变压器故障维修

变压器故障维修（精选10篇）

变压器故障维修 篇1

电力变压器主要用于输配电系统中, 可以分为升压变压器、降压变压器和配电变压器等。电力变压器容量从几十千伏安到几十万千伏安, 电压等级从几百伏到几百千伏。

1 电力变压器运行中的故障以及处理方法

1.1 异常响声

变压器中间并没有转动部件, 是一种静止的电气设备。在加上电源后, 由于呈周期性变化的磁通在铁心中通过, 由交变磁场引起的电磁力会使铁心振动而发出连续均匀的“嗡嗡”声音, 俗称交流声, 这是正常的。但若有异常响声, 应按照发声情况进行分析与检查。

有较大而均匀的“嗡嗡”声, 或随负载的急剧变化, 呈现“咯咯咯”的间歇响声时, 可能是外加电压过高, 检查证实后, 应设法降低电压。如声音大而嘈杂, 则说明内部振动加强或者结构松动, 必须密切注意, 必要时可以减小负荷, 甚至停电修理。

有“嘶嘶”声音时, 说明变压器有闪络, 检查套管是否太脏或有裂纹。若套管无闪络, 则可能变压器内部有问题。

1.2 温度异常

若发现变压器上层油温升高至85℃时, 应首先检查校对温度计指示是否正确, 检查变压器冷却系统的运行情况是否正常。若无问题, 则可能负载过大, 应降低负载, 或者可能是三相负载不平衡, 可调整三相负载的分配。若以上几项均正常, 而温度继续上升, 则要考虑是否起因于变压器内部故障, 如绕组短路、油路堵塞等, 应立即停电修理。

1.3 油位异常

若发现变压器油枕的油面较当时油温应有的油面低时, 应加油。加油时, 将瓦斯保护装置改接至信号, 加油后, 待变压器内部空气完全排出后, 方可将瓦斯保护装置恢复正常状态。如大量漏油而使油面迅速下降时, 禁止将瓦斯继电器动作于信号, 而必须采取停止漏油措施, 同时加油至规定油面。

若油面因温度升高而逐渐升高, 当油面高出规定油面时, 应放油至适当高度, 以免溢出。

另外, 因渗漏油、放油未补充或气温急剧下降等原因造成油位指示器看不到油位, 都应将变压器退出运行, 以便检查及补油。

1.4 油枕喷油或防爆管喷油

当出现油枕喷油或防爆管薄膜破碎喷油, 表明变压器内部已经有严重损伤, 喷油使油面下降到一定程度时, 瓦斯保护动作使变压器两侧断路器跳闸。若瓦斯保护未动作, 油面低于箱盖时, 由于引线对油箱绝缘的降低, 会发出“吱吱”的放电声。此时, 应切断变压器的电源, 防止事故扩大。

1.5 油色变化过甚

目前, 我国生产的变压器油有10号、25号、45号三个牌号, 新油呈亮黄色或天蓝色, 运行后呈浅红色。若发现油色变暗, 透明度降低, 或闻到焦味、酸味, 此时应取油样化验。化验项目有酸值、击穿电压、闪点、腐蚀性硫、氧化安定性、水分、水溶性酸和碱等, 若不符合标准, 则说明油质下降, 易引起线圈对地放电, 必须停止运行, 换油后方可再投入运行。

1.6 套管有严重破损和放电现象

套管瓷裙严重破损和裂纹, 或表面有放电及电弧的闪络时, 会引起套管的击穿。由于此时发热很剧烈, 套管表面膨胀不均而使套管爆炸, 此时变压器应停止运行, 更换套管。

1.7 变压器着火

变压器着火是一种严重的故障, 首先应将变压器两侧的断路器断开, 若因故不能断开时, 应立即动手拉开断路器, 并拉开隔离开关, 有强制送风的风扇也应该停止。然后用消防设备灭火, 灭火应采用不导电的灭火剂 (如二氧化磷、四氯化磷、3211、干粉等) 和黄砂, 带电灭火时, 严禁使用导电的灭火剂 (如喷射水流、泡沫灭火器等) , 以防发生触电危险。

如果油在变压器的盖上燃烧, 由于油枕油压作用而流油, 应从故障变压器的一个油门把油面放低一些, 最好向变压器外壳浇水, 使油冷却。当变压器铁壳爆炸时, 必须迅速放出全部变压器油, 引入贮油坑或封闭沟内。

2 电力变压器的检修

2.1 电力变压器的巡视周期

在正常运行情况下, 应按照变压器的额定技术数据及《电力变压器运行规程》的规定执行。变压器的巡视周期为每天不少于三次。当有大风、大雾、大雪、雷雨等恶劣气候或异常负荷时, 巡视次数应适当增加。对于新投运或大修后的变压器, 开始24h运行期间, 应每2h巡视一次, 在投运后的一周巡视次数也应适当增加。

对于无人值班的变、配电所的自然循环冷却变压器, 应该每周巡视一次, 每次合闸前与合闸后应检查一次。对于强迫循环冷却或风冷变压器, 应每天或每班巡视一次。

2.2 电力变压器的巡视检查内容

在日常电力变压器的巡视检查过程中, 主要检查以下内容。

检查高、低侧绝缘套管是否清洁, 有无明显污垢, 有无破损裂纹及放电烧伤现象。有无放电声, 绝缘套管末端屏蔽接地是否良好。

检查变压器有无漏油、渗油现象, 油位计指示是否正常, 并保持在正常油位线范围内, 油色是否正常, 呈现透明的微黄色。渗、漏油的主要检查部位为:油箱箱壳与箱盖密封处, 绝缘套管引线法兰处, 气体继电器及连接管道处, 冷却器散热管及连接处, 净油管管道连接处, 焊缝焊接不良处, 全部放气塞处等。

检查声音是否均匀, 有无杂音, 有无内部放电声。大型电力变压器正常运行时是否发出均匀的“嗡嗡”声。

检查高、低侧引出线与母线连接是否牢固, 有无松动, 有无接触不良或过热、变色现象, 母线上的示温片颜色是否正常。

检查各温度指示装置所指示的温度是否在规定允许的范围内, 检查环境温度、油温及绕组温度是否合理, 是否一致, 有无指示错误现象。检查变压器的温升是否在规定允许的范围内。

检查呼吸器呼吸应通畅, 呼吸器硅胶颜色变色不得超过2/3。否则应更换硅胶。

检查安全气道玻璃是否完好, 有无破裂, 压力释放阀密封是否良好, 信号装置导线是否完好。

检查气体继电器工作是否正常, 继电器内是否充满变压器油, 有无气泡现象。

检查变压器外壳接地是否良好, 接地线有无锈蚀、松动现象。

检查变压器循环冷却系统工作是否正常, 检查其油温、压力、水温是否符合规定, 有无渗、漏油 (水) 现象, 密封是否良好, 油泵运行是否良好。

对于室外安装运行的变压器, 在大雾、大风、小雨、雷电等异常天气时, 应特别检查是否有大风吹起的杂物搭落在变压器上, 注意引线的摆动情况是否引起引线处接触松动。检查是否由于空气潮湿导致绝缘套管等处有电晕和放电、闪络现象, 接头处有无因过热而冒热气的现象。

2.3 电力变压器负荷情况检查

室外安装的变压器, 如没有固定电流表时, 应测量最大负荷及代表性负荷。

室内安装的变压器有电流表、电压表, 应记录每小时负荷, 并画出日负荷曲线。

测量三相电流的平衡情况, 对Y、Yno连接的变压器, 其中性线上的电流不应超过低压绕组额定电流的25%。

变压器运行中电压不应超过额定电压的±5%, 如超过运行范围, 应调整变压器分接开关的位置, 使二次侧电压保持正常。

2.4 电力变压器的停电清扫

变压器的巡视检查, 还应有计划地定期对变压器进行停电清扫, 同时进行检查。清扫及检查内容如下。

清扫高、低压侧绝缘套管、变压器外壳及附属设备。

检查母线及接线端子等连接处的接触情况, 并检查气体继电器的控制导线绝缘及连接情况。

检查变压器外壳及中性点接地导线及连接情况。

测量变压器的绝缘电阻及接地电阻是否合格。

3 电力变压器的维护

3.1 吊心检修

变压器大修时, 或者事故变压器经过外部检查和试验确定是内部故障时, 都应将铁心吊出进行检修。

吊心前应与当地气象部门联系, 吊心应选在晴天, 相对湿度不应高于75%。风力不要大于三级, 以防灰尘、杂物等侵入变压器内, 选择无灰烟、尘土和水汽的干净地点作为吊心场所, 尽可能在室内。

电力变压器的检修一般按照下面步骤进行。

用干净的变压器油冲洗铁心、绕组和其他表面上的油泥和积垢。冲洗时应按从下到上、再从上到下的顺序清洗, 不能直接冲洗的地方, 可以用软刷蘸变压器油刷洗, 沟与凹处可用木片裹以浸过变压器油的布擦拭。

检查器身及箱盖的全部螺栓、螺母, 对松动的加以紧固。若有螺栓缺少螺母, 则一定要找到, 拧紧在原来的位置, 决不允许它散落在油箱内或器身中。

检查变压器绕组是否有松动、变形或移位现象, 绕组层间衬垫是否完整、牢固, 木夹件是否完好。若绕组已经损坏, 则应根据损坏程度进行局部修理或重绕。另外, 还应检查并清理绕组中的冷却油道, 使其畅通。

检查铁心是否整齐、紧密, 硅钢片涂膜是否完好, 颜色有无异常;检查铁心是否牢固而有效, 铁心与绕组间的油道是否畅通。若发现穿心螺栓、铁扼夹件和铁心垫片之间绝缘局部损坏时, 应及时更换穿心螺栓上的绝缘管和绝缘衬垫。若发现硅钢片局部颜色变深、部分绝缘脱落、某些部位象起癣一样, 则应将铁心拆开, 将损坏的部件用钢丝刷或刮刀刮干净后, 用漆涂补。

检查线圈的引出线应无打结和弯曲现象, 应包扎严密、固定牢固、焊接良好。引出线绝缘应无变形、变脆、破损, 无断股。检查分接线焊接位置有无变色及破损, 发现异常应剥开绝缘进行检查处理。

3.2 其它部件的检修

套管的检修。电力变压器常用的高、低压绝缘套管结构简单, 检修工艺不复杂, 检修内容包括: (1) 将套管表面除污、擦干净, 仔细检查有无破损及裂纹、有无闪烁放电痕迹。损伤严重者, 原则上应予以更换, 不严重者允许用环氧树脂粘补修复。 (2) 检查套管和法兰结合处的胶合剂是否牢固可靠, 有无脱落或松动现象。当发现胶合剂脱落或结合处松动时, 则应重新胶合或更换新套管。 (3) 检查各油封、胶垫, 若有渗漏应该更换。若检修时已将套管拆下, 则应该更换全部胶垫。

油箱及散热管检修。检修内容包括: (1) 仔细清扫油箱及顶盖的油垢, 如有脱落油漆的地方应除去锈斑, 用棉纱蘸汽油擦干净后再涂防锈漆。 (2) 检查箱盖与箱体上的箱沿之间密封胶垫是否完好, 有无渗漏, 必要时更换新的耐油胶垫。 (3) 检查各油箱及散热管有无渗油、焊接开裂等现象。如有渗油, 在大修时, 应将油箱中的油放出后进行焊补, 在焊接不便的地方, 可以考虑使用胶粘法止漏。

油枕和防爆管的检修。油枕既可保证变压器油箱内经常充油, 又可减少油和空气的接触, 降低变压器油受潮和劣化的速度。防爆管的作用是当变压器油箱内压力太大时, 冲破防爆管顶部的薄膜 (玻璃或薄铁片) , 以防变压器爆炸。它们的检修内容如下: (1) 将油枕内的油从下部放油垢的孔放出, 用清洁的变压器油对油枕内部进行彻底清洗, 注意将沉积器中的污垢清除干净。 (2) 检查油枕各部分是否良好, 有无渗漏的地方, 并检查油枕与油箱的连通管有无堵塞, 并冲洗干净。 (3) 检查设在油枕端面的油位计的情况是否良好、玻璃管有无堵塞或有无裂纹现象。玻璃管若看不清, 则应清洗, 使之透明;若已经损坏, 则应予更换。 (4) 油枕内的铁锈可用刀刮除干净, 并用煤油清洗, 然后用不会溶解于变压器油的清漆涂刷。 (5) 清除防爆管的油垢和铁锈, 并检查防爆管的薄膜和密封垫是否良好, 必要时进行更换。 (6) 检查防爆管与油箱盖, 油枕联管相连法兰面是否平整, 以保证这些部位不会漏油。

3.3 变压器油的处理

油是流动的液体, 它能够充满变压器内部各部件之间的任何空隙, 可将空气排除, 从而避免各部件与空气接触受潮而引起的绝缘降低。此外, 油的绝缘强度比空气大, 变压器内充满油后, 绕组与绕组之间, 绕组与铁心之间、绕组与油箱外壳之间保持良好的绝缘, 从而增加了变压器的绝缘强度。变压器油能使木质及纸质绝缘体保持原有的化学和物理性能, 对金属起到防腐作用, 使绝缘体保持良好状态。

此外, 变压器油具有良好的散热作用。在运行中, 靠近绕组与铁心部分的油受热后, 温度升高, 体积膨胀, 因其比重减小而上升, 经冷却装置冷却后, 再进入变压器油箱底部, 从而形成油的循环。油循环使绕组和铁心得到冷却, 改善了运行条件。

变压器油是从石油中提炼出来的矿物油, 具有良好的电气绝缘性能和合适的粘度, 在变压器中应用, 既是绝缘介质, 又是冷却介质。经常保持变压器油的良好性能, 是保证油浸式变压器安全运行的重要环节。

变压器油不应含有酸、碱、硫、水分、灰尘、纤维等杂质。当它与空气接触时, 在高温下容易氧化变质, 而且很容易吸收水分。

纯净的变压器油具有良好的绝缘性能, 运行一段时间后, 变压器油会发生化学反应产生酸性物质和油泥, 也会吸收水分和脏物, 使绝缘程度下降。要想使变压器油恢复原有良好的特性, 必须对其作相应的净化和再生。

变压器油的净化。变压器油的净化主要是通过过滤, 除掉油的水分和杂质。常用的滤油设备是压力滤油机, 它是利用干燥纯净的滤纸的毛细管作用, 吸收和粘附油中的水分和脏污, 而使油干净。滤油时, 依靠油泵把带压力的污油从上部进油口送入, 经滤过器中的滤油纸过滤后, 由下部出油口流出清洁油。过滤中, 应多次更换滤油纸, 反复循环, 直到油质合格。更换滤油纸的次数可按下列规律进行:轻度脏污的油, 2h更换一次滤油纸;脏污较重时, 0.5~1h更换一次;特别脏的还应缩短换纸时间。

变压器油的再生。对于变压器油经长期氧化而造成的酸值升高、色泽变暗, 不能用过滤的方法消除, 而需要用其他方法除掉氧化产生的酸性物质。

对于容量较大的电力变压器, 通常采用热虹吸净油器在运行过程中, 随时除掉氧化产生的酸性物质。净油器内主要成分为除酸硅胶, 其上部与油箱上部连通, 下部与油箱底部相连, 变压器运行时, 器身加热变压器油, 热油便从上部进入净油器, 经硅胶净化后由下部返回油箱。

对于没有装设热虹吸净油器的小型电力变压器, 除酸一般在滤油时进行, 即将硅胶罐串在压力滤油机各种滤油系统中进行。

过滤的变压器油较多、油质较差时, 应过一段时间就停下来检查一下硅胶的情况。若硅胶已严重脏污, 失去吸附能力, 则应更换新硅胶。

综上所述, 我们查出电力变压器的常见故障并且排除, 按照严格规定对于变压器进行维护和检修, 使变压器正常的运行, 从而保证电力系统安全可靠的工作。

参考文献

[1].张翠凤主编《机电设备维修技术》机械工业出版社2002年4月

[2].潘如政主编《电机与变压器检修》化学工业出版社2005年7月

[3].张永飞主编《电工技能实训教程》西安电子科技大学出版社2005年1月

浅析电力变压器故障 篇2

关键词：变压器 故障 解决方法

中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0081-01

电力变压器具有很多优点，如安装方便、价格比较便宜、保护设置简便易行，还可以根据不同用户需要的容量不同而设置等等。在实际的运行过程中，由于其内部结构复杂、电场及热场不均等诸多因素，变压器故障也时有发生，我们需要较好了解它的故障类型及原因，有效避免变压器事故发生。

1 变压器故障类型

根据变压器结构来分，可以将变压器故障划分为短路故障、绕组故障、铁芯故障和绝缘故障四种故障类型[1]。

1.1 短路故障

在变压器的三种短路故障中，发生概率最高的是变压器出口短路故障。如果变压器出口短路故障突然发生，相当额定值的数十倍的短路电流会同时通过高、低压绕组，产生的热量会使变压器严重发热。如果变压器热稳定性不足、承受短路电流的能力差，会损坏变压器绝缘材料，造成变压器击穿及损毁事故的发生。

1.2 绕组故障

变压器的绕组是由带绝缘层的绕组导线按一定排列规律和绕向，经绕制、整形、浸烘、套装而成。因外界因素影响，变压器受到短路冲击时，若短路电流较小，继电保护能正确动作，此时绕组变形将是轻微的。如果短路电流很大，而继电保护延时动作或者拒动，绕组变形将会非常严重，绕组绝缘会开始损伤，老化和劣化，甚至可能造成绕组损坏，发生短路、断路和变形等故障，引起变压器内出现局部放电、过热、电弧放电等现象。即便是对于较轻微的变形，如果不及时进行检修，在经历多次的短路冲击后，长期的累积效应也会使变压器损坏[2]。

1.3 绝缘故障

变压器正常运行的根本是绝缘系统，变压器的使用寿命与绝缘材料的寿命直接相关。实践证明，大多变压器的损坏和故障都源于绝缘系统的损坏。据统计，变压器全部事故的85%都是绝缘事故。影响变压器绝缘性能的主要因素包括温度、湿度、油保护方式、过电压等等。进一步看，变压器整体温度的高低和变压器內绝缘油的微水含量成正比；湿度过大，水分过多，会导致绝缘油的火花放电电压降低，介质损耗因数增大，加速绝缘油老化。

1.4 铁芯故障

传递和交换电磁能量的主要部件就是变压器的铁芯，变压器的正常运行要求铁芯质量好且单点接地。当铁芯出现多点接地的问题时，会使铁芯中产生祸流，增加铁耗，引起铁芯局部过热，遇到这种情况，要及时进行处理，如果处理不及时，变压器油将会劣化分解，产生可燃性气体，引起气体继电器动作，造成停电事故。

2 变压器故障分析

2.1 短路故障

变压器出口短路发生概率最高，其故障原因与结构设计、原材料的质量、制造工艺水平、日常运行工况等因数有关，但最为关键的是电磁线的选用，原因分析如下：（1）绕组绕制较松，换位处理不当，比较单薄，造成电磁线悬空。从事故损坏位置来看，变形多见换位处，尤其是换位导线的换位处。（2）变压器的漏磁场很难做到均匀分布，基本上铁轭部分相对集中，该区域的电磁线实际受到机械力也较大。换位导线在换位处因为爬坡可能改变力的传递方向，从而产生扭矩。基于垫块弹性模量的因数，轴向垫块不等距分布因素，会使交变漏磁场所产生的交变力延时共振，导致处在铁心轭部、换位处、有调压分接的对应部位的线饼首先变形[3]。（3）此外，绕组的预紧力控制不当造成普通换位导线的导线间相互错位、采用软导线导致抗短路能力差等也是短路故障的重要原因。

2.2 绕组故障

主要表现为匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等[4]。产生这些故障的原因总结起来大致如下：（1）制造工艺欠佳，压制不够紧，机械强度难以经受短路冲击，导致绕组变形绝缘损坏；（2）变压器绕组受潮，引起绝缘膨胀，堵塞油道，致使局部过热；（3）绝缘油混入水分，引起油质劣化；或者与空气的接触面积过大，造成油的酸价过高，绝缘水平下降；或者油面过低，部分绕组较长时间露在空气中，未能及时处理；（4）在制造过程中，亦或者是日常检修时，局部绝缘受到不同程度的损害，遗留下缺陷；（5）在运行中过程中散热不良，变压器长期过载，或者绕组内有杂物落入，使温度过高引起绝缘老化。

2.3 绝缘故障

（1）设计不合理，比如绝缘材料较薄、油道过窄，导致变压器投入不久就会产生故障。（2）变压器各相之间绝缘裕度不够，容易产生相间短路的故障。（3）变压器表面和变压器线圈之上有金属杂质覆盖，导致变压器运行过程中产生局部放电。（4）绝缘成型件在制造过程中受到污染，导致局部放电，降低了绝缘件的绝缘效果。（5）油箱的密封效果不好，水分进入变压器内部，造成变压器的局部绝缘强度降低，导致线圈对油箱的击穿。（6）变压器长时间超负荷运行，导致变压器油老化。

2.4 铁芯故障

最为常见的原因是铁芯柱的穿心螺杆或者铁轮的夹紧螺杆的绝缘受到损坏，其后果可能造成穿心螺杆与铁芯迭片两点连接，出现环流从而引起局部发热，最坏引起铁芯的局部熔毁。也有可能造成铁芯迭片的局部短路，继而产生涡流过热，将引起迭片间绝缘层损坏，导致变压器空载损耗增大，绝缘油劣化。

3 结语

变压器作为电力系统中最重要的设备，是全站设备运行的中心枢纽，一旦发生故障，要求运行人员能根据变压器的异常，及时迅速地分析出电力变压器故障的原因，并作出正确的检修，从而有效避免重大事故的发生。

参考文献

[1]刘静.变压器的故障分析及处理[J].西北职教，2008（12）：48.

[2]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）：73-74.

[3]杨天军.变压器故障原因分析[J].黑龙江科技信息，2009（14）：30.

交流稳压器基本故障维修 篇3

此稳压器具有稳定范围宽, 精度高, 响应速度快, 能长期连续工作, 并能有效抑制电网中各种噪声和尖峰干扰。

1 故障现象

一台江苏产的高精密度全自动交流稳压器500VA出了故障。其输出电源高压高达AC330V (正常应在220V正负误差不超过5%) , 且不受调控。

2 故障分析与排除

打开上盖发现无明显烧焦现象。首先检查运算放大集成块L324 (用内阻检查法) , 确认该集成块已坏, 换上新的, 稳压器仍无法工作。移动滑动触头回到抵触头后加电仍无动作, 然后判断功放管3DG27和3CD511可能已坏, 焊上后, 用万用表检查后发现已坏。用2SB511 (PNP, 35V, 1.5, 10W) 代替3CD511 (PNP, 30V, 1.5A, 10W) , 用2SC1008 (NPN, 80V, 0.7A, 0.8W) 代替3DG27 (NPN, 75V, 0.3A, 0.7W) 。焊上后, 加电, 稳压器不工作。测伺服电机正负极4.5V, 电机不工作。卸下电机, 转子转动有摩擦声。打开电机发现电刷变形无法修复, 原来电机无型号, 只好用CW20E DC60V电机试验代替, 安装后电机工作正常, 测试输出电压稳定在AC220V, 稳压器恢复正常。

3 小结

变压器故障在线监测研究 篇4

关键词：变压器；故障诊断；分析；在线监测技术

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）04-0043-03

变压器作为电力系统的核心设备之一，其正常运行关系着整个电力系统运作的安全性、可靠性、优质性及经济性。然而，在变压器实际运行过程中，各种类型的故障和异常状况经常发生。这些故障和异常会给系统的安全运行带来严重影响。

1 常见变压器的故障

1.1 常见的故障种类

按照故障发生的部位，变压器的故障可分为内部故障和外部故障。

1） 变压器的内部故障主要有以下6种：①绕阻故障，包括断线、变形以及绝缘的击穿；②铁芯故障，包括接地、铁芯叠片之间的绝缘被破坏、绝缘被击穿；③内部的装配金具故障，包括部件的脱落及焊接不良等；④电压分接开关故障，包括电弧及开关接触不良等；⑤引线接地故障，包括断裂、引接线的对地故障等；⑥绝缘油老化。

2） 变压器的外部故障主要有以下3种：①油箱故障，包括密封线圈不好及焊接质量欠佳等；②附件故障，包括各种继电器的故障及绝缘套管等；③其他外部故障，如控制设备的故障等。

1.2 诊断方法

1） 油浸变压器外观检查。该方法包括：①漏油致使油面低落，甚至于看不见油面；②邮箱显著变形，一相没有电压或低压侧相电压不平衡超过20 V以上；③防爆管喷油等；

2） 机械类的检测装置。①瓦斯气体继电器：第一对触点用于故障报警，第二对触点用于判断故障的严重程度；②防爆装置：内部的压力增高且达到一定数值时，其内部压力就会向外部释放。

3） 电气类检测装置。该装置包括差动继电器和过电流继电器2种。

4） 使用仪器仪表进行故障检测。

5） 根据变压器中的气体进行识别。这些特征气体的类型有氢气、氮气、一氧化碳、乙烯及甲烷等。

2 变电器在线监测技术

2.1 在线监测技术的优势

电力系统关系到国计民生，一旦出现问题，国民经济的发展必然会受到影响。在电力系统中，变压器作为重要的设备之一，发挥着重要的作用。变压器如果发生故障，对电网安全运行具有严重影响。很长时间以来，对变压器的绝缘检测以定期预防性试验为主，预防性维修在变压器安全运行中发挥着重要作用。但其在检修过程中需要停电，会对供电的可靠性产生影响；定期检修过程中设备的更换，增加了检修的成本；试验性的检修条件和实际运行条件存在很大不同，试验结果的准确性与及时性也存在很大的缺陷；通常情况下，预防性检修电压比设备的额定电压低，对部分缺陷反应不灵敏。由此可见，常规检测方法已经很难适应现代化电力系统发展的需求。电力设备在线监测系统突破了传统收集变压器信息的不足，对变压器的运行状态实时进行监测，能够对数据进行自动化处理，对故障隐患可及早发现，保证了供电的可靠性和持续性。

2.2 在线监测技术的研究现状

变压器在线监测技术的核心是微处理器，通过程序软件将数据收集硬件、传感器、分析功能装置及通信系统结合在一起，对常规检测方法是一种弥补。通过对早期故障的先兆信息进行及时捕捉，降低故障的发生率。变压器故障在线监测可分为分布式和集中式2种：分布式采用专门的测试设备进行现场测量；集中式对被测设备进行定期的自动监测。目前变压器在线监测技术还处于发展阶段，其发展能够实现高压设备的数字化，进而进入低压设备的数字化形式，使其能够统一实现数字信息的采集和处理，即数字一体化。

2.3 变压器在线监测的内容

通常情况下，变压器故障主要是内部绝缘老化引起的，所以按照变压器的各种电气和机械特点，通过局部放电、振动分析、油中气体分析、恢复电压、极化波谱等方法，对变压器的运行状态进行监测。尽管变压器在线监测的目标与内容不相同，但是其原理是一致的。通过在变压器上安装各种传感器，实时对变压器的运行状态及参数、信号进行采集，经过数据处理后由专家系统进行分析，及时作出应对。变压器在线监测主要是根据参数随着时间的变化趋势进行判断，然后进行预测，其步骤通常包含：数据收集及存储→状态分析→故障分类→专家系统分析→判断故障位置→提出解决方案。

2.4 变压器在线监测方法

1） 脉冲电流法。该方法是国际上目前唯一标准的局部放电测量方法，频率极限1 MHz，按照椭圆示波图对放电的特性进行分析，包含电量大小、放电相位等。在放电高压回路中，对局部放电信号进行检测，测量到基本量，能够显示出局部放电脉冲的相位、大小及个数，测试的灵敏度非常高。但是该方法对频带窄、频率低、信息量少、抗干扰能力差的变压器进行监测时，具有一定的局限性。因此，这种方法在高压、超高压的强电磁环境下效果不是很好。由于变电站属于强电磁干扰环境，现场存在多种开关动作产生的电晕放电、局部放电等，对在线监测产生较大干扰。如果这些干扰信号进入测量系统，就会影响测量结果的准确性，严重的会导致测量无效，所以，在实际应用中，应该加强非电测法的使用。

2） 声测法。变压器在强电场下发生局部放电的同时，必然有一系列的现象。对超声波的监测一般采用超声传感器，灵敏的传感器技术能够有效的定位局部放电的部位，并能判断放电的强弱。此种方法受其他因素影响较小，定位的准确性很高，该方法的研究也很深入。不过相对而言，变压器本身的元件构成复杂，绝缘材质多样化，声波在不同介质中的传播速度不一样，严重影响了超声传感器的准确度。此外，变压器内部强电磁场也在一定程度上对传感器造成干扰，消弱了其灵敏度，使监测难度上大大增加。不过，随着声电元件技术的发展，该种方法日趋完善，对于局部放电的监测还是一种有效的手段。

3） 光测法。在出现局部放电的时候，会存在发光现象，通过对光波的监测、分析研究从而定位局部放电的位置和强弱是有效手段之一。理论上，局放产生的光波波长是不同的，并且在一定范围之内。研究证实，波长一般在500～700 mm之间。把光信号转换成电信号，对电信号加以识别便可以挖掘局部放电的发生特性。不过，光测量法需要的装置复杂成本高，况且灵敏度方面还不够好，在实际现场的应用还很少。

4） 化学监测法。根据变压器在放电过程中产生的不同生成物，如通过各种油中溶气、绝缘损坏情况及设备发热情况的监测，对变压器的故障类型与特点进行判断。

5） 超高频监测法。该方法是目前国内运行状况相对比较好的变压器在线监测方法。近些年，在局部放电监测中，超高频监测方法取得了成功应用，其特点是抗干扰能力强。在超高频监测法的应用中，对局部放电产生的超高频电磁波信号能够有效地进行监测，且不受干扰信号的影响，其工作原理如图1所示。

3 结语

在电力系统中，变压器是重要的设备之一。变压器状态是否良好，对电网安全有直接的影响。无论在日常预防性试验中还是故障后的检查试验中，都要综合各种试验结果进行分析，及时采取措施进行处理，以防止故障进一步扩大化，从而有效地提高电网运行的安全性。

参考文献

[1] 刘恒，刘光辉，张璇.电厂变压器常见故障诊断及在线监测技术[J].中国新技术新产品，2011（15）：159.

[2] 吴庆全，马德瑞，何新文.电厂变压器常见故障诊断及在线监测技术[J].华东科技，2012（6）：29.

[3] 金宏义，张琳，林风云.关于变压器故障在线监测系统的分析[J].中小企业管理与科技，2011（3）：282.

[4] 何建宁，杨吉仁.变压器在线监测及其分析[J].西北电力技术，2011（3）：80-81.

[5] 陈灏，林华.220 kV变压器故障的查找和分析[J].山东电力高等专科学校学报，2013（2）：32-33.

[6] 路光辉，姬波，李赫.变压器故障诊断的可视化模型[J].计算机工程与设计，2013（5）：1 841-1 845.

Abstract： In the power system， transformer is one of the important equipments. Transformer condition hasa direct influence on the safety of the grid. Fault analysis and online monitoring of the transformer is the main means for monitoring transformer conditions. According to the online monitoring of transformer and related parameters， signal analysis， we can identify fault locations and the development trend of the problem， take timely measures for treatment， prevent the further expansion of the fault， and effectively improve the security of grid operation. This paper describes the common fault types of transformer， the advantages， research status， research content and methods of transformer online detection in order to provide reference for relevant personnel.

变压器故障维修 篇5

1.1 接地故障实例。

2008年3月5日, 66k V澳源铁矿变电所交接试验时, 发现主变压器一次绕组对二次绕组及地加至50k V时变压器器身内有放电声;铁芯接地绝缘电阻接近0ΜΩ。由于澳源铁矿变电所地处弓长岭矿山之中, 路况较差, 可能在设备运输过程中, 颠簸导致变压器油泥或有金属异物导致多点接地故障的发生, 所以首先对该变压器进行吊罩检查。3月24日, 在对变压器进行检修过程中发现变压器下铁轭与箱底有金属屑桥接短路现象, 清除金属屑并用变压器油冲洗箱底后测试铁芯绝缘电阻, 绝缘电阻恢复到近10000 MΩ, 故障排除。

变压器铁芯多点接地能够造成铁芯局部短路过热和铁芯局部烧损等重大故障。另外, 由于铁芯正常接地线能够产生环流, 使变压器局部过热的同时, 可能引起放电性故障, 损坏变压器。为此, 及时有效诊断与处理变压器铁芯多点接地故障, 对保证变压器的安全运行具有重要意义。

1.2 接地故障的形成因素。

变压器铁芯多点接地故障的形成主要是不稳定接地和稳定接地。不稳定接地引起接地故障的原因主要是接地点接地不够牢靠和变压器铁芯中有异物造成。接地点不牢靠会是接地电阻变化较大, 铁芯内的异物在受到电磁场的作用会产生导电的小电桥, 这些都会引发接地故障。稳定接地大多数是由于变压器内部绝缘存在缺陷, 结构设计安装不合理造成的接地故障。

1.3 接地故障的分析处理程序。

首先应通过分析试验数据判断铁芯多点接地故障, 试验数据可以通过色谱数据和电气测量数据进行分析。

1.3.1 在色谱数据分析中采用德国的“四比值法”进行判断, 其准确度更高, 采用五种特征气体的四组比值进行判断, 铁件或油箱中出现不平衡电流即可判断变压器铁芯多点接地故障, 其准确度很高。

判断依据为:CH4/H2=1-3;C2H6/C2H4<1;C2H4/C2H6≥3;C2H2/C2H4<0.5。CH4、H2、C2H6、C2H4、C2H2为被测充油电气设备中五种特征气体的含量。满足该判断依据即可判定故障现象为变压器铁芯多点接地故障。

1.3.2 电气数据测量判断接地故障在变压器正常运行时, 测量变压器铁芯外引接地套管的接地引下线上是否有电流, 正常运行状况下, 该电流为毫安级 (一般小于0.3A) , 当电流上升到“A”级, 甚至更高时, 即可判断为变压器铁芯多点接地故障。

设备处于停止运行状态时, 需将铁芯引出接地线断开, 测量铁芯接地套管的绝缘电阻, 若电阻值为零或与往年数据比较, 其值降低很多时, 则变压器内部可能存在铁芯多点接地故障。此时需准确测量各级绕组的直流电阻, 若数据均为超标, 且与以往的数据无显著偏差, 同时变化规律基本一致, 则能够判断出在电气回路中没有故障, 故障点应确认为主变铁芯多点接地故障。

变压器铁芯多点接地故障被确认后, 应该对变压器运行状态进行细致的分析, 从而判断出变压器铁芯多点接地故障的类型, 以便采取有效的应急措施和处理方案。通过设备的运行情况 (运行时间、负荷情况、有无突发故障等) 和历史运行情况进行分析, 并结合色谱分析和电气测量数据, 判断出铁芯接地的故障类型。

确认了铁芯多点接地故障的类型后, 应及时有效的根据现场情况采取应急措施, 以便限制故障的发展。如故障很严重, 且有不断发展的趋势, 严重威胁设备安全, 在条件允许下, 可对变压器进行吊罩检修, 彻底排除故障。

2 电压互感器异常故障

2.1 电压互感器异常故障案例。

富山66k V变电站, 10k V采用的是电磁式三相五柱式电压互感器, 型号为JSZW-10, 自运行起分别在一年内发生电压互感器烧毁事故, 根据事故调查分析, 均是由铁磁谐振过电压引起。

为了使监视中性点不接地的电力系统发生接地时得到报警信号, 通常是把三线圈电压互感器的一次侧接成星形, 中性点接地;二次侧也是星形, 中性点也接地;三次侧是辅助线圈, 接成开口三角形。这样的系统中性点是不稳定的。虽然它能够给出真正的接地故障信号, 但系统的对地容抗和互感器饱和时的励磁电抗达到一定的比例时, 就会发生铁磁谐振, 产生的过电压也会发生故障信号, 同时由于该型号电压互感器的伏安特性较差, 发生铁磁谐振时, 电压互感器的三相电流将达到励磁电流的数十倍甚至一百倍, 此时极易造成电压互感器线圈过热烧毁事故。

2.2 事故原因及防范措施。

造成电压互感器异常的主要受电压互感器伏安特性和电压互感器结构的影响, 为此根据实际情况, 选择合适参数的电压互感器能够有效防止电压互感器异常故障的发生。根据H·A·Peterson对电网谐振分析, 防止电压互感器异常故障的措施可以使谐振区域的范围尽可能减小, 具体防范措施包括三个方案, 首先, 当电网发生铁磁谐振时, 可以将电压互感器二次侧开口三角暂时短接;其次, 在10KV电压互感器开口三角接入消谐装置, 防止电网谐振的发生。为了防止电压互感器在谐振时不到达电压互感器的饱和曲线点, 选择以及匹配的外接直流电阻, 可以减小电网铁磁谐振范围, 防止电压互感器异常故障发生。

结束语

出现变压器铁芯多点接地故障和电压互感器异常故障时对电网安全稳定运行将造成极大的危害, 应及时准确地诊断故障类型, 确定相应的处理方式, 对于油泥等不稳定接地故障, 不宜盲目采取吊罩检修方法, 可用电容冲击法排除, 以免造成人力资源的浪费和停电损失。对于电压互感器异常故障, 如不及时发现并处理, 对现场运行管理人员将造成极大的人身伤害, 有效解决并避免电压互感器谐振的发生能够保证电网安全稳定运行。

参考文献

[1]张连彬, 王树声, 潘秀宝, 于长良, 田立.变电常见异常运行实例分析与处理[M].黑龙江:黑龙江科学技术出版社, 1988.

[2]李建明, 朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:中国电力出版社, 2006.

[3]郝登朴, 卫宁.10k V电压互感器爆裂事故分析[J].电力安全技术, 2011 (12) .

[4]石启新.不接地系统中电磁式电压互感器异常运行的数字仿真分析[J].电工技术杂志, 2004 (6) .

[5]张向东, 张华龙.电力系统铁磁谐振的危害、鉴别及其防治措施[J].电力学报, 2002 (4) .

[6]索元红.10k V中性点不接地系统铁磁谐振原因分析及消谐措施探讨[J].铁道机车车辆, 2002 (6) .

[7]薛福连.10KV及以下电力电缆故障的原因及对策[J].电线电缆, 2003 (6) .

[8]李竞恒.纸绝缘电力电缆故障原因及防止措施[J].甘肃水利水电技术, 2003 (3) .

[9]牟俊德, 赵莉, 张广君.电力电缆的故障分析及防范措施[J].一重技术, 2002 (1) .

[10]朱启林等.电力电缆故障测试方法与案例分析[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[11]王西训.无功补偿的优化[N].中国电力报, 2005.

变压器故障与维护 篇6

潮州市凤凰水电厂是由凤凰水库、坝后一级水电站和二级水电站组成, 为明渠引水式电站, 装配有12台2×1600+4×2160+4×3000+2×12000千瓦发电机, 配有避雷器、差动、接地等多重保护, 还有专业人员的定期维护, 但由于内部结构复杂、长期使用下的绝缘老化、材料劣化以及热场不均等诸多因素, 电厂发电机的事故率依旧很高, 其中变压器故障较常见, 直接造成了电厂的经济损失, 影响了电厂的正常工作, 给周边的百姓生活也带来了不便, 因此, 加强变压器的运行维护, 采取切实有效的措施防止变压器故障的发生显得尤为重要。

2 变压器常见故障分析及处理措施

造成变压器在工作中出现故障的原因有很多, 常见故障可大致分为以下几种。

2.1 变压器套管故障, 主要是套管闪络和爆炸

变压器套管故障是频发故障, 对变压器正常工作影响巨大。由于套管表面脏污吸收水分后会降低套管的绝缘电阻, 从而使套管表面容易发生闪络现象, 造成跳闸;同时由于套管出厂质量问题或由于闪络现象造成的套管表面损坏, 出现裂纹沙眼等情况导致管体漏油, 导致油面下降, 造成管体局部放电, 甚至导致绝缘层击穿, 造成套管爆炸事故等后果。

2.2 铁芯绝缘故障

变压器的铁芯是由硅钢片叠装而成的, 在硅钢片之间有绝缘漆膜, 通常由于铁芯问题造成变压器的故障有发生过热或者铁芯损坏, 造成变压器内部过热的原因通常是铁芯的硅钢片紧固不好, 使滚膜破坏产生涡流而发生局部过热, 或者夹紧铁芯的穿心螺丝、压铁等部件的绝缘层损坏也会发生过热现象。此外, 如果变压器内部有一些残留的铁屑焊渣等, 会使铁芯两点接地或内部短路造成铁芯故障损坏。

2.3 分接开关故障

分接开关故障是变压器常见故障之一, 变压器系统开关繁多, 一些开关由于长时间靠压力接触, 会出现弹簧压力不足, 有效接触面积减小以及部分镀层磨损严重脱落等现象, 使分接开关在运行中发生热损坏, 开关接触不良, 经受不住短路电流的冲击而造成分接开关烧坏而发生故障。

2.4 瓦斯保护故障

瓦斯保护是变压器的主保护, 轻瓦斯作用于信号, 重瓦斯作用于跳闸。下面是一副变压器瓦斯保护原理接线图:

由图可知瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器来保护变压器内部故障, 气体继电器触头KG-1由开口杯控制, 构成轻瓦斯保护, 其动作后发出预告信号。气体继电器的另一触头KG-2由挡板控制, 构成重瓦斯保护, 其动作后经信号继电器KS的线圈起动中间继电器KOM, KOM的两对触头分别使断路器QF1、QF2跳闸。为了防止变压器内严重故障时因油流不稳, 造成重瓦斯触头时断时通的不可靠动作, 必须选用具有自保持电流线圈的出口中间继电器KPO。在保护动作后, 借助于断路器的辅助触头QF1-1 QF2-1来解除出口回路的自保持。

2.5 变压器自动跳闸故障的处理

变压器各侧有几个断路器, 一旦发生自动跳闸现象, 变压器就不能正常工作了, 当出现跳闸现象后首先要将跳闸断路器的控制开关操作到跳闸后的位置, 并迅速投入备用的变压器, 调整运行方式和负荷分配, 维持运行系统和设备处于正常工作状态。之后开始进行变压器的外部检查, 再检查保护动作情况, 在排除人为因素导致的变压器自动跳闸后, 开始进行内部检查, 对该保护范围内的设备进行全部检查, 在未查清原因前, 不能将变压器投入运行。

2.6 绕组的主绝缘和匝间绝缘故障

变压器的绕组的主绝缘和匝间绝缘是变压器最容易发生故障的位置。造成故障的主要因素有变压器长期过负荷的运行, 变压器的散热不良, 绕组绝缘使用年限过长, 部分地方出现老化脆裂, 使抗电强度大大降低, 而绕组的绝缘和匝间绝缘由于过热或者老化, 经常会发生击穿短路, 在经受多次的短路冲击后, 导致绕组受力变形, 绝缘强度大大降低而不能承受允许的电压, 造成绝缘击穿, 使变压器故障。

3 变压器的日常维护工作

3.1 变压器的常规检查

变压器的工作运行情况检查是整个变压器日常维护工作的重要开始部分, 对检查人员的工作内容有明确的要求。首先值班人员要根据表列指示监视变压器的运行状态, 并每小时抄表一次;然后值班人员要对运行和设备的变压器定期进行外部检查, 每班不得少于一次, 外部检查工作项目包括:1) 油轮和充电套管内的油色, 油套的厚度和有无漏油现象;2) 套管是否清洁, 有无破损, 放电及其他现象;3) 嗡嗡声是否正常, 有无增大噪声现象;4) 检查冷却装置的运行是否正常;5) 检查电缆和母缆有无异常情况;6) 检查变压器油漏;7) 检查防爆管的隔膜是否正常;8) 检查瓦斯继电器的油面是否正常;9) 检查油箱及散热器蝴蝶位置是否正确;10) 检查呼吸器内的干燥剂是否吸潮。

3.2 变压器的运行维护

在进行完变压器常规检查后的重点工作就是变压器的运行维护了, 首先要加强运行前的检查, 对于变压器的用油要严格把关, 必须要具有合格证书, 还要进行试验检查;其次是检查变压器油箱的油阀是否完整, 有无渗油漏油情况;然后要检查油面高度, 要求超过变压器的散热管的上管口;再次要检查分接头调压板是否安装牢固, 连片是否松动, 螺丝规格是否正确及其分接头的选定是否与安装点的电压相适应;最后检查变压器的内外套管有无污垢, 是否破裂、松动、完整、牢固等。在确保运行前检查合格后还要做好定期清扫工作, 确保变压器无击沉, 空气流通, 最重要的还是要加强变压器的运行监视工作, 及时发现故障, 进行维修, 避免给电厂造成更大的经济损失。

4 结语

变压器是电力变电站最重要的设备, 是全站设备运行的中心, 所以变压器的故障分析和日常维护是确保变电站正常运行的保障, 也是维护人员的最重要的工作内容, 变压器的故障不仅是某一方面的直观反映, 还有可能是多方面因素甚至人为因素的失误造成的, 因此, 需要加强变电器日常维护工作, 详细分析检查故障原因, 并提出合理的处理方案, 尽快排出变电器故障才能保证变电站的正常运行。

摘要：电力变压器是电力企业工作系统中最关键的设备之一, 但由于其结构、工艺以及运行维护等多方面的原因, 变压器故障在电厂频繁发生, 大大影响了电厂的正常生产工作。本文从潮州市凤凰水电厂实际情况出发, 对水电厂变压器常见故障分析, 加强变压器的定期维护以及预防措施等方面进行了研讨分析。

关键词：变压器,故障,维护,措施

参考文献

[1]朱云超.配电变压器的运行检查维护与故障处理[J].中国科技, 2010.

[2]谢荣安.变压器运行维护与故障分析处理[J].广东科技, 2010.

[3]李建兰.变压器运行中出现的故障与维护措施[J].科技资讯, 2011.

电力变压器的故障处理 篇7

1电力变压器概述

当今社会发展中, 任何一种产业工作都离不开电能, 不管是工业生产, 还是农业、商业、林业乃至建筑业, 在工作中都需要充足的电能作为能源保障。而发电厂发出的电能往往都需要经过远距离的传输才能达到用电地区且供给用户进行使用。在这个时候为了减少输电系统中的电能无功损耗、提高电能输送稳定性、安全性和可靠性, 通常都采用较高电压的输电方式, 这样则需要的电流量很小, 因为电压与电流之间存在正比关系, 而线损和电流成正比但却与电压关系不大, 因此采用高电压进行电能传输则有效减少了电能武功问题。但时至今日要想生产出电压较高的发电机还存在众多的技术难题, 基于此以升压、降压为主的变压器便成为电力系统中不可或缺的一部分, 它是减少电能无功损耗的关键, 也是保证电力事业持续、健康发展的主要途径。

在电力变压器运行中, 由于各种原因的影响使得它经常会产生一些故障问题, 而这些故障问题一旦发生, 都会影响到电力系统电能的正常供应, 甚至造成部分用户供电中断等现象。如果这个时候这些故障得不到及时有效的处理, 那么必然给电网安全造成威胁, 甚至引发重大安全事故。

2电力变压器常见故障诊断

对于电力变压器运行而言, 它一旦产生故障通常都会伴有一些异常情况出现。对于那些经常丰富的工作人员而言, 他们能及时根据变压器异常状况了解到变压器的运行问题, 并及时进行处理, 减少故障的发生, 但大多情况下由于这些异常情况都是轻微的现象, 因此很难被人们发现。因此这里我们有必要对常见故障现象进行分析。

2.1导电回路故障

导电回路故障的发生大多情况都是与引线接触不良相关的, 就过去变压器故障发生实践得出, 这些故障的出现往往都是线圈导线焊接质量不达标、连接不紧密等因素引起的。在工作中, 如果结构连接不好, 那么变压器在长期不停歇的运行中必然会出现高温烧断等现象, 最终导致变压器停止运行, 给电网运行安全构成威胁。在这个时候的变压器故障检查中, 我们则主要是根据变压器温度变化、是否有雨水浸入变压器等环节进行检查, 如果出现这种情况, 则需要及时有效的进行处理, 避免因为发热以及雨水影响而造成更大事故的发生。

2.2绝缘故障

大型电力变压器内部的绝缘层往往都是由油、纸、纸板、橡胶等材料组成的复合型绝缘层, 这种结构在电能、机械、热能等作用下不断损耗和老化, 特别是那些已经接近使用寿命的变压器, 其绝缘材料在变压器长期运行中各种器件都已经出现了老化现象, 其中以绝缘层老化最为突出, 因此在检查的时候要能高度重视这方面内容。由于绝缘层故障在出现之前往往都会表现出油质不良、油温升高、局部升温等现象, 因此我们可以从这些方面来对电力变压器绝缘层故障进行诊断。

2.3调压开关故障

调压开关故障的产生往往都是因为调压开关触头安装并不合理, 调压开关触头的线圈松动以及开关线圈被高温烧断等问题, 这个时候我们可以利用电流表、电压表来诊断开关结构部位的电流、电压情况, 并且感受接线处的温度, 从而科学诊断这一部位是否存在故障。

3变压器的故障处理

上面对变压器的常见故障及其形成原因做了系统的阐述和分析, 可见电力变压器产生故障的现象和原因都是多面性的, 其中既有设计和技术中的缺陷, 也有安装和检验中的隐患, 因此在日常工作中为了确保电力变压器的正常运转, 必须加强对变压器的维护工作和预防工作。

3.1铁芯损坏

铁芯故障是目前变压系统中最常见的硬件故障之一, 造成这种缺陷的原因主要是由于铁心柱或者铁芯的加紧螺栓出现松动和绝缘遭到破坏, 同时在穿心螺栓与铁芯叠片之间的连接点出现隐患, 使得出现了环引电流, 这种电流发热使得贴心出现烧毁或者烧损现象, 因此出现了电流故障和裂损, 一般在现阶段的这种粗张处理之中, 通常都是采用掉芯进行外观检查, 也有工作人员在工作中采用直流电压和电流法进行绝缘电阻预测, 从而对其中存在的问题进行检查和处理。

3.2铁芯接地片断裂

变压器在运行中, 由于内部金属构件受到悬浮电位的影响而出现不良反应及断开, 这种现象的出现容易产生电流的连续性放电, 同时在电压控制之中由于内部出现损坏, 经常会出现内部的杂音和其他声音, 这种现象的出现要及时的进行修复和处理, 主要由于这种问题的出现容易造成继电器的损坏。一般这类现象出现的主要原因在于接地片在连接中螺栓没有拧紧。因此在检查和处理中一般都是对掉芯检查接地片, 同时更换已经损坏的接地片。

3.3加强技术措施进行预防

加强变压器保护的年检以及继电保护的定值、保护压板的管理工作。确保其动作的正确性, 杜绝故障时因保护拒动对变压器造成的损害。加强技术监督工作, 严禁设备超周期运行, 对室内母线及瓷瓶定期清扫, 及时进行耐压试验, 确保设备绝缘良好。

3.4管理措施

必须持之以恒地注意变压器的试验设备、试验方法的研究与改进。坚持试验判据的及时整理、归档与积累, 这样不但使工作人员在监测变压器运作时有学习和对比, 更能不断提高工程技术人员对现场事故综合分析、判断和驾驭事故处理的能力。

结束语

电力变压器是一种通用设备, 在电力系统和供电系统中占有十分重要的地位。变压器故障是不可避免的, 必须加强对其故障类型及其发生类型的分析, 了解导致其发生的原因, 并找出相应的维护措施, 减少电力变压器故障的发生。对变压器运行过程中发生的异常现象, 应及时判断其原因和性质, 迅速果断地进行处理。

参考文献

[1]保定天威保变电气股份有限公司.变压器试验技术[M].北京:机械工业出版社, 2001.

[2]马卫平, 王朔, 程方晓.油-气套管变压器现场局部放电试验及故障诊断[J].吉林电力, 2004 (2) .

变压器故障诊断技术研究 篇8

变压器在电力系统中是重要设备,其运行状态对整个系统的安全性有直接影响,因此,变压器的故障诊断也就显得尤为重要。油中溶解气体分析(DGA)技术是目前油浸式变压器故障诊断中最方便、有效的手段之一。DGA故障类别分析目前一直沿用IEC三比值法及相关改良比值法等经典方法加以判别,随着计算机的快速发展,智能算法被应用到故障诊断中,极大地提高了对运行中变压器故障诊断的能力,从而提高了电力变压器运行的安全可靠性。

1故障诊断的经典分析方法

目前已有的研究中,有很多种方法和筛选标准可用于对DGA测得的数据进行总结和分析,从而判断变压器发生故障的原因。其中最常用的方法有特征气体法、罗杰斯法、绝对产气速率法和相对产气速率法。

1.1油气注意值

油中气体的注意值是将变压器油中气体分析DGA结果与色谱《变压器油中溶解气体分析和判断导则》推荐的注意值进行比较,即:总烃C12>100μL/L;乙炔C2H2>5μL/L;氢H2>100μL/L。

我们可以根据产气速率来判断故障发展趋势及严重程度,实践中常用相对产气速率进行分析。相对产气速率采用下列公式计算:

式中,γr为相对产气速率(%/月);Ci1为第一次取样测得的某气体含量(μL/L);Ci2为第二次取样测得的某气体含量(μL/L);Δt为二次取样时间间隔(月)。

当γr≥10%/月时,应引起注意。

1.2特征气体法

特征气体法可以根据绝缘油的气相色谱测定结果和产气的特征性以及特征气体的注意值等,对有无故障及故障性质作出初步的粗略判断。特征气体主要包括总烃(甲烷、乙烷、乙烯、乙炔)、乙炔、氢、甲烷等,如表1所示。

1.3罗杰斯法

罗杰斯法是用氢气、甲烷、乙烷、乙烯和乙炔组成不同的比值,对应不同的范围,比值以不同的编码表示,将这些编码组合分析,即可判定出故障的类型,从而确定故障处理方案。罗杰斯法的编码规则如表2所示,故障类型判断方法如表3所示。

2变压器故障诊断中的智能算法

传统的变压器故障诊断方法效率低、精确度不高,随着智能算法的发展,人工神经网络、遗传算法、智能型系统法等逐渐应用于变压器故障诊断,弥补了传统方法的不足,可以迅速运用到工程实践中,提高生产效率。

2.1变压器故障诊断专家系统

变压器故障诊断专家系统(Transformer Fault Diagnosis Expert System,TFDES)由五部分组成,即变压器故障诊断知识库、数据库、推理机、解释机制、人机接口。其中,变压器故障诊断知识库模块图如图1所示。

该模块是建立在油中溶解气体的色谱分析数据基础上。对运行中的变压器进行故障诊断可采用罗杰斯法、特征气体法以及产气速率法。特征气体法用于判断故障不仅涉及绝缘油,还涉及固体绝缘材料。罗杰斯法可以判断故障类别,区分变压器是运行在“正常”、“正常老化”、“局部放电”(包括局部放电、火花放电、电弧放电)还是“过热故障”(包括过热程度)状态以及大致的故障程度。

2.2其他智能方法的运用

专家系统(ES)由于其强有力的逻辑推理和符号处理能力,在电力系统中已得到了成功应用。但传统ES所存在的知识获取“瓶颈”、知识维护困难等问题一直没有得到解决,从而限制了ES的应用。

近年来,人工神经网络理论(ANN)引起了故障诊断及应用学术界的关注,它具有自组织、自学习、容错性强等特点,越来越受到人们的重视。但ANN也有其固有的弱点,例如,由于是基于数值计算,网络的输出(结论)不如ES所给出的那么清晰直观等等。

智能型系统(TFDAI)是一个混合型系统,它将ANN的形象思维能力与专家系统的逻辑思维能力相结合,既能发挥二者各自的特长,又能弥补它们各自的不足,具有良好的发展前景,但目前尚处于起步阶段。

3故障诊断实例

(1)某变电站中变压器气相色谱检测结果如表4所示。

单位:μL/L

色谱分析:H2、C12含量超标。罗杰斯法:022。

罗杰斯法:022。

故障性质:高温过热故障,T>700℃。

故障部位:开关接触出现问题。

综合分析:变压器内部异常。

建议:停机并进行检查。

现场处理意见:吊芯检查。

结果:C相分接点接触不良烧黑。

4结语

变压器故障诊断是个相当复杂的问题,涉及多方面的因素。本文首先简要介绍了变压器故障诊断的经典分析方法及智能算法,并对变压器故障诊断专家系统的诊断流程及其知识库的模块结构作了简单介绍,然后以实际案例证明了应用变压器故障诊断专家系统的有效性,该系统分析判断结论与现场专家分析结论相吻合。实践证明,变压器油中溶解气体检测技术和人工智能算法结合有较好的应用效果,是未来变压器故障诊断技术发展的主要方向。

摘要：简要介绍了变压器故障诊断的经典分析方法及智能算法,在此基础上,结合故障诊断实例,分析了如何应用这些方法对变压器故障进行实际诊断。

关键词：变压器,故障诊断,DGA,ES,ANN,TFDAI

参考文献

[1]变压器油中溶解气体分析和判断导则:DL/T 722—2000[S].

[2]蔡自兴,徐光祐.人工智能及其应用[M].北京:清华大学出版社,2001.

[3]钱之银,陆志浩,楼其民,等.变压器油中溶解气体判断方法综述[J].高压电器,2002,38(6):34-37.

[4]袁帅,阎春雨,毕建刚,等.变压器油中溶解气体在线监测装置技术要求与检验方法研究[J].电测与仪表,2012,49(11):35-38.

[5]左新宇,付强.变压器油中溶解气体在线监测方法及故障判断综述[J].广东电力,2011,24(2):10-14.

浅谈变压器常见故障及处理 篇9

【关键词】浅析；变压器；故障；原因；处理

0.引言

变压器在电力系统的安全、平稳运行中起着至关重要的作用。如果变压器出现了故障，就会在很大程度上影响电能的输送以及正常的变电运行，所以能够掌握和分析变压器常见的故障和异常现象及主要原因，提出防范解决措施，就显得尤为重要。

1.变压器的基本结构

通常的电力变压器大部分为油浸式。铁芯和绕组都浸放在盛满变压器油的油箱之中，各绕组的端点通过绝缘套管而引至油箱的外面，以便与外线路连接。因此，电力变压器主要由五个部分组成：

1.1铁芯

变压器的铁芯是变压器的磁路。由于变压器铁芯中的磁通为一交变磁通，为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用电工钢片叠成。

1.2绕组

按照绕组在铁芯中的排列方法分类，变压器可分为铁芯式和铁壳式两类。变压器绕组的基本形式有同芯式和交叠式两种，铁芯式变压器常用同芯式绕组，铁壳式变压器常用交叠式绕组。

1.3变压器油

变压器油的作用是双重的：

（1）可以增强绝缘。

（2）铁芯和绕组中由于损耗而发出热量，通过油在受热后的对流作用把热量传送到铁箱表面，再由铁箱表面散到四周。

1.4油箱

油箱的作用是为了减少油与空气的接触面积以降低油的氧化速度和侵入变压器的水分。

1.5 绝缘套管

绝缘套管由中心导电铜杆与瓷套等组成。

2.变压器的异常现象及分析

2.1变压器声音异常

（1）变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声，这是由于过负荷引起的，可以从电流表判断出来。

（2）变压器发出“叮叮当当”的敲击声，而变压器的电压、电流和温度却正常，绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化。可能是个别零件松动如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧或有遗漏零件在铁芯上，这时应停止变压器运行，进行检查。

（3）变压器发出"咕噜咕噜"的开水沸腾声。可能是绕组有较严重的故障，分接开关的接触不良而局部点有严重过热或变压器匝间短路，使其附近的零件严重发热而油气化。应立即停止变压器运行，进行检修。

（4）变压器发出“噼啪”或“吱吱” 既大又不均匀的声，可能是变压器的内部接触不良，或绝缘有击穿现象。应将变压器停止运行，进行检修。

（5）变压器发出“嘶嘶”或“哧哧”的声音，可能是变压器高压套管脏污，在气候恶劣或夜间时，还可见到蓝色、紫色的小火花。

（6）变压器瞬间发出 “哇哇”声或“咯咯”间歇声，此时有大容量的动力设备起动，负荷变化较大，使变压器声音增大。

2.2变压器温度异常升高

运行时变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情况下，温度不断升高，应先查明原因，再采取相应的措施予以排除。引起温度异常升高的原因有：

（1）绕组的绝缘损坏引起过热。

（2）导电回路故障引起过热。

（3）铁芯多点接地引起过热。

（4）严重漏磁引起油箱、箱盖等发热。

（5）冷却系统异常引起的过热。

（6）散热条件恶劣引起过热。

（7）其它原因引起的过热。

2.3油枕或防爆管喷油爆炸

喷油爆炸是变压器内部短路电流和高温电弧使变压器油迅速老化，而继电保护装置又未能及时切断电源，使故障较长时间持续存在，箱体内部压力持续加大，高压油气从防爆管或箱体其它强度薄弱处喷出造成事故。故障的原因有：

（1）匝间短路等局部过热使绝缘损坏；变压器进水使绝缘受潮损坏；雷击等过电压使绝缘损坏等导致内部短路。

（2）线组导线焊接不良、引线连接松动等因素在大电流冲击下可能造成断线，断点处产生高温电弧使油气化促使内部压力增高。

2.4油色显著变化和严重漏油

（1）绝缘油在运行时可能与空气接触，并逐渐吸收空气中的水份，从而降低绝缘性能。发现油内含有碳粒和水分，油色变暗，绝缘强度降低，易引起绕组与外壳击穿，应及时更换变压器油。

（2）变压器焊缝开裂或密封件失效；运行中受到振动；外力冲撞；油箱锈蚀严重而破损等都会漏油。变压器在运行中渗漏油不严重，油位在规定的范围内，仍可继续运行或安排计划检修。变压器油渗漏严重，或连续从破损处不断外溢，以致于油位计已见不到油位，应立即停止运行，补漏和加油。

2.5绝缘瓷套管出现闪络和爆炸

（1）套管密封不严，因进水或潮气浸入使绝缘受潮而损坏；

（2）电容式套管绝缘分层间隙存在内部形成的游离放电；

（3）套管表面积垢严重，以及套管上有较大的碎片和裂纹，在大雾或小雨时均会造成套管闪络和爆炸事故。对套管上的尘埃，应定期予以清除。发现套管有裂纹或碰伤应及时更换。

2.6分接开关故障

变压器油箱上有“吱吱”的放电声，电流表随声音发生摆动，瓦斯保护可能发出信号，油的闪点降低，都可能是分接开关故障。故障原因有：

（1）分接开关触头弹簧压力不足，使有效接触面积减少，以及严重磨损等引起分接开关烧毁；

（2）分接开关接触不良，经受不起短路电流的冲击而发生故障；

（3）切换分接开关时，由于分头位置切换错误，引起开关烧坏；

（4）相间距离不够，或绝缘材料性能降低，在过电压作用下短路。

测量分接头的直流电阻，若完全不通，是分接头全部烧坏；若分接头直流电阻不平衡，是个别触头烧坏。分接头全部烧坏时，应及时更换。

2.7变压器着火

2.7.1变压器着火的主要原因：

（1）套管的破损和闪络，油溢出后在顶部燃烧。

（2）变压器内部故障，使外壳或散热器破裂，使燃烧的油溢出。

2.7.2变压器着火后的处理措施：

（1）若变压器局部火势较小且着火性質明确，现场人员可使可用变压器周围的1211、二氧化碳等灭火器消防器材进行扑救。

（2）若油溢在变压器顶盖上着火时，运行人员应打开变压器下部事故放油油阀，将油排至事故油池，使变压器油面低于着火面。

（3）若是变压器内部故障着火时，则不得对变压器进行放油，以防着火变压器发生严重爆炸。

（4）若是变压器油流到地面着火时，现场人员可用干沙灭火。

（5）若变压器火灾仍未扑灭，现场人员可开启消防水，使用消防水枪扑救火灾。

3.结束语

变压器是电网中的重要设备之一，虽然配有避雷、差动、接地等多重保护，但由于其内部结构复杂、电场及热场不均，故障率仍然很高。通过对变压器常见故障的分析，将有利于在变压器正常维护过程中及时、准确地判断故障原因，采取有效措施，确保设备安全。

【参考文献】

[1]钱厚义.港口供电（第一版），上海：上海市新闻出版局（92）第079号，1992：16-79.

[2]陈化钢.电气设备预防性试验方法.北京：水利电力出版社，1999.4.

[3]董其国.电力变压器故障与诊断.北京：中国电力出版社，2000.4.

变压器的常见故障剖析 篇10

关键词：变压器,故障,处理方法

引言

根据有关变压器故障的资料并进行分析的结果表明[1], 尽管老化趋势及使用不同, 故障的基本原因仍然相同。多种因素都可能影响到绝缘材料的预期寿命, 负责电气设备操作的人员应给予细致地考虑。这些因素包括:误操作、振动、高温、雷电或涌流、过负荷、三相负载不平衡、对控制设备的维护不够、清洁不良、对闲置设备的维护不够、不恰当的润滑以及误用等。

1 变压器故障原因分析

下面给出了在过去几十年中美国HSB公司总结出的有关变压器故障的基本原因[2]。

1.1 线路涌流。

这一类中包括由误操作、变压器解并列、有载调压分接头拉弧等原因引起的操作过电压、电压峰值、线路故障以及其他输配方面的异常现象。这类起因在变压器故障中占有绝大部分的比例。

1.2 绝缘老化。

由于绝缘老化的因素, 变压器的平均寿命仅有17.8年, 大大低于预期为35~40年的寿命, 在1983年, 发生故障时变压器的平均寿命为20年。

1.3 受潮。

受潮这一类别包括由洪水、管道渗漏、顶盖渗漏、水分沿套管或配件侵入油箱以及绝缘油中存在水分。

1.4 过载。

过负荷经常会发生在发电厂或用电部门持续缓慢提升负荷的情况下, 最终造成变压器超负荷运行, 过高的温度导致了绝缘的过早老化。

1.5 雷击。

雷电波看来比以往的研究要少, 除非明确属于雷击事故, 一般的冲击故障均被列为“线路涌流”。

1.6 三相负载不平衡。

由于三相负载不平衡所引起某相长期过载, 而使该相温度偏高进而使绝缘老化, 产生匝间短路或相间短路。

2 变压器运行中的检查

变压器运行中要注意检查内容有:

2.1 由于每台变压器负荷大小、冷却条件

及季节不同, 运行中的变压器不能以上层油温不超过允许值为依据, 还应根据以往运行经验及在上述情况下与上次的油温比较。如油温突然增高, 则应检查冷却装置是否正常, 油循环是否破坏等, 来判断变压器内部是否有故障。

2.2 油质正常为透明、微带黄色, 由此可判断油质的好坏。

油面过高应检查冷却装置的使用情况, 是否有内部故障。

2.3 应检查套管是否清洁, 有无裂纹和放电痕迹, 冷却装置应正常。

2.4 大风时应检查引线有无剧烈摆动, 变压器顶盖、套管引线处应无杂物;

大雪时各触点

在落雪后, 不应立即熔化或有放电现象;大雾天时有无火花放电现象等等。

3 变压器的事故处理

为了正确的处理事故, 应掌握下列情况:系统运行方式, 负荷状态, 负荷种类;变压器上层油温, 温升与电压情况;事故发生时天气情况;变压器周围有无检修及其它工作;运行人员有无操作;系统有无操作;何种保护动作, 事故现象情况等。

变压器在运行中常见的故障是绕组、套管和电压分接开关的故障, 而铁芯、油箱及其它附件的故障较少。下面将常见的几种主要故障分述如下:

3.1 绕组故障

主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点:在制造或检修时, 局部绝缘受到损害, 遗留下缺陷。在运行中因散热不良或长期过载, 绕组内有杂物落入, 使温度过高绝缘老化。制造工艺不良, 压制不紧, 机械强度不能经受短路冲击, 使绕组变形绝缘损坏。绕组受潮, 绝缘膨胀堵塞油道, 引起局部过热。绝缘油内混入水分而劣化, 或与空气接触面积过大, 使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低, 部分绕组露在空气中未能及时处理。发现匝间短路应及时处理, 因为绕组匝间短路常常会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。

3.2 套管故障

这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油, 其原因有:

3.2.1 密封不良, 绝缘受潮劣比;

3.2.2 呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理。

3.3 分接开关故障

常见的故障是表面熔化与灼伤, 相间触头放电或各接头放电。主要原因有:

3.3.1 连接螺丝松动;

3.3.2 带负荷调整装置不良和调整不当;

3.3.3 分接头绝缘板绝缘不良;

3.3.4 接头焊锡不满, 接触不良, 制造工艺不好, 弹簧压力不足;

3.3.5 油的酸价过高, 使分接开关接触面被腐蚀。

3.4 铁芯故障

铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的, 其后果可能使穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接, 出现环流引起局部发热, 甚至引起铁芯的局部熔毁。也可能造成铁芯迭片局部短路, 产生涡流过热, 引起迭片间绝缘层损坏, 使变压器空载损失增大, 绝缘油劣化。如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较, 如差别较大, 则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查, 再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。如损坏不大, 在损坏处涂漆即可。

3.5 瓦斯保护故障

瓦斯保护是变压器的主保护, 轻瓦斯作用于信号, 重瓦斯作用于跳闸。下面分析瓦斯保护动作的原因及处理方法:

3.5.1 轻瓦斯保护动作后发出信号。

其原因是:变压器内部有轻微故障;变压器内部存在空气;二次回路故障等。运行人员应立即检查, 如未发现异常现象, 应进行气体取样分析。

3.5.2 瓦斯保护动作跳闸时, 可能变压器

内部发生严重故障, 引起油分解出大量气体, 也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸, 应先投入备用变压器, 然后进行外部检查。检查油枕防爆门, 各焊接缝是否裂开, 变压器外壳是否变形;最后检查气体的可燃性。

4 结论

变压器是电网中的重要设备之一。虽配有避雷器、差动、接地等多重保护, 但由于内部结构复杂、电场及热场不均等诸多因素, 事故率仍然很高。中国在20世纪70年代, 110KV及以上变压器的年平均绝缘事故率约为17.66台次, 恶性事故和重大损失也时有发生[3]。因此, 借鉴国外经验, 利用先进在线监测设备, 加强状态维护模式, 以使电力供应更加安全可靠。

参考文献

[1]徐尚文.最新变压器设计制造新工艺、新技术与检修及速查速算手册详细介绍[M].北京:中国知识出版社, 2005.

[2]王世阁.电力变压器检修与试验手册[M].北京:中国电力出版社华北电力技术, 2002.