变压器常见故障原因分析

变压器常见故障原因分析

王晖

国网山西省电力公司晋中供电公司，山西晋中 030600

摘要：随着电力行业的不断发展与进步，人们生活水平的提高，然而对变压器的了解也越来越多。因此，通过对变压器的异常运行数据、常见故障分析，为电网设备精益运检提供技术支撑，通过状态检测手段，及时消除电网运行的安全隐患。

关键词：变压器;故障原因

引言

在我国电力工程系统当中，变压器是其中十分重要的组成部分。在很多单位当中，针对变压器的应用往往占据到了比较高的比例，因此，作为电力行业配电系统工作人员来说，针对变压器实用原理进行了解，掌握其基本结构特征，熟悉变压器在应用过程中的常见故障，并能够在最短时间内对这些故障进行排除，便成为其必须要关注的重要课题。

1变压器结构组成

绕组。作为电力变压器的基础器件，主要由铜线或铝线所组成，且一层层的包裹。对于变压器来说，其不同位置承受的电压不一；铁芯。和绕组一样都是组成电力变压器的主要器件，是电力变压器的主要磁路，起到导磁进而使变压器正常运行的关键作用。变压器的绕组基本上都被缠绕在铁芯上，两者共同构成变压器的骨架；油箱及冷却装置。变压器油箱内装设铁芯和绕组并有一定容量的变压器油，来起到绝缘和散热的作用。冷却装置就是变压器正常运行过程中不会产生高温的保障，不同类型与容量的变压器对冷却方式、冷却风扇数量要求也不同。

2变压器常见故障原因

2.1多点接地故障原因

整体来说，造成变压器铁芯多点接地的原因大致可以划分成内部因素与外部因素两个方面。（1）外部因素，一般是指外界因素导致的变压器铁芯多点接地。常见有地理环境因素、人为错误操作因素导致变压器铁芯发生接地故障。现场施工安装过程中，因为施工人员的麻痹大意，造成金属物在施工现场遗落，螺母、铁屑等金属物质使得铁芯发生多点接地现象。铁芯绝缘铁轭，铁芯穿心绝缘筒等绝缘材质，因为周围环境造成的凝露或受潮的问题，导致绝缘能力受到较大影响，发生低电阻性绝缘接地。变压器在日常运行过程中铁芯出现漏磁现象导致附近空间存在有弱磁性，吸引了大量周围的金属粉末与粉尘，若长时间没有对其开展维护清扫，也可能导致铁芯出现多点接地的现象。因为针对变压器的运行维护工作不当，导致变压器长期处在高负荷运行状态。（2）内在因素，一般是指变压器内部绝缘材料缺陷、设计缺陷以及安装技术不合理等原因导致变压器铁芯产生多点接地故障。在制造变压器或者对铁芯进行大修（更换）时，使用的硅钢片质量存在问题，若硅钢片表面较为粗糙、存在有比较严重的锈蚀现象、绝缘漆出现老化脱落等，可能发生短路现象，发生多点接地。硅钢片加工技术不科学，如毛刺超过标准，剪切时没有对硅钢片进行正确放置，叠片之间存在有细小的金属颗粒或者硬质非金属异物，把其压出坑部，同时另外一边产生了出现凸点，完成后造成相关配件绝缘能力受损，使得片间短路，硅钢片叠片叠张时压强过高，导致片间绝缘损坏。因为变压器铁芯多点接地内在原因属于是隐性问题，出厂或者现场监测不容易发现，因此需要对故障内在原因进行理性判定和处理。

2.2变压器渗、漏油原因

（1）阀门关闭不严、胶垫材质不良、放油阀精度不高、螺栓联接压力不均等。（2）高压套管裂纹、基座电流互感器出线桩头密封垫封闭不严、小绝缘子破裂等。（3）胶垫安装后压缩2/3时仍保持弹性，但受氧化、高低温、振动等因素影响，胶垫易老化龟裂失去弹性，致使密封不严引发渗漏；另外胶垫安装位置不对称、偏心等原因也会造成密封不严引发渗漏。（4）变压器本体焊缝砂眼，锈蚀或外力损坏。

2.3变压器冷却系统故障原因

失去冷却系统会使变压器无法正常运行，造成冷却系统故障的主要原因是冷却系统内部的故障器件出现问题，发电厂变压器的冷却系统全天24小时运行，因此长时间的工作很容易出现这些问题；其次就是风机出现故障。对于风机来说使用寿命较短，不及时对风机进行更换就会出现风机故障，进而冷却系统无法运行；最后是电路问题。电线长时间暴露在恶劣环境下会出现电线老化问题，进而也会使冷却风扇的风机无法正常运行。

3变压器常见故障措施

3.1变压器渗油漏油

对于变压器油箱渗油，从问题初期解决可避免后期更大问题的出现，一旦出现需及时解决，避免渗油现象扩大。当变压器轻微漏油时应立即补充油，加油时注意先将重瓦斯保护改投信号，并根据泄漏程度采取降负荷等相应措施。若大量漏油使油位迅速降低时严禁将重瓦斯保护改投信号。若条件允许，应将变压器停电后及时消除漏油缺陷；无条件时应迅速采取停止漏油的措施，并立即加油。

3.2多点接地处理方式

（1）按照现场变压器的实际情况，判定处理外部因素导致的多点接地故障，变压器因为长时间未使用或未密封、积灰、受潮等因素导致多点接地的，通常需对铁芯表层开展清理后使用多个白炽灯对铁轭进行烘烤，使用白炽灯对铁轭加热让铁芯与铁轭之间的绝缘件受热后蒸发水分，但这一方法需要消耗较多时间，在条件允许的情况下，可使用空载法进行烘焙。需要做好安全防护工作，将其变压器高压侧开路，低压侧通过额定电压，所消耗时间较少。若排除绝缘件受潮影响原因，如果其绝缘电阻仍然为0，可以使用交流试验装置对铁芯进行加压处理，若故障接地点不牢固，在电压上升的过程中会形成放电点，可以基于放电点的所处位置开展处理。若在实验装置电流逐渐上升同时不能升压，也没有放电现象，则代表故障点接地牢固，因此需要从内部因素考量故障原因并处理。（2）若排除外部因素，则需要考量是否为内在因素造成的铁芯接地故障。一般使用直流、交流法对铁芯多点接地故障点进行找寻，但针对变压器来说，找寻故障点存在有一定难度。从变压器构造进行认识，多点接地现象一般出现在上下夹件、穿心螺杆以及铁芯拉板等位置。因为上下夹件与拉板在铁芯同侧是组成一体的，所以上下夹件是相连的，因此在开展故障检测的过程中需要从上夹件开始，去除螺杆后测量铁芯地面电阻。若故障未在穿心螺杆位置，需要对夹件上的紧固螺杆进行拆除，让夹件和铁芯分离后再进行测试，以此判定故障点。因为变压器由夹件承载，若需要拆卸夹件测量绝缘电阻，则难度较高，同时对大容量变压器拆夹件现场检修条件不满足，为了避免对其进行返厂处理，对该故障建议采取电容放电冲击的方法进行排除。

3.3变压器冷却系统故障

风冷系统和油系统对变压器同样重要，但风冷系统所涉及零件较多，出现故障时要及时排查原因，确定具体是机械故障、电气原因、控制系统哪方面的问题，再根据故障的具体原因采取相应的检修措施，避免多组风扇长期故障停运。当有一组风扇故障停运时，可通过油温的变化趋势及时启动相应变压器的备用风扇；如果在风扇全部运行的情况下油温仍继续升高，需及时降低变压器所接带负荷并继续关注油温变化趋势，保证变压器油温及绕组温度在所允许的最大温度及温升范围。

结语

整体来讲，同其他类型变压器相比，变压器在使用的过程中具有十分明显的优势，因此在国内配电工程中，一直占据有较高的比例，但与此同时，针对变压器的使用和维护，也应当是一项系统且长期性的工作，相关从业人员必须要深刻了解变压器的工作原理以及结构特征，认识当前较为常见的变压器运行故障，掌握相关的故障排除技术，只有这样，才能让变压器在我国使用的过程中发挥自身最大的价值，并且还能够有效提升变压器的使用寿命，为我国电力企业带来更大的经济效益。

参考文献

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