配電變壓器常見故障分析

1、配電變壓器常見故障分析何金奎 （中鋁山西分公司氧化鋁一分廠 ，山西河津 043300）摘 要：本文介紹了配電變壓器常見的一些故障，并提出了相應(yīng)的判斷方法，為準(zhǔn)確判定變壓器常見故障提供了一定的借鑒。關(guān)鍵詞： 變壓器；故障判斷; 響聲；油溫配電變壓器是電力設(shè)備的主體設(shè)備，關(guān)系到電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著系統(tǒng)容量的增大和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，配電變壓器故障給電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來的影響越來越大；系統(tǒng)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也對變壓器提出了越來越高的要求。因此，對配電變壓器進(jìn)行在線檢測，及時(shí)掌握設(shè)備的狀態(tài)，一直是電力工作者的夢想和追求。變壓器的狀態(tài)檢測，就是通過對有關(guān)參數(shù)、信號的采集和分析，生產(chǎn)主管部門立即組織人員進(jìn)行綜

2、合分析，診斷設(shè)備的狀態(tài)，減少損失, 避免惡性事故的發(fā)生, 將傳統(tǒng)的定期維護(hù)轉(zhuǎn)為狀態(tài)維護(hù)，從而提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，改善對用戶的服務(wù)質(zhì)量。對變壓器常見在線故障現(xiàn)象可通過以下幾方面判斷分析，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施。1 從變壓器的聲音判斷故障其方法是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)聽聲音，據(jù)其異常聲音可判斷以下故障：（1）變壓器過負(fù)荷：變壓器過負(fù)荷嚴(yán)重時(shí)，會發(fā)出很高而且沉重的“嗡嗡”聲。（2）電壓過高：當(dāng)電源電壓過高時(shí)，會使變壓器過勵磁，響聲增大且尖銳。（3）繞組發(fā)上短路：音響中夾有水的沸騰聲，發(fā)出"咕嚕、咕嚕"的氣泡逸出聲，可能是繞組有較嚴(yán)重

3、的故障，使其附近的零件嚴(yán)重發(fā)熱使油氣化。此時(shí)，應(yīng)立即停止變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢修。 （4）調(diào)壓分接開關(guān)不到位或接觸不良：當(dāng)變壓器投入運(yùn)行時(shí)，分接開關(guān)不到位，將發(fā)出較大的“啾啾”響聲，嚴(yán)重時(shí)造成高壓熔絲熔斷；如果分接開關(guān)接觸不良，就會產(chǎn)生輕微的“吱吱”火化放電聲，一旦負(fù)荷加大，就有可能燒壞分接開關(guān)的觸頭。遇到這種情況，要及時(shí)停電修理。（5）掉入異物和穿芯螺桿松動：當(dāng)變壓器夾緊鐵心的穿芯螺桿松動，鐵心上遺留有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件時(shí)，變壓器將發(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響聲，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

4、化，這時(shí)應(yīng)停止變壓器的運(yùn)行，進(jìn)行檢查。 （6）變壓器的鐵心接地線斷：當(dāng)變壓器的鐵心接地?cái)嗑€時(shí)，變壓器將產(chǎn)生“嘩剝嘩剝”的輕微放電聲。（7）內(nèi)部放電：送電時(shí)聽到“噼啪噼啪”的清脆及鐵聲，則是導(dǎo)電引線通過空氣對變壓器外殼的放電聲；如果聽到通過液體沉悶的“噼啪”聲，則是導(dǎo)體通過變壓器的油面對外殼的放電聲。如屬絕緣距離不夠，則應(yīng)停電吊心檢查，加強(qiáng)絕緣或增設(shè)絕緣隔板。（8）變壓器高壓套管臟污或裂損：當(dāng)變壓器的高壓套管臟污，表面釉質(zhì)脫落或裂損時(shí)，會發(fā)生表面閃絡(luò)，聽到“嘶嘶”或“哧哧”的響聲，在氣候惡劣或夜間時(shí)，還可見到電暈輝光或藍(lán)色、紫色的小火花，此時(shí)，應(yīng)清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。（9）

5、外部線路斷線或短路：當(dāng)線路在導(dǎo)線的連接處或T接處發(fā)生斷線，在刮風(fēng)時(shí)時(shí)接時(shí)斷，接觸時(shí)發(fā)生弧光或火花，這時(shí)變壓器就發(fā)出像青蛙的“唧哇、唧哇”的叫聲；當(dāng)?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路事故時(shí)，變壓器就發(fā)出“轟轟”的聲音；如果短路點(diǎn)較近，變壓器將發(fā)出像老虎的吼叫聲。（10）聲響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時(shí)，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機(jī)械接觸，或者是因?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)，這類響聲雖然異常，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(shí)予以排除。2 變壓器溫度異常升高變壓器在負(fù)荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，較原來同條件時(shí)的溫度高，并有不斷升高

6、的趨勢，同樣是變壓器故障象征，引起溫度異常升高的原因有： （1）變壓器匝間、層間、股間短路； （2）變壓器鐵芯局部短路；（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、事故過負(fù)荷； （5）散熱條件惡化等。 運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常，應(yīng)先查明原因后，再采取相應(yīng)的措施予以排除，把溫度降下來，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。 3 油色顯著變化和嚴(yán)重漏油（1）取油樣時(shí)發(fā)現(xiàn)油內(nèi)含有碳粒和水分，油的酸價(jià)增高，閃電降低，隨之絕緣強(qiáng)度降低，此時(shí)易引起繞組與外殼的擊穿，應(yīng)及時(shí)更換變壓器油。（2）嚴(yán)重漏油 變壓器運(yùn)行中滲漏油現(xiàn)象比較普遍，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

7、修。但是變壓器油滲漏嚴(yán)重，或連續(xù)從破損處不斷外溢，以致于油位計(jì)已見不到油位，此時(shí)應(yīng)立即將變壓器停止運(yùn)行，補(bǔ)漏和加油。另外變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開關(guān)暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運(yùn)行中受到震動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。4 油枕或防爆管噴油爆炸噴油爆炸的原因是變壓器內(nèi)部的故障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(shí)切斷電源，使故障較長時(shí)間持續(xù)存在，使箱體內(nèi)部壓力持續(xù)增長，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強(qiáng)度薄弱之處噴出形成事故，引發(fā)此故障的原因有： (1)絕緣損壞：匝間短路等局部過熱使絕緣

8、損壞；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是導(dǎo)致內(nèi)部短路的基本因素；(2)斷線產(chǎn)生電?。壕€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； (3)調(diào)壓分接開關(guān)故障：配電變壓器高壓繞組的調(diào)壓段線圈是經(jīng)分接開關(guān)連接在一起的，分接開關(guān)觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負(fù)荷電流和短路電流，如分接開關(guān)動靜觸頭發(fā)熱，跳火起弧，使調(diào)壓段線圈短路。5 瓦斯保護(hù)動作瓦斯繼電器的動作原因根據(jù)故障的性質(zhì)可分兩類: 輕瓦斯動作與重瓦斯動作。引發(fā)輕瓦斯動作原因有：（1）因?yàn)V油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，以致空氣進(jìn)入變壓器；（2）因溫度下降或漏油，

9、使油面緩慢降落；（3）由于發(fā)生穿越性短路故障；（4）因變壓器故障而產(chǎn)生少量氣體；（5）保護(hù)裝置二次回路故障。引發(fā)重瓦斯動作原因有：（1）變壓器發(fā)生嚴(yán)重故障，油溫劇烈上升，同時(shí)分解出來大量氣體，使變壓器油很快地流向油枕；（2）當(dāng)發(fā)生穿越性短路時(shí)，浮子繼電器的下浮筒、擋板、水銀接點(diǎn)和二次接線發(fā)生故障。由此可見，瓦斯繼電器動作并不完全意味著變壓器內(nèi)部有故障。為了弄清原因，首先應(yīng)對變壓器進(jìn)行外部檢查。查不出異常現(xiàn)象時(shí)，再由繼電器內(nèi)聚的氣體多少、顏色、化學(xué)成分來鑒別。根據(jù)氣體的多少可以估計(jì)變壓器故障的大小，氣體無色無味是空氣，動作原因是變壓器排出的氣體所致。如氣體可燃，則其動作系由內(nèi)部故障引起的。在鑒別氣體時(shí)必須迅速，否則時(shí)間一長，顏色就會消失。如氣體是可燃的，無論有無備用變壓器，也必須停下來查明原因，如果根據(jù)氣體仍查不出原因，可進(jìn)行變壓器油的簡化試驗(yàn)，如閃光點(diǎn)比過去記錄低 5 以上時(shí)，則證明變壓器內(nèi)部有故障，必須修理。6 三相電壓不平衡引發(fā)三相電壓不平衡原因:（1）三相負(fù)載不平衡，引起中相點(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。以上對變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現(xiàn)象對配電變