變壓器常見(jiàn)故障及處理

1、變壓器常見(jiàn)故障及處理變壓器故障可分為內(nèi)部故障和外部故障， 內(nèi)部故障是指變壓器本體內(nèi)部絕緣或繞組出現(xiàn)的故障，外部故障是指變壓器輔助設(shè)備出現(xiàn)的故障。變壓器常見(jiàn)的故障有：變壓器過(guò)熱、冷卻裝置故障、油位異常、輕瓦斯繼電器動(dòng)作、變壓器跳閘和變壓器的緊急停運(yùn)。在變壓器過(guò)熱時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查變壓器是否過(guò)負(fù)荷，冷卻裝置是否正常和是否投入，變壓器三相中某一項(xiàng)的溫度是否過(guò)高等，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。若冷卻裝置故障，則根據(jù)故障停運(yùn)的范圍查找相應(yīng)的故障點(diǎn)。若油位異常，則檢查負(fù)荷和油溫，冷卻系統(tǒng)是否正常，所有閥門位置是否正確，注意變壓器本身有無(wú)故障跡象等進(jìn)行判斷處理。若輕瓦斯繼電器動(dòng)作，首先檢查變壓器外觀、聲音、溫度、油位

2、、負(fù)荷情況，并抽取氣樣進(jìn)行分析判斷。若是變壓器跳閘則應(yīng)根據(jù)保護(hù)動(dòng)作情況、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況判斷故障跳閘原因，采取不同的措施進(jìn)行處理。當(dāng)遇到威脅變壓器本身安全運(yùn)行的情況時(shí)，則應(yīng)立即停運(yùn)變壓器，以確保變壓器本身的安全。變壓器故障可分為內(nèi)部故障和外部故障， 內(nèi)部故障是指變壓器本體內(nèi)部絕緣或繞組出現(xiàn)的故障，外部故障是指變壓器輔助設(shè)備出現(xiàn)的故障。變壓器的常見(jiàn)故障及處理方法。一、變壓器過(guò)熱過(guò)熱對(duì)變壓器是極其有害的， 變壓器絕緣損壞大多是由過(guò)熱引起， 溫度的升高降低了絕緣材料的耐壓和機(jī)械強(qiáng)度。IEC354IEC354變壓器運(yùn)行負(fù)載導(dǎo)則指出變壓器最熱點(diǎn)溫度達(dá)到 140c140c 時(shí)，油中就會(huì)產(chǎn)生氣泡，氣泡會(huì)降低絕緣

3、或引發(fā)閃絡(luò)，造成變壓器損壞。變壓器的過(guò)熱對(duì)變壓器的使用壽命影響極大，根據(jù)變壓器運(yùn)行的 6c6c 法則，在 8080140C140C 的溫度范圍內(nèi)，溫度每增加 6C,6C,變壓器絕緣有效使用壽命降低的速度會(huì)增加一倍。國(guó)標(biāo) GB109GB109 葉也有規(guī)定，油浸變壓器繞組平均溫升限值 65K,65K,頂部油溫升是 55K,55K,鐵芯和油箱是 80K80K。變壓器過(guò)熱主要表現(xiàn)為油溫異常升高，其主要原因可能有：（1 1）變壓器過(guò)負(fù)荷；（2 2）冷卻裝置故障（或冷卻裝置未完全投入）；（3 3）變壓器內(nèi)部故障；（4 4）溫度指示裝置誤指示。當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器油溫異常升高時(shí)， 應(yīng)對(duì)以上可能的原因逐一進(jìn)行檢查，

4、作出準(zhǔn)確判斷，檢查和處理要點(diǎn)如下：（1 1）若運(yùn)行儀表指示變壓器已過(guò)負(fù)荷，單相變壓器組三相各溫度計(jì)指示基本一致（可能有幾度偏差），變壓器及冷卻裝置正常，則油溫升高由過(guò)負(fù)荷引起，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)變壓器監(jiān)視（負(fù)荷、溫度、運(yùn)行狀態(tài)），并立即向上級(jí)調(diào)度部門匯報(bào)，建議轉(zhuǎn)移負(fù)荷以降低過(guò)負(fù)荷倍數(shù)和縮短過(guò)負(fù)荷時(shí)間。（2 2）若是冷卻裝置未完全投入引起的，應(yīng)立即投入，若是冷卻裝置故障，應(yīng)迅速查明原因，立即處理，排除故障。若故障不能立即排除，則必須密切監(jiān)視變壓器的溫度和負(fù)荷，隨時(shí)向上級(jí)調(diào)度部門和有關(guān)生產(chǎn)管理部門匯報(bào)，降低變壓器運(yùn)行負(fù)荷，按相應(yīng)冷卻裝置冷卻性能與負(fù)荷的對(duì)應(yīng)值運(yùn)行。（3 3）若遠(yuǎn)方測(cè)溫裝置發(fā)出溫度告警信號(hào)，且

5、指示溫度值很高，而現(xiàn)場(chǎng)溫度計(jì)指示并不高， 變壓器又沒(méi)有其它故障現(xiàn)場(chǎng)， 可能是遠(yuǎn)方測(cè)溫回路故障誤告警，這類故障可在適宜的時(shí)候予以排除。（4 4）如果三相變壓器組中某一相油溫升高，明顯高于該相在過(guò)去同一負(fù)荷，同樣冷卻條件下的運(yùn)行油溫，而冷卻裝置、溫度計(jì)均正常，則運(yùn)熱可能是由變壓器內(nèi)部的某種故障引起，應(yīng)通知專業(yè)人員立即取油樣作色譜分析，進(jìn)一步查明故障。若色譜分析表明變壓器存在內(nèi)部故障，或變壓器在負(fù)荷及冷卻條件不變的情況下，油溫不斷上升，則應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程規(guī)定將變壓器退出運(yùn)行。二、冷卻裝置故障冷卻裝置是通過(guò)變壓器油幫助繞組和鐵芯散熱。500kV500kV 主變壓器均采用強(qiáng)迫油循環(huán)強(qiáng)力風(fēng)冷方式。冷卻裝置正常

6、與否，是變壓器正常運(yùn)行的重要條件。冷卻設(shè)備故障是變壓器常見(jiàn)的故障。 當(dāng)冷卻設(shè)備遭到破壞， 變壓器運(yùn)行溫度迅速上升，變壓器絕緣的壽命損失急劇增加。在冷卻設(shè)備故障期間，運(yùn)行人員應(yīng)密切監(jiān)視變壓器的溫度和負(fù)荷，隨時(shí)向上級(jí)調(diào)度部門和運(yùn)行負(fù)責(zé)人匯報(bào)，如變壓器負(fù)荷超過(guò)冷卻設(shè)備故障條件下規(guī)定的限值時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程的規(guī)定申請(qǐng)減負(fù)荷。需注意的是，在油溫上升過(guò)程中，繞組和鐵芯的溫度上升快，而油溫上升較慢。可能從表面上看油溫上升不多，但鐵芯和繞組的溫度已經(jīng)很高了，特別是油泵故障時(shí)，繞組對(duì)油的溫升遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)銘牌規(guī)定的正常數(shù)值，可能從表面上看油溫似乎上升不多甚至沒(méi)有明顯上升，而鐵芯和繞組的溫度可能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)容許值。以后隨

7、著油溫逐漸升高，繞組和鐵芯的溫度將按一定負(fù)載和冷卻條件下保持對(duì)油溫升為一定值的規(guī)律， 繼續(xù)上升到更高數(shù)值。 所以， 在冷卻裝置存在故障時(shí)，不但要觀察油溫、繞組溫度，而且要按照制造廠說(shuō)明和現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程規(guī)定的冷卻設(shè)備停運(yùn)情況下變壓器容許運(yùn)行的容量和時(shí)間，注意變壓器運(yùn)行的其它變化，綜合判斷變壓器的運(yùn)行狀況。檢查冷卻設(shè)備的故障，應(yīng)根據(jù)故障停運(yùn)的范圍（是個(gè)別油泵風(fēng)扇停轉(zhuǎn)還是整組停轉(zhuǎn)，是一相停轉(zhuǎn)還是三相停轉(zhuǎn)），對(duì)照冷卻設(shè)備控制回路圖查找故障點(diǎn)，盡量縮短冷卻設(shè)備停運(yùn)時(shí)間。如果變壓器個(gè)別風(fēng)扇或油泵故障停轉(zhuǎn)，而其他運(yùn)行正常，可能的原因有：1 1 .該風(fēng)扇或油泵三相電源有一相斷路（熔斷器熔斷、接觸不良或斷線），使電動(dòng)

8、機(jī)運(yùn)行電流增大，熱繼電器動(dòng)作或切斷電源，或使電機(jī)燒壞；2 2. .風(fēng)扇或油泵軸承或機(jī)械故障；3 3. .該風(fēng)扇或油泵控制回路中相應(yīng)的控制繼電器、按觸器或其它元件故障，或者回路斷線（如端子松動(dòng)，接觸不良）；4 4. .熱繼電器定值過(guò)小而誤動(dòng)。如查明原因?qū)儆陔娫椿蚧芈饭收蠒r(shí)，應(yīng)迅速修復(fù)斷線，更換熔斷器，恢復(fù)電源及回路正常。如控制繼電器損壞，應(yīng)用備品更換。若風(fēng)扇或油泵損壞，應(yīng)立即申請(qǐng)檢修。如果變壓器有一組（或若干臺(tái)）風(fēng)扇或油泵同時(shí)停轉(zhuǎn)，可能原因是該組電源故障，熔斷器熔斷或熱繼電器動(dòng)作，或控制繼電器損壞。應(yīng)立即投入備用風(fēng)扇或備用油泵，然后處理恢復(fù)。主變壓器有一組或三相油泵風(fēng)扇全部停止運(yùn)轉(zhuǎn)， 必然是主變

9、壓器該相或三相冷卻總電源故障引起，此時(shí)應(yīng)查看備用電源是否自動(dòng)投入，若未能自動(dòng)投入，應(yīng)迅速手動(dòng)投入備用電源，查明故障原因，予以消除。在處理電源故障，恢復(fù)電源時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1 1 . .重裝熔斷器時(shí)，就先拉開(kāi)回路電源和負(fù)荷側(cè)開(kāi)關(guān)刀閘。因?yàn)樵趲щ娭鹣鄵Q裝熔斷器的過(guò)程中，當(dāng)裝上第二相熔斷器時(shí)，三相電動(dòng)機(jī)加上兩相電源，會(huì)產(chǎn)生很大電流，使裝上的熔斷器又熔斷。2 2. .應(yīng)使用合乎設(shè)計(jì)規(guī)格容量的熔斷器。3 3 .恢復(fù)電源重新啟動(dòng)冷卻設(shè)備時(shí)，盡可能采取分步分組啟動(dòng)的步驟，避免所有風(fēng)扇油泵同時(shí)啟動(dòng)，造成電流沖擊，可能使熔斷器再次熔斷。4 4 . .三相電源恢復(fù)正常后，風(fēng)扇或油泵仍不啟動(dòng)，可能是由于熱繼電器動(dòng)

10、作未復(fù)歸所致，復(fù)歸熱繼電器。冷卻設(shè)備若無(wú)故障，應(yīng)可重新啟動(dòng)。三、油位異常變壓器油位不正常， 包括本體油位不正常和有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)油位不正常兩種情況。500kV500kV 變壓器一般采用帶有隔膜或膠囊的油枕，用指針式油位計(jì)反映油位。通過(guò)油位計(jì)，可以觀察兩者的油位。1 1 . .變壓器油位低，應(yīng)查其原因。如果由于低氣溫、低負(fù)載，油溫下降，使油位降低到最低油面線，應(yīng)及時(shí)加油。如果變壓器嚴(yán)重漏油引起油位降低，應(yīng)立即采取措施制止漏油，并加油。2 2 . .變壓器油位過(guò)高，可能原因有： （1 1）注油量過(guò)多，在高氣溫、高負(fù)載時(shí)，油位隨溫度上升；（2 2）冷卻器裝置故障；（3 3）變壓器本身故障。變壓器油位過(guò)高

11、時(shí)，應(yīng)檢查負(fù)荷和油溫，冷卻系統(tǒng)是否正常，所有閥門位置是否正確，注意變壓器本身有無(wú)故障跡象。若油位過(guò)高，或出現(xiàn)溢油，而變壓器無(wú)其他故障現(xiàn)象，可適當(dāng)放出少量變壓器油。3 3 . .變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)油枕油位過(guò)高，除油溫等因素影響外，還可能是有載調(diào)壓切換開(kāi)關(guān)的油箱由于電氣接頭過(guò)熱或其他原因致使密封破壞,變壓器本體絕緣油滲漏進(jìn)入有載調(diào)壓切換開(kāi)關(guān)油箱內(nèi)，導(dǎo)致有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)油位異常上升。當(dāng)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)油位異常并不斷上升， 甚至從有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)油枕呼吸器通道向外溢出時(shí)，應(yīng)立即向調(diào)度部門匯報(bào)，請(qǐng)有關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)分析，申請(qǐng)將故障變壓器退出運(yùn)行，進(jìn)行檢修。4 4 .500kV.500kV 的變壓器一般采用帶有隔膜

12、或膠囊的油枕，采用指針式油位計(jì)，按照隔膜或膠囊底部的位置來(lái)指示油位， 在下列情況下會(huì)出現(xiàn)指針指示與實(shí)際不相符的現(xiàn)象：(1)(1)隔膜或膠囊下面儲(chǔ)積有氣體，使隔膜或膠囊高于實(shí)際油位，油位指小將偏局；(2)(2)呼吸器堵塞，使油位下降時(shí)空氣不能進(jìn)入，油位指示將偏高；(3)(3)膠囊或隔膜破裂，使油進(jìn)入膠囊或隔膜以上的空間，油位計(jì)指示可能偏低；對(duì)以上三種情況，可能導(dǎo)致油位指示不正確，需要依靠運(yùn)行人員在正常的運(yùn)行中，細(xì)心觀察，認(rèn)真分析。四、輕瓦斯繼電器動(dòng)作變壓器輕瓦斯繼電器動(dòng)作，表明變壓器運(yùn)行異常，應(yīng)立即進(jìn)行檢查處理，方法如下：(1)(1)對(duì)變壓器外觀、聲音、溫度、油位、負(fù)荷進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)漏油嚴(yán)重，

13、油位在油位指示計(jì) 0 0 刻度以下，可能油位已降低至作用于信號(hào)的氣體繼電器以下，這時(shí)應(yīng)立即使變壓器退出運(yùn)行，并盡快處理漏油。若發(fā)現(xiàn)變壓器溫度異常升高或運(yùn)行聲音異常，則變壓器內(nèi)部可能存在故障。變壓器的異常噪聲有兩種類型，一種是機(jī)械振動(dòng)引起的，一種是局部放電引起的?？梢杂脺y(cè)聽(tīng)棒（或者手電筒）一端頂緊在外殼上，另一端用耳朵傾聽(tīng)內(nèi)部音響進(jìn)行判斷。若噪聲來(lái)自變壓器內(nèi)部，應(yīng)根據(jù)其音質(zhì)判斷是內(nèi)部元件機(jī)械震動(dòng)還是局部放電，放電噪聲的節(jié)拍規(guī)律一般與高壓套管上的電暈噪聲類似。若發(fā)現(xiàn)可疑內(nèi)部放電噪聲，應(yīng)立即進(jìn)行變壓器油的色譜分析并加強(qiáng)監(jiān)視。（2 2）抽取氣樣進(jìn)行分析判斷。一般情況下是采用現(xiàn)場(chǎng)定性判斷和在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行定

14、量分析并用的。取氣時(shí)，最好使用適當(dāng)容積的注射器進(jìn)行。取下注射器的針尖，換上一小段塑料或耐油橡膠細(xì)管。取氣前注射器和軟管內(nèi)應(yīng)先吸滿變壓器油，排出空氣，然后將注射器活塞推到底，排出注射器內(nèi)的油。將軟管接在瓦斯繼電器的排氣閥上（要求接口嚴(yán)密不漏氣）。打開(kāi)瓦斯繼電器排氣閥，緩緩抽回注射器活塞，氣體即進(jìn)入注射器內(nèi)。在吸有氣體的注射器針尖前點(diǎn)火，緩緩?fù)迫牖钊?，觀察氣體是否可燃。同時(shí)必須將氣體送化驗(yàn)部門進(jìn)行含氣成份分析，以便進(jìn)一步作出準(zhǔn)確的判斷。若氣體的可燃性檢查發(fā)現(xiàn)氣體可燃或色譜分析確認(rèn)變壓器內(nèi)部存在故障， 應(yīng)立即設(shè)法將變壓器退出運(yùn)行。若氣體無(wú)色無(wú)臭不可燃，色譜分析判斷為空氣，那么作用于信號(hào)的氣體繼電器動(dòng)

15、作可能是由于二次回路故障造成誤報(bào)警，應(yīng)迅速檢查并處理。在抽取氣體的過(guò)程中還應(yīng)注意：注射應(yīng)當(dāng)用無(wú)色透明的，便于觀察氣體的顏色。同時(shí)還應(yīng)在嚴(yán)格的監(jiān)護(hù)下進(jìn)行，嚴(yán)格保持與帶電部分的安全距離。五、變壓器跳閘變壓器自動(dòng)跳閘時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行全面檢查，查明跳閘原因再作處理。具體的檢查內(nèi)容有：(1)(1)根據(jù)保護(hù)的動(dòng)作信號(hào)、故障錄波及其它監(jiān)測(cè)裝置的顯示或打印記錄，判斷是什么保護(hù)動(dòng)作。(2)(2)檢查變壓器跳閘前的負(fù)荷、油位、油溫、油色、變壓器有無(wú)噴油、冒煙、瓷套管閃絡(luò)、破裂，壓力釋放閥是否動(dòng)作或其它明顯的故障跡象，瓦斯繼電器有無(wú)氣體等；(3)(3)分析故障錄波的波形；(4)(4)了解系統(tǒng)情況，如保護(hù)區(qū)內(nèi)外有無(wú)短路

16、故障、系統(tǒng)內(nèi)有無(wú)操作，是否有操作過(guò)電壓、合閘勵(lì)磁涌流等等。若檢查結(jié)果表明變壓器自動(dòng)跳閘不是變壓器故障引起，則在外部故障排除后，變壓器可重新投入運(yùn)行。若檢查發(fā)現(xiàn)下列情況之一者， 應(yīng)認(rèn)為變壓器內(nèi)部存在故障， 必須進(jìn)一步查明原因；排除故障，并經(jīng)電氣試驗(yàn)、色譜分析以及其它針對(duì)性的試驗(yàn)證明故障確已排除后，方可重新投入運(yùn)行。(1)(1)瓦斯繼電器中抽取的氣體經(jīng)分析判斷為可燃?xì)怏w；(2)(2)變壓器有明顯的內(nèi)部故障特征，如外殼變形、油位異常、強(qiáng)烈噴油等；(3)(3)變壓器套管有明顯的閃絡(luò)痕跡或破損、斷裂等；(4)(4)差動(dòng)、瓦斯、壓力等繼電保護(hù)裝置有兩套或兩套以上動(dòng)作。六.異常響聲(1)(1)音響較大而嘈雜

17、時(shí)，可能是變壓器鐵芯的問(wèn)題。例如，夾件或壓緊鐵芯的螺釘松動(dòng)時(shí)，儀表的指示一般正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無(wú)大變化，這時(shí)應(yīng)停止變壓器的運(yùn)行，進(jìn)行檢查。(2)(2)音響中夾有水的沸騰聲， 發(fā)出“咕嚕咕嚕的氣泡逸出聲， 可能是繞組有較嚴(yán)重的故障，使其附近的零件嚴(yán)重發(fā)熱使油氣化。分接開(kāi)關(guān)的接觸不良而局部點(diǎn)有嚴(yán)重過(guò)熱或變壓器匝間短路，都會(huì)發(fā)出這種聲音。此時(shí)，應(yīng)立即停止變壓器運(yùn)行，進(jìn)行檢修。(3)(3)音響中夾有爆炸聲，既大又不均勻時(shí)，可能是變壓器的器身絕緣有擊穿現(xiàn)象。這時(shí)，應(yīng)將變壓器停止運(yùn)行，進(jìn)行檢修。(4)(4)音響中夾有放電的吱吱聲時(shí)，可能是變壓器器身或套管發(fā)生表面局部放電。如果是套管的問(wèn)題，在

18、氣候惡劣或夜間時(shí)，還可見(jiàn)到電暈輝光或藍(lán)色、紫色的小火花，此時(shí)，應(yīng)清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此時(shí)，要停下變壓器，檢查鐵芯接地與各帶電部位對(duì)地的距離是否符合要求。(5)(5)音響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時(shí)，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動(dòng)而造成機(jī)械接觸，或者是因?yàn)殪o電放電引起的異常響聲七、噴油爆炸噴油爆炸的原因是變壓器內(nèi)部的故障短路電流和高溫電弧使變壓器油迅速老化，而繼電保護(hù)裝置又未能及時(shí)切斷電源，使故障較長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)存在，使箱體內(nèi)部壓力持續(xù)增長(zhǎng)，高壓的油氣從防爆管或箱體其它強(qiáng)度薄弱之處噴出形成事故。(1)(1)絕緣損壞：匝間短路等局部過(guò)熱使絕緣損壞；變壓器進(jìn)水使絕緣受潮損壞；雷擊等過(guò)電壓使絕緣損壞等導(dǎo)致內(nèi)部短路的基本因素。(2)(2)斷線產(chǎn)生電弧：線組導(dǎo)線