电力变压器常见故障及分析

【摘要】电力变压器是一种十分广泛应用于电力系统中的最为关键的电力设备，它最主要的目的是能够实现为电网运行过程中的提供传输交流电能的作用，是服务于各种输电过程中缺一不可的关键设备。电力变压器对电网长期稳定、高效运行发挥着十分关键的作用，并且也会对用户方面的用电稳定性起着决定性的影响。因此，如何最大限度的减小变压器在长期运行过程中的故障几率和故障程度，做到降低损失，成为当前最为关心的重要课题。

【关键词】电力变压器；故障分析；降低损失

随着近些年来人民群众在生产、工作和生活中对与电力这一种特殊资源的需求的持续上涨，电力系统的安全和运行稳定愈来愈受到领导以及电力研究学者们的重视。变压器作为电力系统中的最为关键的电力设备，对电网长期稳定、高效运行起着决定性的作用，因此研究分析如何最大限度的减小变压器在长期运行过程中的故障几率和故障程度具有重要意义。

一、电力变压器故障分析 （一）绕组

绕组是电力变压器中的重要组成主要部件，同时绕组还是变压器电路中一次部分的主要构成，其出现的主要故障形式包括绕组断路、绕组短路、绕组变形和绕组过热四种。在实际运行过程中，由于绕组故障的早期隐蔽性非常的强，很难及时的发现问题，一般情况下许多变压器在出现了上述介绍的各种问题之后仍能正常运行，例如绕组有轻微的走位或变形，但其实绕组内部已经是出现了比较严重的损坏，这个时候短路电阻能力较差，闪光小母线或外部动作可能进一步引发严重影响变压器正常工作的故障。

当变压器绕组有毛刺、边缘曲率半径小等工厂工艺缺陷，或检修过程中干燥过程不完整，异物落入变压器绕组线圈时，会导致运行中的变压器容易发生绕组

短路，合闸小母线会导致油色谱异常，严重时会出现CH类气体，相间电阻很小甚至为零。合闸小母线故障必须及时解决，否则会导致油压升高、油温升高、轻、重气体保护动作。在严重情况下，变压器烧毁，导致断电。

（二）铁芯

铁芯内部的部分短路主要是由于铁芯之间的绝缘损坏造成的。变压器正常运行期间，受损绝缘清漆之间存在杂质、空气和水分是造成绝缘损坏的原因。此外，变压器的长期过载运行也会增加铁芯绝缘的负荷。当发生局部短路时，铁芯的接地电流通常是异常的，但故障处的绝缘油会局部过热和局部放电，从而增加铁损，影响变压器的正常运行。另外，铁芯硅钢片需要更换维修，维修难度大。

（三）分接开关

分接开关是为调节变压器的参数而改变变压器线圈有效匝数的机械装置，可分为有载分接开关和无载分接开关。由于无载调压开关具有只能在不通电的情况下开展手动操作的特点，因此该种故障主要是由于人为操作的不当引起的。

有载调压开关对改善电能质量起着至关重要的作用。结构精密，品种繁多，操作、检查、维护对工艺质量要求高。据统计，变压器有载分接开关的机械故障率要远高于电气故障率。然而，如果机械故障不能及时解决，它将转化为电气故障，这往往会导致变压器事故。大部分故障，如档位不一致、密封性差等，可通过日常加强检查及早发现并解决，以免影响变压器的正常运行，造成不必要的停电。

（四）引线

引线放电是由于引线绝缘损坏，尤其是当两根引线处于相互垂直的位置时，电场集中，相间距离减小，易造成短路，严重时会烧损绕组发展成电弧，还会产生CH类气体，影响变压器正常运行。变压器的过电压运行和存在尖角毛刺、引线露铜都是导致引线放电的主要原因。引线焊接不良会造成局部高温，产生CH等烃类特征气体，局部过热，在短路电流或冲击负荷的冲击下还易发生引线断线，引发事故，使变压器停运。

（五）套管

套管作为变压器的出线装置，是连接变压器内部绕组与外部设备出线的桥梁，对变压器的安全稳定运行至关重要。套管的位置使其长期受到风、雨、污染等外部环境的影响和损坏。搪瓷很容易老化，因此也是变压器故障的常见部分，在运行期间需要足够的电气强度和机械强度。变压器套管有纯瓷套管、硅橡胶套管、充油套管和电容套管等结构。滤网末端的排放、水中的水分和接头的加热是衬套的常见故障。虽然变压器的运行在短时间内不会受到影响，但如果不能及时消除短缺，将演变为严重事故。如果接头中有放电，可能导致套管爆炸，甚至变压器起火。套管过热故障可分为电流加热和电磁加热。由电流加热引起的过热故障大多是由于导线和电缆焊接不良或导电棒接触不良引起的，主要位于一般盖、接线棒等处。电磁加热可能是由漏油引起的，可能导致外壳缺油或外壳绝缘受潮。

（六）绝缘油

绝缘系统主要包括变压器油、绝缘部件和绝缘纸板组成的油纸绝缘系统，其中绝缘油的色谱含量是反映电力变压器绝缘水平的最佳方式。作为变压器的血液，它也起着传热的作用。故障主要有四种类型，即：由于油中的气体、金属、碳化物和微生物杂质导致的油质劣化，导致局部放电；绝缘油进水受潮，含水量超标；油温过高、油速过快导致油流带电：绝缘油因长期使用或混油而老化。绝缘油的故障主要反映其他结构的故障，而不是其自身的问题。一般来说，它仍然可以在短时间内运行。故障排除后，可用油再生过滤器更换新油即可解决。

（七）冷却系统

冷却系统由冷却器、管道、风扇和潜水泵组成。冷却系统不能正常工作的原因自然也是由于上述的几个部件出现了各种各样程度的故障和问题。冷却器工作效率低和风扇的不正常工作的情况都会导致变压器冷却效果不良、散热不良以及变压器油温的迅速升高。压力控制开关轴承若是出现了磨损将会破坏轴承的结构，磨损过程种出现的铁屑粉末也会伴随着变压器油带入变压器内，这种现象可能出现铁芯在多个位置接地的故障。压力控制开关控制电路若是出现了故障可能引起

二次电路出现跳闸事故或是变压器直接停机。最后，若是管道和冷却器出现了漏油的问题将会引起变压器内的油位降低，需要运维人员及时做出反馈和处理。

二、结论

电力变压器是一种十分广泛的应用于电力系统中的最为关键的电力设备，它最主要的目的是能够实现为电网运行过程中的提供传输交流电能的作用，是服务于各种输电过程中缺一不可的关键构成设备。加强对电力变压器各种故障情况发生时的监测并能针对该故障进行合理分析与诊断，更加深入的对故障机理进行剖析、以及对故障的发展原因及其故障表现形式进行探讨，做到尽可能早的发现哪些潜伏性可能存在的危害故障，并根据已经出现的故障的重要程度做出反馈，并决定变压器是否需要停运甚至是直接退运，尽量避免电力系统故障的出现与扩大。

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