民营科技２０１４年第１２期 科技论坛 电力系统变压器故障原因分析及处理方法研究 张光磊 （黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂，黑龙江牡丹江１５７００６） 摘要：在电力系统中，变压器是重要的电力设备。变压器的稳定运行是保障电力系统安全生产的基础，变压器出现故障将严重影 响供电的可靠性和电力系统的正常运行。通过对电力系统变压器故障的早期判断，能够有效地减少由于变压器故障引起的停用，防止 电力系统安全事故的发生。因此，了解变压器故障类型与特点，在日常巡检与例行检查中有针对性地对变压器情况进行检查，减少故障 的进一步扩大，保证电力系统的安全稳定运行。主要阐述电力系统变压器的常见故障及产生的原因，常用的诊断方法以及处理方法等 问题。 关键词：电力系统；变压器；故障；原因；处理 在电力系统中，变压器是重要的设备，变压器的作用是多方 发生故障。 面的，不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为 各级使用电压。总之，升压与降压都必须由变压器来完成。在电力 系统传送电能的过程中，必然会产生电压和功率两部分损耗，在 输送同一功率时电压损耗与电压成反比，功率损耗与电压的平方 成反比。利用变压器提高电压，减少了送电损失。变压器的稳定运 １．５温度异常。变压器在负荷和散热条件、环境温度都不变的情 况下，比原来同条件时的温度高，并有不断升高的趋势，也是变压 器温度异常升高，与超极限温度升高同样是变压器故障象征。引 起温度异常升高的原因有：１）变压器匝问、相间短路；２）变压器铁 芯局部短路；３）因漏磁或涡流引起油箱、箱盖等发热；４）长期过负 事故过负荷；５）散热条件恶化等。运行时发现变压器温度 行是保障电力系统安全生产的基础，变压器出现故障将严重影响 荷运行，供电的可靠性和电力系统的正常运行。通过对电力系统变压器故 异常，应先查明原因，再采取相应的措施予以排除，把温度降下 如果是变压器内部故障引起的，应停止运行，进行检修。 障的早期判断，能够有效地减少由于变压器故障引起的停用，防 来，止电力系统安全事故的发生。因此，了解变压器故障类型与特点， ２电力变压器故障常用的诊断方法 在日常巡检与例行检查中有针对性地对变压器情况进行检查，减 少故障的进一步扩大，保证电力系统的安全稳定运行。 １ 变压器常见故障及产生原因 变压器的常见故障按变压器本体可分为内部故障和外部故 障；按故障发生的部位可分为铁芯故障、分接开关故障、绕组故 ２．１ 变压器绝缘试验。变压器的绝缘试验主要包括变压器的泄漏 电流、介质损失、绝缘电阻、吸收比、感应耐压、交流耐压等试验。 泄漏电流试验可用于变压器绝缘部分穿透缺陷的诊断。对泄漏电 流测量结果进行分析判断时，主要与历年试验结果比较各项参数 不应有显著变化。按标准规定使用兆欧表进行测量，依次测量各 并与历次测量结果比较判断。 障、绝缘故障；按发生故障的性质可分为热性故障和电性故障；按 线圈对地及线圈间的绝缘电阻，故障发生的同路可分为：电路故障、磁路故障和油路故障；按变压 ２．２变压器油化验。变压器油化验是一种常见且有效的故障诊断 方法。由于充油电气设备的潜伏性故障所产生的可燃性气体大部 器的结构可分为绕组故障、铁芯故障、油质故障和附件故障等。 １．１分接开关故障。分接开关故障主要表现为：分接开关触头接 分会溶解于油，因此可应用监测仪测定变压器油中各种故障气 触不良、触头间短路或对地放电、分接开关引线松动等。故障原冈 体，连续测定因故障释放而溶解于油中气体的含量，分析气体类 有很多，如制造质量存在问题；在安装、运行操作及维护过程中存 别及含量来确定变压器故障的类型。 在不当行为造成弹簧压力不足、接触不可靠、引线紧固不良、开关 ２．３观察法。南于运行中的电力变压器产生故障时，其声音、散发 触头氧化、分接开关不到位等现象。 的气味、气体颜色以及油温都会 现异常。因此，可以通过闻、听、 １．２绕组和引线故障。绕组故障主要是指发生在变压器线圈、纵 摸、看等方式来对变压器的故障进行诊断。 绝缘和端子中的故障。绕组故障主要由以下原因引起：１）持续过 ３变压器故障处理 载可在整台变压器中引起高温，造成线圈绝缘变脆、脱落，引起绕 变压器断路器故障跳闸时，运行人员应立即清楚、准确地向 组匝间短路，导致变压器损坏。２）由于运行中的变压器遭受严重 值班调度员报告情况，汇报事故发生的时间及现象、跳闸断路器 频 的外部短路时，在电动力和机械力的作用下，变压器绕组的尺寸 的名称、编号、继电保护和自动装置的动作情况及表针摆动、或形状将发生不可逆的变化。３）变压器线圈的接头因焊接过程中 质量控制不严导致质量欠佳，线圈弓Ｉ出线连接不好会致使变压器 在运行中接头过热从而导致局部绝缘劣化。４）变压器线圈的绝缘 巾渗入水分或器身干燥处理不够彻底，会导致运行中的变压器发 率、电压、潮流的变化等。并在值班调度员的指挥下沉着、迅速、准 确地进行处理。为加速处理故障，限制故障的发展，应进行下列操 作：１）将直接对人员生命有威胁的设备停电；２）将已损坏的设备 隔离；３）运行中的设备有受损伤的威胁时，应停用或隔离；４）站用 将有关保护 生匝问短路。５）雷电冲击、对地弧光放电等瞬变过程都可能会造 电气设备事故恢复电源；５）电压互感器保险熔断时，停用；６）现场规程中明确规定的操作，可无须等待值班调度员命 成变压器绕组薄弱处发生绝缘损坏乃至击穿。 １．３磁路部分故障。磁路故障就是指发生在变压器的铁芯、铁轭 令，运行人员可自行处理，但必须向值班调度员汇报。 及夹件中的故障。磁路故障产生的原因主要有：１）铁芯叠片之间 综上所述，变压器是电力系统的重要设备，掌握变压器常见 的绝缘或与铁轭夹件之间的绝缘产生损坏会产生很大的循环涡 故障产生的原因和诊断方法以及出现故障时的处理方法，可以有 流，产生大量的热量，危及铁芯和线圈的绝缘，变压器的铁损也会 效地提高变压器的健康水平，保证电力系统安全运行。 随之增加。２）运行中的电力变压器铁芯形成多点接地，轻则发生 参考文献 局部过热，重则导致变压器跳闸甚至造成变压器直接损坏。 ［１］王世阁，钟洪璧．电力变压器故障分析与技术改进［ＭＩ．北京：中 国电力出版社，２００４． １．４绝缘故障和密封不良。变压器油和绝缘纸、板以及绝缘件构 ２１国家电网公司运维检修部．变压器类设备典型故障案例汇编 成了变压器油一纸绝缘系统，绝缘故障主要表现形式及其产生原 ｆ因如下：１）变压器油受到污染，绝缘强度下降进而导致变压器整 （２００６—２０１０年）［ＭＩ．北京：中国电力出版社，２Ｏｌ２． 体绝缘性能下降是目前变压器运行中的常见故障。２）有些变压器 ［３］韩金华，张健壮．大型电力变压器典型故障案例分析与处理ｌＭ１． 采用薄绝缘、小油道的设计制造，这些变压器往往在投运不久就 北京：中国电力出版社，２０１２． 作者简介：张光磊（１９７８一），男，本科学历，工程师职称，职务：值长，研究方向：水电厂运行管理。