小型变压器故障分析

小型变压器故障分析（精选十篇）

小型变压器故障分析 篇1

关键词：小型变压器,故障分析,维护措施

小型变压器主要指单相20k VA以下, 三相50k VA以下的变压器, 其特点是变压器体积小、造价低、用线少。小型变压器的负荷率和利用率, 一般都较低, 它所带的感性负载, 一般均未实行容性补偿。

随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中, 小型变压器的应用日益广泛。因小型变压器损坏, 市场上一时又难以买到, 引起设备不能正常运行的事故较多。因此, 除加强小型变压器的运行维护外, 还应掌握小型变压器的常见故障分析, 下面浅谈小型变压器故障分析和一些维护措施。

1 小型变压器常见故障的原因

1) 变压器自身问题。如端头松动、垫块松动、焊接不良、铁心绝缘不良、抗短路强度不足等。

2) 线路干扰。线路干扰在造成变压器事故的所有因素中属于最重要的。主要包括:合闸时产生的过电压, 在低负荷阶段出现的电压峰值等。

3) 过负荷。过负荷是指变压器长期处于超过设定功率状态下工作。变压器超负荷运行, 会产生过高的温度, 从而导致绝缘的过早老化。

4) 使用不当。由于使用不当造成的小型变压器绝缘老化的速度加快。

5) 没有进行正确的维护。

2 小型变压器常见故障分析及处理

以上的一种因素或者多种因素的共同作用会使小型变压器产生不同的故障。下面就对这些常见的具体故障进行分析以及提出相关的处理措施。

1) 分接开关故障。分接开关内部传动结构较为复杂, 而且经常操作切换, 分接开关是小型变压器常见故障之一。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。由于分接开关分接头绝缘板绝缘不良, 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, 同时, 连接螺丝松动;带负荷调整装置不良和调整不当;接头接触不良, 弹簧压力不足也是原因之一。

处理方:更换或修整触头弹簧;对分接开关位置错位要进行纠正;若属于有载调压装里安装或调整不当则要对调压装置按要求进行调整。

2) 铁芯故障。铁芯故障多是由于绝缘不当引起的, 主要原因有:小型变压器的自身原因, 出产的时候绝缘材料不佳;变压器过载操作, 使温度升高, 引起绝缘材料老化。发生部位主要在铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘处, 一当绝缘层损坏可能使穿心螺杆与铁芯片两点连接, 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, 使变压器绝缘油劣化。

处理方法: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) 套管闪络。由于变压器套管上面有灰尘等污染, 在小雨或者空气潮湿时造成污闪, 使变压器高压侧单相接地或相间短路, 造成严重的电压器故障。套管闪络的原因主要有:变压器箱盖上落异物, 引起套管放电或相间短路;变压器套管因外力冲撞或机械应力、热应力而破损也是引起闪络的因素。

处理方法:清除瓷套管外表面的积灰和脏污;若套管密封不严或绝缘受潮劣化则应更换套管。

4) 出口短路。当变压器出口的二次侧发生短路接地故障时, 在一次侧必然要产生高于额定电流20~30倍的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用, 如此大的电流作用于高电压绕组上, 线圈内部将产生很大的机械应力, 致使线圈压缩, 其绝缘衬垫、垫板就会松动脱落, 铁芯夹板螺丝松驰, 高压线圈畸变或崩裂, 变压器极易发生故障。

处理方法:更换绕组, 消除短路;修补绝缘, 并作浸漆干燥处理。

5) 线圈漏电。线圈漏电会引起铁心带电进而引起线圈温升增高, 容易使变压器中的绝缘物质老化, 严重时还会烧坏线圈。长生线圈漏电的原因通常是由于线圈受潮或绝缘老化所引起的。

处理方法:若是受潮, 烘干后故障即可排除;若是绝缘老化, 严重的一般较难排除, 轻度的可拆去外层包裹的绝缘层, 烘干后重新浸漆。

3 小型变压器维护措施

变压器故障有相当部分是完全可以避免的, 恰当维护能把事故消除在萌芽状态, 这样将显著地减少变压器故障。主要措施有:

1) 严格按照有关检修技术标准做好变压器运行前的检查和试验。2) 保证电气连接的紧固可靠。

3) 保持瓷套管及绝缘子的清洁。定期清理变压器上的污垢, 检查套管有无闪络放电, 接地是否良好, 有无断线、脱焊、断裂现象。

4) 当变压器负荷超过允许的正常过负荷值时, 应按规定降低变压器的负荷。

5) 定期检查分接开关。并检验触头的紧固、转动灵活性及接触的定位。

6) 天气有变化时, 特别是下雨或者空气湿度大时, 应重点进行特殊检查。

参考文献

[1]徐思通.电力变压器的运行与检修[M].北京:电力工业出版社, 1998.

[2]胡海舰, 路自强, 李玉海.35kV所用变等小型变压器投运初期内部放电性故障分析及建议[J].青海电力, 2008.

变压器早期故障分析 篇2

关键词：变压器；早期故障；故障分析

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0048-02

1 变压器早期故障分析的背景

1.1 变压器的装置概述及其应用

在我国的电力设施中，变压器是其最重要的组成部件之一，所以变压器的早期故障的监测装置就显得尤为重要，其工作的原理大致是：在变压器里面的变压器油当中存在着溶解气体，它们可以通过可以选择的渗透膜来进入电化学气体传感器内。这时候的变压器就会析出氢气（H2）、一氧化碳（CO）、乙炔（C2H2）、乙烯（C2H4）等气体，而且这些气体会和空气中的氧气（O2）发生化学反应，这样变压器的故障监测装置就会测量到气体的含量变化，并根据其变化来判断其可能存在的故障。

1.2 变压器故障监测装置的技术支持

随着我国的变压设备的进步发展和运行时间的不断增加，在变压器内的绝缘油和电的长期作用下，就会导致其内部部件老化分解，并会产生不同的气体。当变压器的内部长时间不间断运行，其内部就会出现潜伏性过热，就会加大内部气体和空气的发展速率。及时地测量并且分析气体的组成成分和各成分所占的比例就能够做到故障的早期监测，掌握变压器的运行特性和故障的发生程度，可以及时地遏制事态的发展，减少设备的损失，降低维修的

成本。

2 变压器的早期故障

2.1 导致变压器故障的分类

变压器的内部故障一般来说，大致可以分为两类：放电故障与过热故障。在这两种故障中，变压器的故障可以根据判别的条件不同来分类，如果把过热故障按照温度的高低来分的话，就大致可以分为低、中、高温过热这三种情况；但是如果按照不同能量的密度来分的话就可以分为局部、低能量、高能量放电这样的三种情况，对于一些外部故障引起的内部故障最终是通过电性故障表现出来的，例如机械性的故障和内部进水故障。

2.2 变压器产生故障的原因

2.2.1 过热故障。在变压器的故障分析当中可以看出，绝缘加速劣化大部分都是由于过热故障所产生的，假如热应力仅仅引起的是热源外绝缘油的分解，那么通过实验可以看出产生的特殊气体主要是甲烷和乙烯这两种气体，并且通过统计计算可以得出两种气体所含的总烃量占所有气体总量的80%还要高。而且还会进一步地导致故障点的温度急剧的升高，同时会伴随着大量的乙烯气体的产生，甚至在特殊的情况下会产生微量的乙炔。除了以上两种比较多的气体产生以外还会产生一定含量的二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO）气体，这两种气体会导致裸露在空气中的局部金属产生局部性的过热现象。

2.2.2 放电故障。在变压器的放电故障当中，最主要的故障发生在高电应力所作用条件下的绝缘劣化。

（1）变压器产生故障中的高能放电的过程。在电力企业当中，高能放电所产生的故障又可以叫做电弧放电故障，其大致故障时的特点就是产生的气体大，反应很剧烈。在测定的过程当中，假如仅仅是采取测定油液当中所溶解的气体的办法并不是很有效的措施，同时也很难进行故障的预诊断。通常的情况下，溶解的油液当中的气体都是在变压器发生故障之后才能够检测出来的，在这种情况之下，我们可以在故障发生之后对瓦斯等气体成分进行测定来及时准确地进行故障的分析与维修。

（2）变压器高能放电所产生的影响。通过以上分析我们可以看出：高能放电故障所产生的气体最开始是乙炔和氢，如果故障依旧持续的话就会进一步地产生乙烯和丙烷等气体。不同的材料所产生气体的含量不同，在固体绝缘材料下，一般的情况下一氧化碳的含量高一点；另一方面，火花放电一般会出现在低能量的放电过程当中，它们主要产生的气体就是乙烯和氢。另外局部放电所产生的气体特征是氢气的含量比较高，占烃类气体含量的85%以上，造成绝缘老化的气体成分中，局部放电是其主要的原因，假如任其发展，就会导致更加严重的安全隐患，甚至产生重大的安全事故。

3 变压器内部故障的详细诊断方法

通过我国变压器近几十年的生产与工作的性能的总结和实验的数据分析可以得出：当变压器处于潜伏性过热与放电故障的运行状态下的话，就会在内部油液当中分解出各种低分子烃类以及含氧气体，它们会随着内部机械故障的发展其产生的气体的速度也在不断地加快。这种情况下，故障所产生的气体就会不断地扩散到油液当中，随着油液中气体含量浓度的不断增加，当达到饱和状态下就会有一部分的气体进入继电器之中。由此可知，局部过热和局部电弧放电引起的变压器油和固体绝缘的裂解是最终导致充油电气故障的原因。

3.1 变压器故障的检修方法

一般的情况下，我们可以大体地认为绝对产气速率是反映与衡量故障性质的有效途径。但是在一些实际的应用情况下，就会存在着这样或是那样的困难，就像是难以得到所谓的绝对产气速率。所以为了弥补这一缺陷，就只好用相对产气的速率来进行分析了，当变压器内部的油液通过真空滤油脱气之后，来进一步地适宜和方便绝对产气速率的衡量。在不同的情况下，可以根据当时的条件来实施具体的工作流程，在有条件的时候可以通过进行吊罩检修。但是应该指出的是由于对于以放电性为主的变压器故障来说，只要是检测到变压器的早期故障之后就应该尽快地进行检修，停止变压器的运行。这个时候就不再需要进行产气速率的追踪了，因为这种追踪只是适用于过热性的变压器的故障。在检修的过程当中，还要注意追踪分析的时间和间隔等因素。间隔的时间要适宜，不宜过长但也不宜过短，一般的情况下，间隔周期为一到三个月最好，同时在追踪的时候要用同一种气体进行追踪，否则的话就没有任何效果了。在进行气体追踪的同时，要求不能够停止装置的运行，还要保证其负荷的稳定；我们还可以通过改变装置的工作的负荷来求出追踪产气率与负荷的关系，就目前的变压器的发展水平来说，可以在投入运行前的色谱分析测试数据。

3.2 测定过程

就目前的变压器的工作水平与工作条件来说，我们可以采用三比值法、含量比值法、产气速率等措施来完成，但在使用的同时还存在着一定的缺陷，这种办法在实际的应用当中，只能够判别变压器发生故障的程度和大致的发热点的大致范围，还不能够及时准确地判断问题的回路。通过大量的实验数据得到结论，利用总烃含量与电压平方或电流平方成正比关系的总烃伏安法，可以有效地监测磁路的过热故障或是到点回路过热故障的一系列问题。

3.3 以气体继电器中的气体颜色和故障性质关系来判别故障方法

在运用以气体继电器中游离气体为特征量的故障诊断方法，一般的情况下，都是根据继电器中气体的颜色与故障的性质的关系来进一步地分析和判断内部故障的。但是另一方面来说，由于内部故障的初期所分解出的气体将与油中的溶解气体相互混合，聚集在气体继电器中的气体成分和故障处的气体成分并不一致，此时如果单以气体有无颜色或者可燃与不可燃来判断变压器故障的性质并不可靠。所以在这种情况下，我们可以应用平衡诊断来解决潜伏性问题。

3.4 气相色谱试验与在线监测数据的对比分析

现代社会中，利用气相色谱分析充油设备中的油中所溶解的气体是监测变压器等的充油设备过热和放电等潜伏性危害故障的一种较为行之有效的预防性试验方法之一，而且这种方法不需要变压器停运，只需抽取少量油样分析就能判断设备运行中所存在的隐患、潜伏性故障的性质以及严重程度等，并且对这种故障进行早期预测，确保电气设备正常运行，避免发生事故和无计划停电等。

利用对变压器油中溶解气体的分析方法能够有效地诊断变压器内部的潜伏性故障的早期存在。具体的运用要根据实际情况中的故障情况以及缺陷的不同程度、不同阶段，采用不同的分析方法，结合设备的实际运行状态和外部电器数据的分析比较，充分发挥油化学检测的灵敏性，正确地评判设备状况或制定出切实可行的计划，防患于未然，提高变压器的运行可靠性。

4 结语

变压器是电网设施中的重要组成部分之一，其充当着电压转换、电能分配和电力传输的任务，并提供电力服务。它能否顺利进行工作将直接影响整个电网的工作性能。变压器的故障大都是初期一些小问题没有得到及时的处理而导致的。及时准确地监测变压器的运行状态和分析变压器的故障状态是保证变压器平稳运行的重要方式之一，全面深入地掌握变压器的早期故障的监测与处理方法对事故所产生的影响可以极大地降低，减少设备的损失，增加电网的建设步伐，为我国的和谐电网做出巨大的

贡献。

参考文献

[1] 肖，王军香，刘博.变压器早期故障监测装置的技术原理及应用[J].黑龙江电力，2009，29（6）：458-463.

[2] 易莉，董其国.变压器早期故障监测装置的技术及应用[J].电力设备，2010，3（2）：45-51.

小型变压器故障分析 篇3

1.1 变压器差动保护动作

当变压器空载投入时, 可能会出现数值很大的励磁涌流, 其数值最大可达额定电流的6～8倍, 同时包含有大量的非周期分量和高次谐波, 其中以二次谐波为主。这种励磁涌流只在电源侧存在, 因此就导致变压器差动保护差动回路中暂态不平衡电流和稳态不平衡电流大大增加。在变压器差动保护中, 为防止励磁涌流的影响, 采用了多种方法来躲过它。比如, 采用具有速饱和铁心的BCH型差动继电器、采用鉴别波形“间断角”原理或利用二次谐波制动原理构成差动保护等。对于中小型变压器其差动保护目前多采用二次谐波制动原理构成保护, 但当二次谐波系数整定值偏大时, 就会使二次谐波不能制动差动保护, 差动保护就会误动作, 致使变压器不能投运成功。

1.2 线路充电直接跳闸

线路充电跳闸的情况多出现在线路比较短的情况下。由于线路保护在整定计算时并不考虑下一级变压器的励磁涌流, 空载投运变压器时, 一旦励磁涌流使线路侧的充电电流达到或超过线路保护的速断整定值, 就会造成充电线路直接跳闸, 变压器投运不成功。

另外, 励磁涌流的大小与合闸瞬间外加电压的相位、铁心中剩磁的大小与方向以及铁心的性质有关, 因此在空投变压器时, 有时会成功, 有时则不成功。由于中小型变压器励磁涌流的倍数较大型变压器的励磁涌流倍数要大, 因此在中小型变压器中空投不成功的现象较多。

2 解决问题的方法

2.1 空投变压器时差动保护动作

对于利用二次谐波制动原理构成的变压器差动保护, 可以适当减小二次谐波制动系数, 使较小的二次谐波就能对差动保护起到制动作用, 使差动保护不致误动作。

2.2 空投变压器时充电线路直接跳闸

电力变压器运行维护故障分析及处理 篇4

电力变压器的正常运行能够为电力系统提供稳定可靠电压转换，满足不同用户对不同电压的需求。为了能够实现电力变压器的这一功能，必须在电力变压器运行，选择科学合理的维护方法，才能既提高电力变压器的使用寿命，又能同时保证电力变压器安全可靠的工作，为用户提供优质的电力资源。本文从电力变压器运行维护的必要性出发，论述了电力变压器运行维护的内容，对电力变压器的日常运行维护方法进行具体的介绍，并对电力变压器有可能出现的故障问题及处理措施进行深入分析。

前言：

近年来，随着工业领域各行业的快速发展，对于电力的需求日益膨涨，为电力变压器的稳定运行带来了前所未有的压力。电力变压器是一种静止的电力设备，它在电力系统中起到了对不同电压的转换作用，电压可通过变压器来实现其升高或者降低的目的，进而来满足不同用户的不同电压要求。而对电力变压器存在的故障采取有效措施及时、科学的处理，不仅是保证电力系统正常运行的关键，也是保障人们生命、财产安全和降低经济损失的关键。

一、电力变压器运行维护的必要性

电力变压器是电力企业发供电的核心设备之一，是电网传输电力的枢纽，变压器的持续、稳定、可靠运行对电力系统安全起到非常重要的作用。通过电力变压器，才能实现电压的升高或降低，才能为用户提供安全优质的电力资源，而电力变压器的运行中不可避免地会出现各种故障，如绝缘质损坏、接触不良、无功损耗等，这些故障必须要及时有效的排除，才能保证电力变压器的正常运行。因此，电力变压器运行维护十分重要，不但关系到电力企业的供电质量，还关系到用户的用电质量，为了能够科学的维护运行中的电力变压器，选择适当的方法尤为重要，能够起到事半功倍的效果。

二、电力变压器运行维护的内容

电力变压器运行维护的目的就是预防和快速解决事故故障，快速恢复电力变压器的正常运行，保证电力供应的优质。因此，电力变压器运行维护的内容也是围绕这一目的进行，即 1）防止电力变压器过载运行；2）防止电力变压器绝缘部分老化或损坏；3）保证电力变压器导线接触良好；4）防止电力变压器遭受雷击；5）对电力变压器实行短路保护；6）防止电力变压器超温工作；7）必要时对电力变压器进行无功补偿；8）防止静电干扰。这些电力变压器运行维护的内容都是为了保证其安全可靠的运行，为了给用户提供优质、安全、高效的电压，必须围绕这些维护内容选择适当的维护方法，才能实现上述目的。

三、电力变压器的故障分析及处理

1、运转声音异常

电力变压器在正常运转时，交流电在通过变压器的绕组时，在铁芯产生周期性的交变磁通变化，而磁通变化时，会引起铁芯的规率性振动，便会发出“嗡嗡”的均匀声音。在对电力变压器进行维护检查时，如果发现变压器的声音不均匀或者异常，则应该根据声音判断其可能存在的故障。如果这种异常声音持续的时间不长，则可能是因为有大动力的设备启动或者发生系统短路，导致变压器经过的电流过大，产生声音的短暂异常，但仍然需要对变压器进行详细的检查；如果变压器内部连续不断的发出异常声音，则可能是由于铁芯的硅钢片端

部发生了振动，此时应该严密观察变压器的运行情况及异常声音的变化情况，如果杂音不断的增加，应该立即停止变压器工作，对内部进行仔细检查；如果变压器内部的声音较为强烈且不均匀，甚至存在内部放电和爆裂的声音，有可能是铁芯的穿心螺丝松动，使铁芯由于过松而造成的硅钢片振动，长时间的振动会破坏硅钢片的绝缘层，使铁芯温度过高；如果存在内部放电和爆裂的声音，多数是由于绕组或者引线对外壳闪络放电，或者是铁芯的接地线断线，使铁芯感应到高压电对外壳放电，导致声音异常。内部放电很容易造成变压器的绝缘严重受损，甚至发生火灾。发生此类情况应该立即停止变压器运转，检查其故障的具体原因，根据情况进行处理。

2、油温异常分析及处理

为了保证电力变压器的绝缘不会过早老化，应该将变压器的温度控制在85℃以下。如果变压器的油温比平时高出10℃以上，或者在负荷不变的情况下油温持续上升，便可确定变压器已经发生故障。而导致变压器温度上升的原因可能是散热器发生堵塞、冷却系统发生故障、线圈匝间短路或者是其它内部故障，应该停止变压器运行，根据情况进行具体分析和故障排除。

3、油位异常分析及处理

电力变压器的油位应该在规定范围内，如果短时间内油位的波动较大，则可认为油位异常。如果温度正常而油位异常时，可能是由于呼吸器堵塞、防爆管的通气孔堵塞、严重漏油、油枕中的油过少或者是检修后缺油等原因，维修时应该先检明油位异常的原因，然后再采取相应措施进行处理。

4、渗漏油分析及处理

油漏属于电力变压器的常见故障，渗漏油常见的部位是各阀门系统和胶垫接线的桩头位置。导致渗漏油的原因可能是蝶阀胶的材料不好、安装不良、放油阀的精度不高、在螺纹处渗漏；也可能是胶垫的密封性不好或者失去弹性，小瓷瓶破裂导致渗漏等。检修时，应该首先检查各环节的密封情况，然后再检查胶垫等部件的材质情况。为了避免渗漏油问题的产生，安装时尽量选择材质良好的部件。

5、高压熔断器熔断处理

高压熔断器熔断时，应该首先判断是变压器内部的故障还是外部的故障所引起的。如果是变压器内部故障引起，应该马上停止变压器的运行，然后进行处理，如果是变压器外部的故障，可先对故障进行排除，然后更换熔丝。

四、电力变压器的检修方法

1、铁芯的检修

对变压器的铁芯进行检修时，应该先将铁芯及油道的油泥清除干净，检查铁芯的接地是否完好和可靠；对穿心夹紧螺杆和螺帽的松紧情况进行检查；然后检查其绝缘性，采用2500v

兆欧的仪表对穿心夹件螺杆的对地绝缘电阻进行测量，并测量铁芯对地的绝缘电阻，确定其值是否在500Mn以上。、绕组的检修

先将绕组线上的油泥进行清除，检查绕组的外观是否良好，其绝缘是否存在损坏和老化问题，引线的夹板是否牢固；隔开相间的绝缘板牢固情况及两侧的间隔是否均匀，对绕组的绝缘电阻进行测量；检查夹件和胶垫是否松动，并对所有引线的绝缘捆扎情况进行检查，查看捆扎线是否牢靠。

3、分接开关的检修

对分接开关检修时，主要是检查其静触头间的接触情况，检测其触头压力能否满足要求；还需要检查其固定部分的导电情况是否良好，分接开关的固定情况，以及分接开关的绝缘情况和触头间的电阻值等。如果分接开关的接触不良，在受到短路电流的冲击时，就容易烧坏。

4、气体继电器的检修

电力变压器使用较多的是挡板型气体继电器。对于此类气体继电器的检修应该主要检查其上油、下油的情况是否灵活；采用干簧接点通断灯泡电流，并观察其产生的火花，看看不否存在粘住情况；对接线板和接线柱的绝缘情况进行祥细检查；检查接线板、放油口及试验顶杆和两端的法兰处是否渗漏油；对断电器进行装复时，应该注意其外壳的箭头指向，避免装反，保证其油箱指向储油柜。安装完成后采用试验顶杆检测上下油的灵活性。

五、结论

电力变压器的放电故障分析 篇5

【关键词】变压器；电力系统；放电故障

变压器在电力系统中扮演着非常重要、不可取代的角色，一旦变压器因故停止运行，有可能造成电力系统中电网的解列。其中放电故障已严重影响电力变压器正常运行，甚至缩短电力变压器的寿命，此下文就电力变压器放电的各种故障进行分析。

何为放电， 放电，就是使带电的物体不带电。 放电并不是消灭了电荷，而是引起了电荷的转移，正负电荷抵消，使物体不显电性。

1.放电故障对变压器绝缘的影响

放电对绝缘有两种破坏作用：一种是由于放电质点直接轰击绝缘，使局部绝缘受到破坏并逐步扩大，使绝缘击穿。另一种是放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀，介质损耗增大，最后导致热击穿。

1.1绝缘材料电老化是放电故障的主要形式

（1）局部放电引起绝缘材料中化学键的分离、裂解和分子结构的破坏。

（2）放电点热效应引起绝缘的热裂解或促进氧化裂解，增大了介质的电导和损耗产生恶性循环，加速老化过程。

（3）放电过程生成的臭氧、氮氧化物遇到水分生成硝酸化学反应腐蚀绝缘体，导致绝缘性能劣化。

（4）放电过程的高能辐射，使绝缘材料变脆。

（5）放电时产生的高压气体引起绝缘体开裂，并形成新的放电点。

1.2固体绝缘的电老化

固体绝缘的电老化的形成和发展是树枝状，在电场集中处产生放电，引发树枝状放电痕迹，并逐步发展导致绝缘击穿。

1.3液体浸渍绝缘的电老化

而放电过程又使油分解产生气体并被油部分吸收，如产气速率高，气泡将扩大、增多，使放电增强，同时放电产生的X—蜡沉积在固体绝缘上使散热困难、放电增强、出现过热，促使固体绝缘损坏。

2.放电故障的类型

（1）局部放电：是指油和固体绝缘中的气泡和尖端，因耐压强度低，电场集中发生的局部放电。局部放电故障产气特征是氢成分最多（占氢烃总量的85%以上），其次是甲烷产生局部放电的几种典型结构及因素：引线：变压器绝缘结构中，引线布置是很多的。引线与引线之间的电场分布是极不均匀的。两根半径相同的引线互相平行和垂直时其最大电场强度均出现在两根引线表面处。相同条件下（忽略外包绝缘层）两根引线相互垂直比平等布置的最大电场强度高出10%左右，高压绕组首端引出线对箱壁以及对其外部的调压绕组，也是电场集中易产生局部放电的区域。端部绝缘机构：超高压电力变压器端部绝缘结构中通常在绕组端部防治静电环，一方面改善绕组冲击电压分布，另一方面作为屏蔽均匀端部电场。但静电环与端圈间形成的楔形油隙（亦称油楔）为电场集中区域。"油楔"与最大电场强度与绕组主绝缘距离，端部绝缘距离，静电环曲率半径及绝缘厚度有关。变压器中突出的金属电极表面，如油箱内壁的焊接缝及附着在其上的焊渣，引线焊接时留下的尖角毛刺。铁心柱边角基铁心片剪切时形成的毛刺等。均会造成电场集中，是场强成倍增加，（不论电极是带电还是接地）。对在制造过程中形成的尖角毛刺进行磨光处理。杂质：在变压器绝缘结构中与低压板相比油的介点常数最低。在复合绝缘结构中，油所承受的电场较高，而三种绝缘材料中油的击穿场强是最低的，这决定了变压器绝缘中最薄部分是油隙，油中含有杂质如金属和非金属颗粒、含水量、含气量等，会使油中电场发生畸变。上述因素都会造成局部放电。

（2）低能量放电一般是火花放电，是一种间歇性的放电故障，在变压器、互感器、套管中均有发生。不同电位的导体与导体、绝缘体与绝缘体之间以及不固定电位的悬浮体，在电场极不均匀或畸变以及感应电位下，都可能引起火花放电。其故障气体主要是乙烯和氢。由于其故障能量较小，总烃一般不会高。

（3）高能量放电（电弧放电）在变压器、套管、互感器内均有发生。引起电弧放电故障原因通常是线圈匝层间绝缘击穿，过电压引起内部闪络，引线断裂引起的闪弧，分接开关飞弧和电容屏击穿等。这种故障气体产生剧烈、高能量放电故障气体主要是乙炔和氢，其次是乙烯和甲烷；若涉及固体绝缘，CO的含量也较高产气量大，故障气体往往来不及溶解于油而聚集到气体继电器引起瓦斯动作。

3.总结

小型变压器故障分析 篇6

对于中小型变压器, 由于设计或制作原因, 有时会出现温升试验值超过计算值很多, 甚至超过GB1094.2中的规定限值或合同要求的情况。为使温升降到合格范围内, 一般要增加散热器, 而对于油箱为波纹式的全密封变压器, 则可能要重新制作波纹油箱。这样一来, 一是造成产品的成本相应增加, 二是影响到产品的外观质量, 三是造成产品生产周期延长, 甚至影响到产品的按时交货。同时, 由于温升试验属于型式试验, 一台产品的温升不合格, 可能会导致一批同型号或同类型产品不能出厂。因此, 对中小型变压器温升偏高的原因进行深入细致的分析, 在设计与制造中制定相应的预防措施, 有着重要的实际意义。

1 中小型变压器温升试验值偏高的原因分析及预防措施

下面对中小型变压器绕组或油顶层温升试验值偏高可能的一些原因进行分析并提出预防措施。

1.1 负载损耗值失控

在一些高阻抗变压器或电压低、电流大的变压器设计制作中, 由于对漏磁造成的杂散损耗无法准确计算, 负载损耗的试验值可能大大超过计算值 (一般会超过15%) 。这种情况下, 可能会使温升试验值超过计算值几K。如果温升计算值较高, 可能会导致温升试验值的不合格。这种情况下, 还可能伴随局部的过热现象。这种原因造成的温升偏高, 它的特征是负载损耗值往往会超过计算值很多, 相应的油顶层温升和绕组温升值都较高。预防措施:用计算机对变压器的漏磁场进行分析计算, 在漏磁大的部位采取相应的屏蔽措施, 将杂散损耗控制在合理范围内, 使最后的负载损耗试验值与计算值不出现大的正偏差。

1.2 绕组辐向尺寸大, 段间油道小

近年来, 由于变压器市场的竞争激烈, 迫使许多制造厂想方设法降低材料消耗, 其中的一个方法就是绕组段间采用小油道。如果不采取相应的措施保证绕组段间油流的畅通, 变压器油不能有效地流过整个线饼, 使段间出现较大死油区, 就容易造成绕组温升超过计算值很多。这种原因造成的温升试验值偏高, 一般情况下是绕组对油平均温升的差值较大, 进而造成绕组的温升值较高, 而油顶层和油平均温升不一定高。预防措施:在电磁计算时, 按线圈的辐向尺寸选择合适宽度的段间油道, 或采用有效的技术措施 (如增加导向隔板、线段内增加轴向油道等) 使绕组的整个线饼都能得到有效的冷却, 以降低绕组对油的温升。

1.3 双分裂变压器上部绕组温升高

轴向双分裂结构的变压器的绕组布置如图1所示, 低压绕组分裂电气上独立的低压绕组1和低压绕组2, 高压绕组分为电气上并联的两部分。这种变压器温升试验时往往低压绕组1的温升试验值超过温升限值。这是由于该类型变压器的结构所决定的, 见图1。低压绕组1所在的区域油平均温度较高, 使得绕组最终的温升比低压绕组2高大约10K左右。预防措施:温升计算时就要降低低压绕组1的温升计算值, 加之采取有效的油导向措施, 使最终的温升不超过温升限值。

1.4 层式绕组瓦楞油道变小或堵塞

层式绕组中, 高低压绕组间主空道和绕组层间油道通常是用瓦楞纸板制作。在线圈的绕制过程中, 有时候, 散热用的瓦楞纸板被压平, 瓦楞高度达不到图纸要求, 即绕组的轴向散热油道尺寸变窄甚至基本完全堵塞, 油的循环不能畅通, 影响了绕组的散热。如一台SM9-1000/6产品, 它的温升及短路阻抗的试验值与计算值对比列于表1。

该产品温升试验值虽然没有超过标准规定的限值, 属于合格产品, 但高压绕组温升试验值比计算值高约12K, 是不正常的。同时阻抗试验值比计算值显著偏小, 说明是由于主空道减小造成了绕组温升的异常。预防措施:线圈绕制时, 保证瓦楞油道的瓦楞高符合图纸尺寸, 使散热油道油流畅通。

1.5 波纹油箱的波纹片波齿内隙油道小

目前, 免维护的波纹油箱密闭式配电变压器在配电网中占有相当大的比例。由于波纹油箱制造厂家设备不同, 所生产的波纹油箱质量也参差不齐, 一些时候波纹油箱的波齿内隙尺寸达不到图纸要求的尺寸, 有的甚至相差很多。这会造成变压器运行时波齿内油的油速缓慢, 影响油箱的散热效果。由于波纹油箱的波齿变小造成的温升偏高, 一般情况下是油顶层温升较高, 而绕组对油平均温升的差值并不大。发生这种情况, 检查也相对比较容易, 将器身吊出, 即可检测出波齿内隙是否符合图纸要求。预防措施:加大对外购波纹油箱和波纹片的入厂检验, 重点是每个波齿的内隙尺寸要保证不小于图纸要求的最小宽度。

当然, 除以上分析的原因外, 还有一些其它的因素可能造成温升试验值偏高, 比如测量仪表和读数有时也会出现数据错误。有时几种因素会同时发生, 比如配电变压器, 绕组为层式, 油箱为波纹密闭式。如果温升偏高, 就要综合分析, 通过对油顶层温升、油平均温升和绕组温升、损耗、短路阻抗等试验数据进行仔细分析, 综合判断, 判定到底是哪方面的问题, 以找出温升异常的真实原因并制定正确的预防解决措施。

2 结语

由于变压器的温升试验属于型式试验, 而且中小型变压器相对批量较大, 温升的不合格会造成大量返工。综合分析造成温升异常的原因, 并制定相应的解决措施, 可以从根本上解决问题, 为公司节省可观的费用。

摘要：对中小型变压器温升试验值偏高的几种现象及原因进行了分析, 指出了设计制作中的注意事项和解决措施。

关键词：变压器,绕组,温升

参考文献

变压器故障分析诊断 篇7

1 分析变压器的故障

比较普通常见的变压器故障有这么几条。首先是短路故障。变压器出口短路称之为变压器短路故障。主要是由于内部引线短路, 相与相之间短路或绕组间对地短路造成的。据有关数据显示, 变压器短路造成的事故占全部事故的一半以上。出口短路对变压器的影响主要以下两个方面:第一个方面是短路造成绝缘过热故障, 这主要是由于短路电流产生的热能造成的。如果变压器承受不了这么高的电流热能, 就会严重损害变压器的绝缘材料。第二方面是短路电动力使得绕组严重变形的故障。绕组变形损坏的程度取决于电路电流的大小。如果电流大, 损坏就会很严重。

其次是放电故障。放电故障有以下几种类型:第一种类型是局部放电故障, 变压器出现局部放电的情况比较复杂。有可能是气泡局部放电和油中局部放电这两种不同绝缘介质的放电。也有可能是不同绝缘部分发生的局部放电。第二种是放电火花故障, 虽然火花放电不会击穿绝缘, 处理起来也很简单, 但需要得到足够的重视。第三种是电弧放电故障。这种放电的能量高, 通常会击穿绝缘或者使引线断裂等等。这三种放电是有联系的, 一种放电可能引起另外两种的放电。

最后是绝缘故障。绝缘材料决定着变压器的寿命。影响绝缘故障的因素很多, 据统计主要有这么几条。首先是温度, 在不同的温度下, 油、纸绝缘材料会受影响。温度高的时候, 纸内的水分会增多, 温度低的时候, 油中的水分会被纸所吸收。所以变压器的绝缘油的含水量会随温度升高而增多。其次是湿度, 如果水分多的话, 纸纤维素为下降, 二氧化碳会增多, 水分少的话, 一氧化碳会增多。最后是过电压影响。

2 变压器故障的检测

变压器故障的检测可以准确判断故障。这世界不可能存在一种全面的检测方法, 也不可能有照顾到各个角度的检测仪器。有效的途径和科学的检测技术才能够准确测出故障。这些检测方法包括, 油中气体色谱检测, 线组直流电阻检测, 绝缘电阻检测。油中气体色谱检测, 可检测出那些潜伏在变压器内部的故障。上文提到的电力变压器的内部故障很多, 有放电故障, 绝缘故障, 还有过热故障。这些故障都可以通过色谱分析进行诊断。比如可以分析气体产生的原因, 分析气体的变化, 判断故障类型和故障的状况。最后提出处理措施。如果故障不影响机器的运行, 就要加强监视, 为维修做准备。

绕组直流电阻检测, 这种检测方法一般在变压器需要大规模维修时使用。它能够判断出绕组匝间短路, 绕组断股, 导线电阻差异与接头接触不良等故障。绕组直流电阻测量是判断电流回路连接状况的唯一方法。虽然明文规定, 绕组直流电阻检测是1～3年检测一次, 但是如果遇到特殊情况就要破例了。比如检测变换分接位置的无励磁调压变压器。但检修完有载调压变压器的分接开关后, 就必须检测所有分接。如果变压器出现故障需要大规模检修, 就必须对其进行检测。还有一种情况就是变压器出口短路, 也是必须要对其进行检测的。

绝缘电阻检测就是检测变压器的绝缘性能。如果变压器绝缘体受潮, 绝缘的贯穿性有问题或者出现整体问题, 绝缘电阻检测都能检测出来。这种检测方法检测的部位分别是双绕组变压器和三绕组变压器。当检测三绕组变压器的时候应至少检测七次。如果测量不同绝缘电阻接线的时候有一定顺序的话, 就会消除测量上的误差, 以及合理比较测验结果。

3 故障处理

如果变压器出现以下情况, 就要对其进行综合处理。首先是停电时的指标不符合标准。其次是不正常运行或者停电等突发情况。这些情况出现后, 就要先进行检测, 确定故障的位置, 故障的程度等等。要结合变压器的运行情况和故障数据, 运用上文提到的检测方法对故障进行判断。

如果变压器是中小型的, 那么就要先检测变压器的直流电阻, 主要测量的是电阻值的平衡, 并且比较测量的数据与厂商原始数据, 如果不相符就说明有问题。短路断路情况和直流电阻值的完整度可以从直流电阻值上判断。另外, 分接开关触电上的问题也可以从直流电阻值上判断。如果电阻的变化异常, 就可以说明问题不出在绕组上。当然如果引线和绕组的连接不良也会导致故障的发生。其次要检测绝缘电阻, 通过用兆欧表检测绝缘电阻值和吸收比, 如果测得的数值出现异常, 那么很有可能是绕组的绝缘受潮了。另外也可以检测介质损耗因数, 绕组绝缘的受潮情况和损害情况都可以根据检测的结果反应出来。再次是检测绝缘油样, 如果绝缘油中的闪点降低, 并且有炭粒和纸屑或焦臭味的话, 说明已经出现故障了, 至于故障的种类和性质可以通过油中的气体含量来判断。最后是空载测验, 这个测验主要是检测三相空载电流和空载损耗值, 根据这些数值来判断磁路和绕组有无短路情况, 变压器内的铁心硅钢片是否有问题等。

至于判断故障的步骤大体是这样的。首先判断是显形故障还是隐性故障。然后判断故障的性质, 再来判断故障的状况。这些状况包括故障的温度, 故障的损坏程度, 油中气体的饱和度, 以及继电器在饱和后启动所需要的时间等等。最后要对故障做出相应的措施。

判断故障类型的主要方法有上文提到的气体法和三比值法。运用三比值法的时候要注意一些问题。故障应符合一些条件才能用三比值法来判断。如果气体浓度是灵敏度极限的10倍或者以上的, 可以采用三比法。如果有些数值不是故障原因引起的应排除在外, 如果三个月内的产气速率大于10%应该用三比法进行判断。要分解处理和分析三比法以外的比值组合。另外对于含气成分的变化规律要仔细分析, 监测故障类型的发展过程。为了做出正确的判断, 要结合设备的历史, 检修情况和测试情况进行比值组合的分析。

如果低温或者过热, 固体绝缘体都会出现老化的现象。比如绝缘纸会在150℃的温度下, 产生一氧化碳, 二氧化碳以及乙烯和甲烷等气体。这个时候运用三比值法会出现误判断。这个时候应考虑各种气体的产气速率。如果二氧化碳的比重较大, 就可以判断出是绝缘体老化的问题了。运用三比值法是检测不出设备的保护措施和运行情况的。如果变压器是开放式的, 甲烷和氢气有可能逸散损失, 所以要修正这些气体的比值。三比值法不适用于成分比值发生变化的情况, 比如设备停运, 油中气体散失, 停止产气等。

总之, 变压器出现故障的时候, 要运用上述的科学合理的检测手法对其进行检测, 从而判断出故障的类型和位置, 才能对症下药, 制定出切实可行的有效措施。

摘要：本文首先分析了变压器的几种常见故障, 然后根据这些故障阐述了变压器的检测手法, 这些手法各不相同, 检测的针对性也不同。最后本文详细分析了故障的处理措施和故障的判断步骤。

关键词：出口短路,放电故障,电阻检测

参考文献

[1]严璋.电气绝缘在线检测技术[M].北京:中国电力出版社, 1998.

电力变压器常见故障分析 篇8

电力变压器是一种静止的用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压或电流设备。电力变压器有很多的作用, 电力变压器不仅可以升高电压并将电能转送到需要电的用电区, 而且还能把高电压降为我们日常用电需要的220伏电压, 供用户使用, 另一方面, 在电力系统传送电能的过程中, 电压和功率都会有所损耗, 如果利用变压器提高了电压, 就能减少了送电损失。

2 电力变压器的常见故障

目前, 电力变压器的应用越来越广泛, 电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一, 电力变压器和我们的生活密不可分, 但在使用中常常会发生故障, 电力变压器一旦发生故障, 就会引起大面积的停电, 给人们的生活和生产造成很多不便。因此我们必对电力电压器发生常见故障的原因进行分析, 对可以阻止的故障要及时并避免它, 以免造成不必要的损失, 给居民的生活造成不便。下面让我们对一些电力变压器常见的故障进行具体的分析。

2.1 自动跳闸故障

在电力变压器的使用中常常会遇到自动跳闸的情况, 当出现自动跳闸的情况时, 首先要应查明保护动作情况然后进行外部检查, 如果检查后不是内部故障而是因为外部故障或有的人误动作而引起跳闸, 那么可以不经过内部检查, 直接投入使用。如果差动保护动作, 要对保护范围内的设备进行全部细致的检查。

2.2 变压器声音不正常的故障

在电力变压器的使用中如果出现该有的声音中还带有连续或者间断性的规律性撞击和摩擦, 并且声音比正常使用时尖锐, 而变压器表面或者内部温度都没有改变, 测量表数值正常时, 不用太过惊慌, 这种情况极有可能是变压器当中的一些零部件出现铁芯振动, 这是由于静电的放电或者是机械性的接触而引发不正常的声音, 而且当所运用的动力装置的容量较大的过程中, 变压器的负荷会出现比较大的改变, 变压器的声响也会变得很大现象不必停止机器运行, 还有一种可能是电网发生过电压, 比如中性点不接地、电网有单相接地或铁磁共振时, 会使变压器过励磁;这些现象都会导致变压器声音不正常只需要进行检修即可。但如果变压器的响声中有咕噜咕噜的声音, 这种情况通常是因为绕组出现问题了, 致使附近的零部件出现过热进而使油出现了气化现象, 当声响中夹有爆裂声, 既大又不均匀时, 可能是变压器本身绝缘有击穿现象。还有如果是由于变压器的机体绝缘部分被击穿和内部出现接触不好的情况, 都应该马上暂停变压器的使用, 认真检查变压器的使用情况。

2.3 铁心多点接地故障

在变压器使用中铁心多点接地的故障也时常发生, 发生这种现象时可以采取临时性串接限制电流的电阻以避免故障变得更加严重。当注意到铁芯多个点接地之后, 应当马上断电, 对吊芯进行处理。倘若系统不可以马上断电, 那么能够使用临时性串联电阻的办法, 以限制环流的增加, 避免故障变得更加严重。但要彻底解决问题还需要从这几个方面入手, 可以检查吊芯.先使用榔头多次敲打出现的振动以对夹件进行检测, 看看是否是因为动态接地的故障如果不是, 检查穿心螺杆或者是夹件, 以使铁芯发生绝缘故障的空间缩小, 可以使用氮气或油清洁油泥与锈;还需要.检查槽部和各个间隙内是不是有金属性的杂物还能用直流电流冲击法来进行检修, 拆除变压器铁心接地线, 在变压器铁心与油箱之间加直流电压进行短时大电流冲击, 冲击3到5次左右, 常能烧掉铁心的多余接地点, 起到很好的消除铁心多点接地的效果。如果必要还可以开箱进行检查, 查看箱内零件是否过紧等等。

2.4 变压器过热故障

变压器在出现故障时变压器的温度大都会有所变化, 温度过热会降低绝缘材料的机械强度和耐压能力, 造成变压器绝缘损坏, 从而降低变压器的使用寿命。变压器温度升高有很多原因, 主要原因是过负荷, 冷却装置故障及内部故障, 而且油温过高也会造成变压器温度异常。如果变压器运行仪表指示变压器超过荷载, 变压器冷却装置无故障现象, 就以超荷载处理, 若冷却装置有故障, 应立即排除故障;若故障不能立即排除, 则必须降低变压器运行负荷, 按负荷的对应温度值运行。如果变压器的温度比正常时要高很多, 当冷却装置温度计正常后, 则过热可能是由变压器内部的某种故障引起。当变压器过热是由于油位过热时, 要及时的进行检查, 这样的现象主要表现为指示出现误报的情况, 缘油的颜色出现明显的改变现象和冷设备出现故障等。

2.5 变压器出现渗油

造成变压器渗油的原因很多, 主要有油箱焊缝渗油, 高压套管升高座或进人孔法兰渗油。低压侧套管渗漏, 防爆管渗油, 有载分接开关油室与变压器本体油箱互渗, 气体继电器连管不合适也会引起渗油。对于平面接缝处渗油可以直接进行焊接来避免变压器更大的损坏, 对于拐角及加强筋连接处渗油则往往渗漏点查找不准, 需要进行细致的检查和专业人员进行维修, 若是因为高压套管升高座或进人孔法兰渗油, 主要是因为胶垫安装不合适, 可以取出后重新进行安装即可。若是由于低压侧套管渗漏引起的, 主要是由于受母线拉伸和低压侧引线引出偏短, 胶珠压在螺纹上了, 可以直接对引线等进行调整。如果是因为防爆管渗油引起, 这样的情况很可能出现安全隐患, 要特别谨慎, 可以把防爆管拆除, 改装压力释放阀。当有载分接开关油室与变压器本体油箱互渗引起渗油时, 要对有载分接开关上部异型胶垫及贯穿密封处进行检查, 并及时处理, 如果出现了开裂等现象, 要更换新的密封胶垫。当气体继电器连管不合适引起渗油时, 要将气体继电器储油柜一侧连管取掉, 按要求将气体继电器与变压器油箱连管进行连接, 储油柜侧连管改用波纹伸缩管连接。

3 什么情况下要停止变压器的运行

在电力变压器的使用中, 如果故障可以在运行情况下得以解决那是再好不过的, 因为停止机器的运行很可能造成巨大的损失, 但当发生严重的情况时要及时的停止变压器的使用, 当变压器声音异常或声响明显增大, 或者套管有严重的破损和放电现象, 变压器冒烟着火或喷油或是变压器附近着火发生爆炸等危险现象, 还有压器已出现故障, 而保护装置拒动或动作不明确时, 都要停止变压器的使用。

参考文献

[1]王璇, 朱晓荣.浅析SF6断路器液压操作机构常见故障的原因及处理方法[J].科技传播, 2010 (22) .[1]王璇, 朱晓荣.浅析SF6断路器液压操作机构常见故障的原因及处理方法[J].科技传播, 2010 (22) .

[2]韦瑞峰, 冉玉琦, 陈振江.500kV主变压器铁芯故障分析处理[J].变压器, 2009, 469 (10) :51-53.[2]韦瑞峰, 冉玉琦, 陈振江.500kV主变压器铁芯故障分析处理[J].变压器, 2009, 469 (10) :51-53.

变压器故障分析与预防 篇9

变压器在电力系统中发挥着“心脏”的功能, 是变电站的主要电气设备之一, 其主要作用是变换电压, 以利于功率的传输。因而, 变压器的运行状况直接影响、甚至决定着电网的安全运行。虽然与其他电气设备相比, 变压器的故障率比较低, 但是在运行中一旦发生故障, 将给电网的正常运行和工农业生产带来严重的损失。

1 预防变压器绝缘老化

(1) 变压器在正常运行条件下, 由于长期受电、热、机械力、氧化等作用, 其绝缘材料的使用年限是一定的, 在接近或达到使用年限时, 绕组绝缘逐渐失去原有的弹性, 变得脆弱, 颜色枯焦变黑。这时, 已老化的绝缘若受到剧烈振动、机械损伤、短路电动力等的作用, 极易损坏, 容易发生绕组相间或匝间短路故障, 造成变压器供电中断、绕组烧损等严重事故。

(2) 变压器绝缘油在运行时可能与空气接触, 并逐渐吸收空气中的水分, 从而降低绝缘性能;同时绝缘油也可能吸收、溶解大量空气, 由于油经常处于较高的工作温度下, 油与空气中的氧接触, 会生成呈酸性的多种氧化物, 不仅增加油的介质损耗, 使油质劣化, 而且会腐蚀铜、铝、铁、绝缘材料等。绝缘油老化严重, 易产生故障隐患, 影响变压器的安全运行。

(3) 为防止油温异常引起事故, 必须严格控制变压器运行温度。目前, 使用的方法主要是采用具有多组控制接点的温度计来监测变压器的上层油温。当出现高温天气、频繁过负荷情况时, 更要加强监测、密切关注上层油温的上升, 掌握变压器负荷变异, 避免变压器长期处于高负荷运行状态。此外, 还要保证变压器的冷却系统始终处于良好运行状态。可采用红外成像技术, 随时掌握变压器运行时温度的变化, 减少因油温异常使绝缘老化引发的各类事故。

(4) 在运行工作中, 不定期用兆欧表对变压器进行绝缘吸收比的摇测, 通过检测直流电阻, 根据变压器相间电阻值参数的平衡系数来发现问题;必要时还应将变压器的直流泄漏电流值与往年或出厂时的数据进行比较, 并施加交流工频电压进行绝缘强度检查。

(5) 对变压器绝缘油劣化的预防, 主要是通过对变压器介质损耗进行检测。可从氢、烃类、CO、CO2、乙炔含量变化的气相色谱法分析来判断变压器内部潜伏性故障, 当氢、烃类含量急剧增加, 而CO、CO2含量变化不大时, 为裸金属 (如:分接开关) 过热性故障;当CO、CO2含量急剧增加时, 为固体绝缘物 (木质、纸、纸板) 过热性故障;当氢、烃类气体增加时, 乙炔含量很高, 为匝间短路或铁芯多点接地等放电性故障。

2 预防变压器过电压引起故障

(1) 在电力网中, 变压器的绝缘水平相对较低。为防止变压器遭受雷电过电压和操作过电压的侵害, 通常在变压器的高、 (中) 低压各侧均装设与其电压等级相匹配的避雷器, 并且避雷器的装设位置要尽可能靠近变压器, 因为过电压产生时所形成的冲击波的多次折反射, 仍然有可能使变压器上出现的过电压明显高于避雷器的动作电压或保护水平。

(2) 因为变压器各侧均安装有避雷器保护装置, 故各类过电压的侵入一般不会对变压器的绝缘形成直接威胁;但是, 由于变压器绕组中性点的接地方式有时要根据整个地区电网的调度需要而发生变化 (主要是110k V电压等级) , 如中性点由直接接地改为不接地, 或与此相反。当中性点不接地时, 为防止过电压威胁中性点绝缘, 也需要在中性点接入避雷器或放电间隙保护。

3 预防变压器磁路故障

变压器磁路故障主要反应在变压器器芯内部的绕组和铁芯之间。要确保穿芯螺丝、夹板与铁芯之间有一定的安全距离, 铁芯硅钢片组合之间的空隙要小。此外, 要确保变压器的铁芯接地。变压器铁芯必须有一点可靠接地。若铁芯接地不可靠, 则铁芯和夹件等金属构件容易产生悬浮放电, 损坏硅钢片自身绝缘和油绝缘;若铁芯发生多点接地, 一方面会造成铁芯局部短路过热, 另一方面也可能产生放电性故障。相比较而言, 铁芯多点接地故障更容易发生, 其具体形式主要有以下几种:

(1) 变压器内存在导电悬浮物, 在电磁场的作用下形成导电小桥, 使铁芯与油箱壁或油箱底部短接;

(2) 潜油泵轴承磨损产生的金属粉末进入变压器油箱中, 导致铁芯与油箱壁短接;

(3) 变压器油箱和散热器在制造过程中, 焊渣等清理不彻底, 在长期的强油循过程中, 逐渐被油流带出, 将铁芯和油箱壁短接;

(4) 铁芯上落有细微金属杂物, 将铁芯与夹件短接;

(5) 变压器在制造或大修过程中, 铁刷丝、起重用的钢丝绳的断股及微小金属丝在电磁场的作用下被竖起, 造成铁芯与油箱底部短接;

(6) 变压器进水, 使铁芯底部绝缘垫块受潮或穿芯螺杆绝缘损坏, 引起铁芯绝缘急剧下降, 造成铁芯多点接地。

4 预防变压器分接开关故障

分接开关是变压器结构中为数不多的可动部件, 由于存在可动接点, 且串接在高压主回路中, 因而分接开关的工作状况直接关系到变压器的安全运行, 因分接开关故障导致变压器停电、甚至损坏的事故时有发生。

(1) 分接开关触头弹簧压力不足, 触头滚轮压力不匀, 使有效接触面积减少, 以及因镀银层的机械强度不够而严重磨损等会引起分接开关烧毁。

(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) 倒分接开关时, 由于分头位置切换错误或不到位引起分接开关烧坏。

(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。如发现电流、电压、油位和声音发生变化, 应立即取油样作气相色谱分析。

(5) 在运行中, 开关接触部分触头可能磨损, 未用部分触头长期浸在油中可能因氧化而产生一层氧化膜, 使分接头接触不良。因此, 为防止分接开关故障, 在进行周期试验时, 必须切换测量各分头的直流电阻, 其三相电阻相差值不应超过2%。

(6) 倒分接头时, 应核对油箱外的分接开关指示器与内部接头的实际连接情况, 以保证接线正确。有载分接开关在带电、负载状态下进行换挡操作, 动作负载大。若操作机构出现故障, 轻者不能正确、迅速执行换挡操作, 这类情况的发生往往是由于二次接线接触不良、操作按钮不复位、接触器节点粘连等引起;重者引起切换接点间发生剧烈的放电, 引起绕组匝间或相间短路, 其中, 分接开关的电气限位和机械极限保护失灵是一个重要因素。因电气限位和机械限位开关同时失灵, 导致绕组短路放电, 造成变压器喷油而烧毁。

5 结论

小型变压器故障分析 篇10

关键词：10kV;变压器;故障;维护

随着我国经济的快速发展，社会对电力容量的需求也越来越大。作为电力系统中的核心设备，变压器起着至重要的枢纽作用。如果变压器不能正常工作，这将直接影响电能的输送、正常的变电等职能。因此，对于10kV变压器，分析其运行方式、易发故障、异常现象等事故发生的主要原因，并提出相关的防范解决措施就显得有重要的实际意义。

1.10kV变压器常见故障分析

1.1绕组故障

主要是变压器器身中绕组及绝缘材料发生故障。（1）表现正在系统内出现短路故障形成冲击电流造成的在线圈严重发热，部分绝缘老化，绕组层间、匝间短路、断路、接地、及烧坏等故障;（2）外部短路电流形成的电磁力造成的绕组机械损伤;（3）散热条件差，渗漏油造成缺油等外部运行环境造成的绕组故障。

1.2铁心故障

它主要是铁心组件中铁质加紧件出现松动而碰接到铁心，铁心上部压铁松动引起铁心振动和噪声;铁心接地不良或铁心烧坏;夹件损伤，铁心安装、排列不齐形成空洞声;铁心片间绝缘老化;铁心片叠装不良造成涡流增大，使铁损增加造成铁心过热等。

1.3分接开关及附件故障

它主要有分接开关触头压力下降，造成接触不良或错位，形成局部过热;安全气道或压力释放阀失灵;气体继电器失灵或误动，散热器出现堵塞或渗漏;绝缘瓷套管群边破裂、以及油污和灰尘的沉积而出现闪络或放电;测温装置失灵等。

1.4变压器油故障

它主要指油浸变压器及全密封变压器箱体内变压器油的故障，如变压器油进水受潮、氧化造成电气绝缘性能下降;油泥沉积阻塞使散热器散热性能变坏;变压器油绝缘下降造成局部闪络放电等。

1.5制造工艺及检修方法不当引起的故障

变压器在制造、检修组装过程中，由于不严格按照制造工艺检修工艺的标准执行或操作不当，如：绕组制作不规范、铁心裁剪或叠压公差大、绕组浸烘不透不干、组装顺序不统一、附件不标准，不合格以及检修后变压器存在隐患等，一旦投入运行，就容易产生各类故障，而危及变压器的安全运行。

1.6操作、维护不周引起的故障

在变压器投入运行后，经常处于过负荷运行;平时巡视少、维护少;监视装置失灵，变压器由于出现渗漏油而造成缺油 ` 状态不及时添注处理;密封胶垫老化且不及时更换而使变压器受潮等。

2.10kV变压器检修维护的必要性

随着电网建设速度的不断加快，对变压器运行的安全性、可靠性要求越来越高，为了更好的降低变压器运营成本和运行寿命，做好检修与维护工作势在必行。同时在当今的变压器检修和维护工作中，还要更好的实现检修与维护工作，做到时刻防护、及时检修的工作目的，这在很大程度上节省了维修费用，也保证了变压器的运行安全性和可靠性，为变压器工作的可靠开展做出了积极贡献。

变压器是一种交流电能转换的电气设备，它在运行的过程中主要的作用在于转换电流的电压，从而保证电能输送稳定与科学，减少电能在输送之中因为线损而造成的损失，有效的提高了送点经济性和远程送电稳定性。就目前电力系统中常见的变压器而言，其主要包含了器身、油箱、冷却装置、布线装置、调压装置等。在变压器检修工作中，这些构成变压器的元件和组成部分都必须要进行严格的检查，任何一个环节都不容忽视。经过多年工作实践分析，变压器的检修与保养主要是为了保证变压器的正常运行，确保电力输送的稳定、安全与可靠，使得处于运行状态的变压器能够达到预计运新状态，从而保证了变压器运行寿命。

3.10kV变压器检修维护对策分析

3.1加强定期检查

（1）在工作中，要定期对变压器相应的复制设施进行清洁和处理，及时的清扫瓷套管、绝缘子上面的灰尘，清除掉裸露导体上面产生的氧化膜以及生锈的部位。（2）变压器在正常的运行之中，经常会因为外界干扰而产生振动，而这种问题一旦发生，其必然会影响到变压器的紧固件，因此在检修的过程中一定要对变压器异常声响和固件的质量进行分析。同时还可以采用经过一段时期停电进行固件加紧维护，使得电气连接紧固得到保障。（3）定期或者不定期的对开关、触头进行检查。这一环节主要是检查开关和触头的紧固性、灵活性以及接触部位定位是否准确，对于发现的异常情况及时的进行处理。（4）在油浸式变压器中，要深入研究变压器器身是否存在渗漏、生锈等问题，对于存在的污垢淤积、机油限制流动等问题及时的处理，但是需要注意的是，这一环节经常会产生机械损伤，要注重对机械损伤的维修和防护。（5）定期检查油浸式电力变压器的绝缘油够不够，干式电力变压器的风机的运转、温控器的显示正不正常。

3.2做好日常检修

（1）在变压器日常检修工作中，主要是针对变压器在运行之中所发生的漏油、油位异常情况进行处理的，甚至对于变压器在运行的过程中所产生的异常声响、温度等问题做好纠正和处理，并及时的进行记录。（2）近年来，随着社会经济的发展和人民用电量的不断提高，变压器负荷问题时有发生，当变压器在运行的过程中产生负荷的时候，其应当及时的进行处理，降低变压器负荷，防止因为过度负荷而造成变压器安全事故的发生。（3）当有如下现象时，电力变压器应立即停电进行检修：电力变压器内部音响很大，有放电声;温度不正常并有上升现象;储油柜或安全气道喷油;油面下降到油位计的指示限度;油色变化过快;瓷瓶有严重的破损和放电现象等。（4）当发现电力变压器的油温较高时，而其油温所应有的油位显著降低时，应立即加油。加油时应遵守规定，如因大量漏油而使油位迅速下降时，应将瓦斯保护改为只动作于信号，而且必须迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。而变压器油位因温度上升而逐渐升高时，若最高温度时的油位可能高出油位指示计，则应放油，使油位降至适当的高度，以免溢油。（5）干式变压器的日常维护，如可停电，可检查紧固件是否松动，擦拭上面的灰尘。大中修主要是测一下绝缘电阻，如高低压对地电阻即可。

3.3加强在线监测

（1）局部放电在线监测技术。局部放电的发生机理可以用放电间隙和电容组合的电气的等值回路来代替，在电极之间放有绝缘物，对它施加交流电压时，在电极之间局部出现的放电现象，可以看成是在导体之间串联放置着2个以上的电容，其中一个发生了火花放电。

（2）油中气体的在线分析技术。油内气体的在线分析技术主要是根据所采集的气体浓度的比较值，推测出油的绝缘所处的裂解条件。这个主要反映变压器内部油的特征以及对一氧化碳和氢气等固体绝缘故障的气体进行在线监测。油色谱在线监测一直是判断变压器内部状态的重要手段。

4.结语

综上所述，现阶段，对10kV变电站变压器进行探讨不仅对电力企业检修人员具有直接的指导意义，且对从事电力行业的工作者更有学习、交流的作用。电力工作者要不断提高自身专业技术水平，切实做好变压器的故障诊断和检修工作，从而以最大化地确保整个电力系统安全的运行。

参考文献：

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[2]张跃辉，吕昌红.电力变压器常见故障及诊断技术[J].中国新技术新产品，2009（11）.

[3]许进华，吴玉红.防止运行中变压器异常状况及事故发生的对策[J].科技情报开发与经济.2010（15）.