电网发生单相接地或产生谐振，发生过电压。电网发生单相接地或产生谐振过电压时，都会使变压器的声音增大，变压器的声音较平常尖锐，出现这种情况时，可结合电压表计的指示进行综合判断。还可能是变压器过负荷时，变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时，由于有谐波分量，所以变压器内瞬间会发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声，若发现变压器的负荷超过允许的正常过负荷值时，应根据现场规程的规定降低变压器负荷。

（2）变压器声音增大，不均匀：当有大容量的动力设备起动时，负荷变化较大，使变压器声音增大。如系统发生铁磁谐振时，变压器发生粗细不匀的噪音。

（3）变压器有放电声：说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良，变压器有劈啪的放电声，若在夜间或阴雨天气下，看到变压器套管附近有蓝色的电晕或火花。内部接触不良，或绝缘有击穿，若是变压器内部放电，则是不接地的部件静电放电或线圈匝间放电，或由于分接开关接触不良放电，变压器发出声为“噼啪、吱吱”，声音随距离故障点远近而变化，这时应对变压器作进一步检测或停用。

（4）变压器有爆裂声：系统短路或接地时，通过很大的短路电流，使变压器发出“噼啪”噪音，严重时将会有巨大轰鸣声，说明变压器内部或表面绝缘击穿，应立即将变压器停用检查。

（5）变压器有水沸腾声：变压器有水沸腾声，且温度急剧变化，油位升高，则应判断为变压器绕组发生短路或分接开关接触不良引起的严重过热，应立即将变压器停用检查。

（6）变压器出现杂音：有可能是由于变压器上的个别零部件松动而引起的振动，或有遗漏零件在铁芯上。如果伴有变压器声音明显增大，且电流电压无明显异常时，则可能是如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧或压紧铁芯的螺钉松动，使硅钢片振动增大，造成变压器发出强烈而不均匀的“噪音”或有“锤击”和“吹风”之声。

处理方法：对于上述情况的发生，运行人员需要加强监视，做好事故预想，及时地采取停电措施进行检查分析处理。如有备用的变压器，及时更换使用。变压器异常现象的原因复杂多样，需要工作人员认真积累经验，放可作出准确的判断从而采取科学的方法解决。

二、变压器油枕的故障分析与诊断。

油枕油位已满，呼吸器出现变压器油向外喷流，但瓦斯保护，压力释放阀，差动保护未动作，经对变压器停运进行电气试验，结果正常，拆开检查将油枕的视察窗，看不到油，那么这种情况可以断定是油枕出现了故障。

变压器油枕的结构为胶囊式，拆开视察窗端盖，正常情况下通过窗玻璃可看见油。当油箱内的油温升高，因膨胀进入油枕。这时呼吸器将胶囊空气向外排出，油位上升出现指示。相反，油箱内的油温下降，油枕内的油因为收缩流回油箱，胶囊吸气油位下降。胶囊的作用是将空气与油隔离，可以避免绝缘油老化。

胶囊破裂，呼吸器向外喷油。透过观察窗，因为胶囊和油枕箱体间有空气，看不到绝缘油。进一步打开油枕侧盖，抽出胶囊检查，会发现胶囊底部有裂痕。

处理方法：更换胶囊，打开油枕排气口，从油枕阀门向里注油，直到排气口，看到油时停止注油，拧紧排气口螺钉。再从阀门放油，直到油位正常，此时胶囊自动经呼吸器吸入干燥空气。这样油枕故障及时得到解决。

总之，按变压器故障的原因，由于变压器故障涉及面较广，具体类型的划分方式较多，如从回路划分主要有电路故障、磁路故障和油路故障。电路故障主要指线环和引线故障等，常见的有: 线圈的绝缘老化、受潮，切换器接触不良，材料质量及制造工艺不良，过电压冲击及二次系统短路引起的故障等。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障，常见的有: 硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁夹件与铁芯间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。

变压器故障并非某单一因素的反映，而是涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。因此，必要时必须进行变压器的特性试验及综合分析，才能准确、可靠找出故障原因，判明故障性质，提出较完善的处理办法，确保变压器的安全运行。

参考文献：

[1] 电力变压器.GB 1094.1～1094.5～85[S].

[2] 廖自强,余正海.变电运行事故分析及处理[M].北京:中国电力出版社,2004.

[3] 毛润年,杨勇.变压器的运行维护和事故处理[J].恩施职业技术学院学报,2006(4).

论文——浅议电力变压器故障分析与诊断