题目：变压器的故障维修

目录

一、变压器的结构及原理1

（一）变压器的工作原理1

（二）变压器的分类2

（三）变压器应装设的保护装置2

（四）瓦斯保护3

（五）差动保护4

二、变压器的故障4

（一）短路故障5

（二）放电故障5

（三）绝缘故障7

（四）铁芯故障8

（五）分接开关故障8

三、变压器的故障检修9

（一）变压器的检修项目9

（二）变压器运行中故障检修9

四、变压器的故障维修事例12

（一）绕组断股故障的诊断维修12

（二）变压器套管故障12

五、结语12

参考文献14

摘要

在电能的传输和配送过程中，变压器是变电站中的主要设备，在运行中一旦发生异常情况，将会影响系统的正常运行以及对用户的正常供电，甚至造成大面积停电。因此，变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的保证，必须最大限度地防止和减少变压器的故障和事故的发生。但由于变压器长期运行，故障和事故总不可能完全的避免，且引发事故和故障又出于多方面的原因。如外力的破坏和影响，不可抗拒的自然灾害，安装、检修、维护中存在的问题和制造过程中遗留的设备缺陷等事故隐患。特别是电力变压器长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响，已成为发生故障的主要因素。

文章介绍了以油浸式变压器为例的电力变压器的常见缺陷和故障，如变压器器身的漏油、渗油、接头过热、绕组断股、熔丝熔断、掉闸、分接开关故障、绝缘老化、多点接地、中性点过电压、绝缘受潮等，并分析了这些故障对变压器的危害，并对消除故障的方法进行了归纳总结，此外还分析了变压器常用的在线监测技术，具有一定的工程实用价值。

关键词：电力变压器；故障；诊断；维修

变压器的故障维修

在电能的传输和配送过程中，电力变压器是能量转换、传输的核心，是国民经济各行各业和千家万户能量来源的必经之路，是电网中最重要和最关键的设备。电力设备的安全运行是避免电网重大事故的第一道防御系统，而电力变压器是这道防御系统中最关键的设备。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。

一、变压器的结构及原理

变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）;自耦变压器；高压变压器（干式和油浸式）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯，XED型，ED型CD型。

（一）变压器的工作原理

变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primarycoil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压，是由一次线圈与二次线圈间的「匝数比」所决定的。因此，变压器区分为升压与降压变压器两种。

大部分的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性，大部分磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化，可以这样说，没有变压器，现代工业实无法达到目前发展的现况。

以油浸式变压器为例，其主要有器身（由铁芯、绕组、引线和绝缘组成）、油箱（由油箱本体：箱盖、箱壁和箱底或上下节油箱组成）、调压装置（即无励磁分接开关或有载分接开关）、冷却装置（即散热器或冷却器）、保护装置（即储油柜，油位计，压力释放阀，测温原件，气体继电器等）、出线装置（高、中、低压套管，电缆出线等）组成。

电子变压器除了体积较小外，在电力变压器与电子变压器二者之间，并没有明确的分界线。一般提供50Hz电力网络之电源均非常庞大，它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制，通常受限于整流、放大，与系统其它组件的能力，其中有些部分属放大电力者，但如与电力系统发电能力相比较，它仍然归属于小电力之范围。

（二）变压器的分类

按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。

按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。

按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。

按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。

按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、试验变压器转角变压器、励磁变压器。

（三）变压器应装设的保护装置

1．反映变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护。 　　

2．反映变压器绕组和引出线相间短路、中性点直接接地系统绕组和引出线的单相接地短路的纵差保护或电流速断保护。 　　

3．反映变压器外部相间短路并作为瓦斯保护盒差动保护（或电流速断保护）后备的过电流保护（或复合电压起动的过电流保护或负序过电流保护）。 　　

4．反映中性点直接接地系统中变压器外部、内部接地短路的零序电流保护。 　　

5．反映变压器对称过负荷的过负荷保护。 　　

6．反映变压器过励磁的保护。 　　

（四）瓦斯保护

1．瓦斯保护的基本工作原理 　　

反映故障时气体数量和油流速度的保护称为瓦斯保护。当变压器内部故障时，故障点局部高温使变压器油温升高，体积膨胀，油内空气被排出而形成上升气体。若故障点产生电弧，则变压器油和绝缘材料将分解出大量气体，这些气体自油箱流向储油柜。故障程度越严重，产生气体越多，流向储油柜的油流速度越快。由于气体数量和油流速度能直接反映变压器故障性质和严重程度，股产生少量气体和气流速度较小时，轻瓦斯动作于信号；故障严重，油流速度高时，重瓦斯保护瞬时作用于跳闸。 　　

气体继电器是构成瓦斯保护的主要元件，它是安装在油箱与储油柜的联管中部，这样油箱内部气体必须通过气体继电器才能流向储油柜。为了使气体顺利地流向储油柜，老式变压器要求油箱与联管都要有一定倾斜度，其中油箱要求有1%-1.5%，联管要求有2%-4%的倾斜度。新型的变压器在容易聚集气体的地方（如套管升高座）装有集气分管，各集气分管都接入集气总管，然后将集气总管接到气体继电器前端的联管上。这样，只要集气管和联管有一定倾斜度，气体就能流入储油柜，所以油箱就没有倾斜度方面的要求了。 　　

目前，国内采用开口杯挡板式气体继电器，其工作原理如下： 　　

（1）正常工作时，开口杯中充满了油，由于开口杯自身重力产生的力矩小于平衡锤产生的力矩，所以开口杯向上顶，干簧触点断开。 　　

（2）当变压器油箱内部发生轻微故障时，少量气体将聚集在继电器的顶部，使继电器内的油面下降，开口杯露出油面，由于开口杯自身重量加上杯内的油重量所产生的力矩大于平衡锤产生的力矩，因此开口杯向下转动，当固定在开口杯上的磁铁随开口杯下降到接近干簧触点时，该触点闭合发出轻瓦斯动作信号。 　　

（3）当油箱内部发生严重故障时，就会产生大量的气体并伴随着油流冲击挡板，当油流速度达到继电器的整定值时，挡板被冲到一定的位置，固定在挡板上的磁铁就接近于干簧触点，使该触点闭合，该触点闭合动作于断路器跳闸。 　　 　　

2．瓦斯保护的优缺点 　　

瓦斯保护的主要优点是结构简单，能全面反映变压器油箱内部的各种故障。特别是当发生匝间短路且被短接的匝数很少时，故障回路的电流虽然很大，可能造成严重的局部过热，但反映在外部电路的电流变化却很小，甚至连灵敏性较高的差动保护也可能不动作。因此，瓦斯保护对反映这类故障具有特别重要的意义。此外，瓦斯保护是铁芯烧损的唯一保护。瓦斯保护由于简单、灵敏、经济而被广泛使用，在KVA及以上的油浸式变压器和KVA及以上的室内油浸式变压器均应装设瓦斯保护。 　　

瓦斯保护的主要缺点是不能反映变压器套管及引出线的故障。所以瓦斯保护不能作为变压器地唯一主保护，它与差动保护共同作为变压器地主保护。 　　

（五）差动保护 　　

变压器差动保护是按循环电流原理构成的，它能正确区分变压器内、外故障，并能瞬时切除保护区内的故障。变压器两侧分别装设电流互感器TA1和TA2，其二次线圈按环流原则相串联，差动继电器接在差流回路上。 　　

正常运行或外部故障时，变压器两侧都有电流通过，两个电流互感器的变比若选择适当时，二次电流I12和I22的大小相等，方向相同，而在差动回路中I12和I22的方向相反，因而差动继电器KD中的电流等于两侧电流互感器二次电流之差，电流为零，所以正常运行或外部故障时继电器不会动作。 　　

当变压器内部发生故障时，两侧电流互感器的二次电流Id12和Id22在差动回路中方向相同，差动继电器流过的电流为两电流之和，使差动继电器动作。 　　

实际上，由于变压器励磁涌流、接线方式和电流互感器的误差等因素的影响，差动继电器中会流过不平衡电流，不平衡电流越大，继电器的动作电流越大，致使差动保护的灵敏性降低。因此差动保护需要解决的主要问题之一是采用各种措施避免不平衡电流的影响，在保证选择性的条件下，还要保证内部故障时有足够的灵敏性和速动性。

二、变压器的故障

油浸式电力变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的故障，其主要类型有：各绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地故障等。这些故障危害很大，因为短路电流产生的高温电弧不仅会烧毁绕组绝缘盒铁芯，还会使绝缘材料和变压器油分解而产生大量气体，有可能使变压器油箱局部变形、破裂，甚至发生油箱爆炸事故。因此，当变压器发生内部故障时，必须迅速将变压器切除。外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型有：绝缘套管闪络或破碎而发生的接地（通过外壳）短路，引出线之间发生的相间故障等而引起的变压器内部故障或绕组变形等。发生这类故障时，也应迅速切除变压器，以尽量减少短路电流对变压器地冲击。本文对常见的变压器短路故障、放点故障、绝缘故障、铁芯故障、分接开关故障、渗漏油气故障、油流带电故障、保护误动故障等按各自的成因、现象判断及相应的处理措施等分别进行阐述。

（一）短路故障

变压器短路故障主要指变压器出口短路，以及内部引线或绕组间对地短路、及相与相之间发生的短路而导致的故障。

出口短路对变压器的影响，主要有：

1．短路电流引起绝缘过热故障

变压器突发短路时，其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路电流，它将产生很大的热量，使变压器严重发热。当变压器承受短路电流的能力不够，热稳定性差，会使变压器绝缘材料严重受损，而形成变压器击穿及损毁事故。

2．短路电动力引起的绕组变形故障

变压器受短路冲击时，如果短路电流小，继电保护正确动作，绕组变形将是轻微的；如果短路电流大，继电保护延时动作时甚至拒动，变形将会很严重，甚至造成绕组损坏。对于变形轻微的，如果不及时检修，恢复垫块位置，紧固绕组的压钉及铁轭的拉板、拉杆，加强引线的夹紧力，在多次短路冲击后，由于累积效应也会是变压器损坏。因此诊断绕组变形程度、制定合理的变压器检修周期是提高变压器抗路能力的一项重要措施。

3．绕组变性的特点

（1）受电动力影响的变形。1）高压绕组处于外层，受轴向拉伸应力和辐向张应力，使绕组端部压钉松动、垫块飞出，严重时，铁轭夹件、拉板、紧固钢带都会弯曲变形，绕组松弛后使其高度增加。2）中、低压绕组的位置处于内柱或中间时，常受到轴向和辐向压缩力的影响，使绕组端部紧固压钉松动，垫块位移，撑条倾斜，线柄在辐向上呈多边形扭曲。3）绕组分接区、纠接区线柄变形。4）绕组引线位移扭曲。

（2）受机械力影响的变形。即变压器绕组整体位移变形。这种变形是在运输途中，受到运输车辆的急刹车货运输船舶撞击晃动所致。

（二）放电故障

变压器的放电事故主要有：局部放电、火花放电、电弧放电等。

1．变压器的局部放电故障

在电压的作用下，绝缘结构内部的气隙、油膜或导体的边缘发生非贯穿行的放电现象，称为局部放电。

（1）局部放电的原因。1）当油中存在气泡或固体绝缘材料中存在空穴或空腔，由于气体的介电常数小，在交流电压下所承受的场强高，但其耐压强度却低于油和纸绝缘材料，在气隙中容易首先引起放电。2）外界环境条件的影响。如油处理不彻底，带进气泡、杂物和水分。或因外界气温下降使油中析出气泡等，都会引起放电。3）由于制造质量不良。如某些部位有尖角、倒刺、漆瘤等，它们承受的电场强度较高而出现放电。4）金属部件或导电体之间接触不良而引起的放电。

（2）放电产生气体的特征。放电产生的气体，由于放电能量不同而有所不同。如放电能量密度在10-9C以下时，一般总烃度不高，主要成分是氢气，其次是甲烷，氢气占氢烃总量的80%—90%；当放电能量密度为10-8—10-7C时，则氢气相应降低，而出现乙炔，但乙炔这时在总烃中所占的比例常不到2%，这是局部放电区别于其他放电现象的主要标志。

（3）测量局部放电的方法。1）电测法。2）超声法。3）化学法。

2．变压器火花放电故障

发生火花放电时放电能量密度大于10-6C的数量级。

（1）悬浮电位引起的火花放电。高压电力设备中某金属部件，由于结构上原因，或运输过程和运行中造成接触不良而断开，处于高压与低压电极间并按其阻抗形成分压，而在这一金属部件上产生的对地电位成为悬浮电位。

（2）油中杂质引起火花放电。变压器发生火花放电故障的主要原因是油中杂质的影响。杂志由水分、纤维质（主要是受潮的纤维）等构成。

（3）火花放电的影响。一般来说，火花放电不致很快引起绝缘击穿，主要反映在油色谱分析异常、局部放电量增加或轻瓦斯动作，比较容易被发现和处理，但对其发展程度应引起足够的认识和注意。

3．变压器电弧放电故障

电弧放电是高能量放电，常以绕组杂件绝缘击穿为多见，其次为引线断裂或对地闪络和分接开关飞狐等故障。

（1）电弧放电的影响。电弧放电故障由于放电能量密度大，产气急剧，常以电子崩形式冲击电解质，使其绝缘纸穿孔、烧焦或碳化，使金属材料变形或融化烧毁，严重时会造成设备烧损，甚至发生爆炸事故，这种事故一般事先难以预测，也无明显预兆，常以突发的形式暴露出来。

（2）电弧放电的气体特征。出现电弧放电故障后，气体继电器中的H2和C2H2等组分常高达几千μL/L，变压器油亦碳化而变黑。油中特征气体的主要成分是H2和C2H2，其次是C2H6CH4。当发电故障涉及到固体绝缘时，除了上述气体外，还会产生CO和CO2。

（三）绝缘故障

变压器的绝缘故障主要有：固体纸绝缘故障液体油绝缘故障。

1．固体纸绝缘故障

固体绝缘具有不可逆转的老化特性，其机械和电气强度的老化降低都是不能恢复的。变压器的寿命主要取决与绝缘材料的寿命，因此油浸变压器固体绝缘材料，应既具有良好

的电绝缘性能和机械特性，而且长年累月的运行后，其性能下降较慢，即老化特性好。

（1）纸纤维材料的性能。绝缘纸纤维材料是油浸变压器中最主要的绝缘组件材料，纸纤维事植物的基本固体组织成分，组成物质分子的原子中有带正电的原子核和围绕原子核运行的带负电的电子，与金属导体不同的是绝缘材料中几乎内有自由电子，绝缘体终极小的电导电流主要来自离子电导。

（2）纸纤维材料的劣化。1）纤维崔裂。2）纤维材料机械强度下降。3）纤维材料本身的收缩。

2.液体油的绝缘故障

（1）变压器油劣化的原因。1）污染是油中混入水分和杂质，这些不是有氧化的产物，污染有的绝缘性能会变坏，击穿电场强度降低，介质损失角增大。2）劣化是有氧化后的结果，当然这种氧化并不仅指纯净油中的烃类的氧化，而是存在于油中杂质将加速氧化过程，特别是铜铁铝金属粉屑等。

(2)变压器油劣化的过程。油在劣化过程中主要阶段的生成物有过氧化物、酸类、醇类、酮类和油泥。对油的判断有绝缘油变质、进水受潮、感染微生物细菌、含有极性物质的醇酸树脂绝缘漆溶解在油中、油中混有水分和杂质、两种及两种以上不同来源的绝缘油混合使用。

3．影响变压器绝缘故障的主要因素

（1）温度的影响。

（2）湿度的影响。

（3）油温保护方式的影响。

（4）过电压的影响。

（四）铁芯故障

1．变压器铁芯故障的原因：

（1）安装过程中的疏忽。

（2）制造或大修过程中的疏忽。

（3）铁芯下夹件垫脚与铁轭间的纸板脱落，造成的垫脚与硅钢片相碰或变压器进水使纸板受潮形成的短路接地。

（4）潜油泵轴承磨损，金属粉末沉积箱底，受电磁力影响形成导电小桥。

（5）油箱中不慎落入金属异物。

（6）下夹件与铁轭阶梯间的木垫受潮或表面附有大量油泥、水分、杂质使其绝缘被破坏。

（7）油泥污垢堵塞铁芯纵向散热油道，形成短路接地。

2．故障的影响

（1）贴心局部过热甚至烧坏，造成磁路短路，是贴心损耗增加。

（2）变压器内气体不断增加析出，可能导致气体继电器动作跳闸事故。

3．铁芯故障的判断一般通过变压器油色谱分析。当发生多点接地故障时，接地电流将明显增大。停役检查时可直接测贴心对地绝缘电阻。

（五）分接开关故障

变压器的调压分接开关有有载分接开关和无载分接开关两大类。

1．无载分接开关的故障

（1）电路故障方面。

（2）机械故障方面。

（3）结构组合方面。

（4）绝缘故障方面。

2．有载分接开关的故障

有载分接开关的故障，大多反映在：有载分接开关的密封不严，由于雨水侵入导致分接开关绝缘性能降低引发事故；分接开关的过渡电抗或过渡电阻在切换过程中被击穿、烧断，使触头间的电弧形成故障，造成变压器事故；分接开关滚轮卡死，使分接开关停在过渡位置造成相间短路；分接开关的油箱密封不严，造成向变压器本体渗漏；分接开关缺油，但油位指示出现假油位；分接开关保护的误动作和电动机构的众多方面故障，引起不必要的停电事故等等。

有载分接开关本体故障常见的有：触头烧损、触头脱落、滑档、油箱渗油、实际运行档位与显示档位不对应、主轴扭断、电气和机械连接器失灵等。

三、变压器的故障检修

（一）变压器的检修项目

1．打开变压器油箱盖，吊芯检查。

2检查铁芯、线圈、分接开关和引出线。

3．检修箱盖、油枕、防爆管、散热管、油阀门和高低压套管。

4．检修冷却装置和滤油装置。

5．清扫外壳，必要时再补喷漆。

6．检查控制测量仪表、信号和保护装置。

7．变压器油试验，过滤和换油。

8．必要时干燥变压器铁芯。

9．装配变压器。

10．进行规定的测量和实验。

变压器大修周期的规定：

（1）电厂和变电所的主要变压器，投入运行后第5年内和以后每隔5-10年大修一次，在此范围内按预防性检查和实验结果确定检修时间。

（2）发电厂和变电所的非主要变压器，如果未过负荷运行，每10年大修一次。

（二）变压器运行中故障检修

1．变压器巡视检查应注意以下几点：

（1）声音是否正常，正常运行的变压器有轻微的嗡嗡声，这是交流电通过线圈时产生磁通，使用时变压器铁芯振动发出的声音，正常运行时，这种声音是清晰而有规律的，但当变压器的负荷变动或运行出现异常以及发生事故时，将产生异常声音，因此，可根据声音来判断变压器的运行情况。

（2）检查变压器本身是否有渗、漏油现象，油的颜色和油位是否正常，新的变压器油呈浅黄色，运行后呈浅红色，如有异常进行处理。

（3）变压器的电流和温度是否正常：国家规定变压器绕组温升为65K，它的依据是以A级绝缘为基础的，因为一般环境温度低于40°，那么，40°+65°=°，正是A级绝缘的极限温度。

（4）变压器套管是否清洁，有无破损、裂纹和放电痕迹。变压器套管脏污最容易引起管闪络，引起跳闸，而不能保证可靠供电，另一方面，由于脏污吸收水分，使导电性能提高，不仅表面容易引起表面放电，还可能引起泄漏电流增加，使套管发热，最后导致击穿。

（5）变压器接地是否良好，一、二次引线及各触点是否紧固，各部分电气距离是否符合要求。

2．可以根据声音来判断运行中的变压器的运行情况，用木棒的一端放在变压器的油箱上，另一端放在耳朵边仔细听声音，如果是连续不断的嗡嗡声，比平时加重，就要检查电压、油温是否太高，若无异状，再捡查铁芯是否松动，当听到滋滋声时，要检查套管表面有无闪络现象，若无异状，再检查内部，当听到必剥声时，要检查线圈之间或铁芯与夹板间的绝缘有无击穿现象。

3．运行中的变压器需要补充变压器油时，应首先查明原变压器油种类，然后填入相同牌号的变压器油，因为不同种类的变压器油是不能随意混合的。如果实在找不到同类油种而又确实需要添入时，应首先了解原变压器油和欲添入的变压器油的物理性质，如密度、粘度、凝固点、闪点是否相近，然后再进行安定度测试，即将两种油取样，按需要配合的比例配合，混合后放在容器内一个月，观察是否起变化，如未发现生成沉淀物，又能达到绝缘油的标准，即可使用。

4．变压器运行时的损耗主要有铁损和铜损耗，损耗的大小外施电压有关，只要外施电压一定，不论空载还是满载，可以认为铁耗不变，变压器的铁耗可以近似等于空载损耗，并用空载试验的方法可测得。变压器的铜耗大小与绕组中流过的电流的大小有关，即随负荷大小的变化而变化，额定负荷时，变压器的铜耗可近似等于负荷损耗，并用短路的实验方法测得，任意负荷时变压器的铜耗等于负荷系数（负荷电流与额定电流的比值）的平方乘以额定电流时的负荷损耗。

5．（1）新补入的油必须经过试验合格后才可注入，若为新旧混合物的油，即使新、旧油均试验合格，也还要在混合后再进行试验，这是因为变压器油的成分及其物理化学性质，不只限于油的牌号、产地、商标，而应该有实际的混合比，混合后还要进行试验，合格后才可使用。（2）补油前应将重瓦斯保护由跳闸改为信号装置，这是因为，在加油和滤油时，难免将空气带入变压器内，而不能及时排除，当变压器运行后随着油温的上升，油内部存储的空气逐渐溢出，使瓦斯继电器动作而不必断开油开关，只需给一报警信号，让运行值班人员做出判断。（3）补油后要检查瓦斯继电器，并及时放出气体，24小时无问题，再将瓦斯保护接入跳闸回路，（4）禁止从变压器下部补油，以防止变压器的底部污秽物质进入变压器线圈内部，（5）补油要适量。

6．变压器在运行中，由于电能在铁芯和绕组中的损耗转变为热能，引起各部分发热，使变压器温度升高，若变压器的温度长时间超过允许值，则变压器绝缘容易老化、损坏，并且容易发生电气击穿造成故障，危及到变压器的安全与使用，因此，必须监视变压器的运行温度，以保证变压器的安全运行与合理的使用寿命。变压器温度与周围空气温度的差值叫做变压器的温升，变压器的运行温度是以上层油温来确定的，它主要决定于绕组的绝缘材料，对A级绝缘的变压器，当周围最高温度为40°时，国家标准规定绕组的温升为65K,上层油温的允许温升为55K。

7．变压器的极性是用来标志在同一时刻一次、二次绕组端头彼此相位的关系，因为电动势的大小和方向随时在变化，在某一瞬间一、二次绕组必定会出现同时为高电位的两个端头和同时为低电位的两个端头，同时为高电位（低电位）的对应端称为变压器的同极性端或同名端。变压器的极性决定于绕组的绕向，绕向改变，其极性也随之改变，因此在实际应用中，变压器的极性是变压器并联运行的依据，依据其极性可将变压器组合成多种形式的电压，若极性接反，将会出现很大的短路电流，致使变压器烧毁，故使用变压器时应注意铭牌上的极性标志。

8．KVA及以下容量的变压器无中性点引出线时，用线间直流电阻相互比较，即R-AB、R-BC、R-CA相互比较，其最大差值不大于2%，与以前（出厂、交接或上次）测量的结果比较，其相对变化也应不大于2%，（本次测量值换算至同一温度，其差值与以前数值之比）。当变压器有中性点引出线时，测定相电阻，相间差值一般应不大于三相平均值的4%，线间差值一般应不大于三相平均值的2%。每次所测电阻都必须换算到同一温度下进行比较，若比较结果直流电阻虽未超过标准，但每次测量的数值都有所增加，这种情况也应引起足够的重视。如变压器无中性点引出线，三相电阻不平衡超过2%时，则需将线电阻换算成相电阻，以便找出缺陷相，三相电阻不平衡的原因，一般有以下几种：（1）分接开关接触不良，分接开关接触不良反应在一两个分接处电阻偏大，而且三相之间不平衡，这主要是分接开关不清洁，电镀层脱落，弹簧压力不够等，固定在箱盖上的分接开关，也可能在箱盖紧固以后，使开关受力不匀造成接触不良。（2）焊接不良，由于引线和绕组焊接处接触不良，造成电阻偏大，多股并联绕组，其中有一两股没焊上，这时电阻偏大较多。（3）三角形连接绕组其中一相断线，测出的三个线端的电阻都比设计值打的多，没有断线的两相线端电阻为正常时的1.5倍，而断线相线端的电阻为正常值的3倍。此外，变压器套管的导电杆和绕组连接处，由于接触不良也会引起直流电阻增加。

四、变压器的故障维修事例

（一）绕组断股故障的诊断维修

事例1：某变压器低压侧lOkV线间直流电阻不平衡率为2．17％，超过部颁标准值1％的一倍还多。发现缺陷后，先后对各引线与导线电杆连接点进行紧固处理，又对其进行几次跟踪试验，但缺陷仍存在。

1)色谱分析。色谱分析结果该主变压器C2H2超标，从0．2上升至7．23／tL／I·，说明存在放电性故障。但从该主变压器的检修记录中得知，在发现该变压器QH：变化前曾补焊过2次，而且未进行脱气处理：其它气体的含量基本正常，用三比值法分析，不存在过热故障，且历年预试数据反映除直流电阻不平衡率超标外，其他项目均正常。

2)直流电阻超标分析。经换算确定C相电阻值较大，怀疑是否由于断股引起，经与制造厂了解该绕组股数为24股，据此计算若断一股造成的误差与实际测量误差一致，判断故障为C相绕组内部有断股问题。经吊罩检查，打开绕组三角接线的端子，用万用表测量，验证厂C相有一股开断。

（二）变压器套管故障

变压器套管由于密封橡胶垫质量不好，安装位置不当或螺母压得不紧等原因，有可能导致密封不严，以致水分或潮气侵入绝缘受潮而损坏；电容式套管绝缘分层中存在的微细缺陷产生的局部放电，可能使变压器套管的绝缘逐渐遭到破坏；由于套管表面积垢严重，在毛毛雨、下雪或起雾等天气条件下，有可能发生污闪；另外，由于变压器套管引线连接处接头螺钉松动，接触不良，引起局部过热、严重的有可能造成引线烧断。

事例13：年，某局变电站1#主变大修，在对KV侧C相套管进行试验时发现，套管介损超标，取套管油样进行耐压试验，油耐压不合格，经过干燥处理后，各项试验合格。

事例14：某局变电站1#主变在春检时，检修人员发现KV侧有一相套管将军帽有发热迹象。经检查发现，引起丝扣已烧损，原因是将军帽与引线连接处的铜螺母上反且没有拧紧。

五、结语

当前，电力设备的定期检修管理制度正面临重大的历史改革，在想一可靠性为中心的状态检修策略过度的过程中，作为一种有效的基础工作，研究、分析电力故障的特征与诊断维修技术，必将对逐步实现的电力设备检修管理制度向状态检修转移起到积极的推动作用。

进入二十一世纪电力行业将有更大的发展，一切将向着智能化、全自动化发展，变压器也将会出现智能化的新产品，向着设计优良、使用简洁方便且无故障化靠拢，这将是不可阻拦的趋势！同时，加强电力安全生产、提高供电可靠性和电力服务质量，努力实现电力设备管理的科学化、现代化，最大限度地满足电能对全社会服务的需求，正是应执着奋斗的出发点和根本宗旨。

参考文献

[1]王有元，廖瑞金，孙才新等.变压器油中溶解气体浓度灰色预测模型的改进[J].高电压技术，3,29（4）：24-26.

[2]闫志军，岑云峰.浅谈变压器故障的分析[J].内蒙古石油化工，，（8）.

[3]江伟.变压器故障分析及防护措施[J].安防科技，，(1).

[4]杜中杰，张燕，何宏群.浅谈如何应用溶解气体分析法诊断变压器故障[J].变压器，，（3）.

[5]高兴龙，白常有.浅谈电力变压器常见故障及诊断技术[J].经济研究导刊，.

[6]中华人民共和国能源部.进网作业电工培训教材[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,.

[7]董其国.电力变压器故障与诊断.中国电力出版社,.

[8]郑伟然.一次主变差动保护误动作的分析.农村电气化..4.

[9]陈俊,陆晓芬.两起有载分接开关故障分析与处理.浙江电力..6.

电厂变压器变压器

变压器故障

变压器详解图变压器故障参考文献书籍

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/4815.html