浅议电力系统电力变压器的故障分析

　　摘要：变压器是电力系统中极其重要的电器设备，它的安全运行直接关系到电网能否安全、高效、经济地运行。变压器一旦故障，将造成的经济损失巨大。变压器在人们的工农业生产中发挥着巨大的作用，电力变压器是传输、分配电能的枢纽，也是电力网的核心元件，其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量，也关系到整个系统的安全程度。变压器运行的正常直接影响用户生产和生活用电，并关系到用电设备的安全。为了保证用户能用上优质、安全的电能，必须保证配变送运行正常。因此本文从保护配置的角度和日常运行管理的两大方面来讨论配电变压器的安全运行，并分析配电变压器常见的损坏原因。
　　关键词：变压器，故障，分析
　　变压器的故障分析及处理方法是电工和电气技术人品必须掌握的一门实用技术。熟悉而准确地排除变压器、电气故障，是每个电气工作人员必须具有的基本功。这就要求电气工作人员不仅需要掌握电工基本理论，而且还要不断地积累实践经验、从实践中学习。我们将从两方面来探讨变态器的故障状态。
　　1、变压器投运前的检测
　　作为配变运行管理人员，一定要做到勤检查、勤维护、勤测量，及时发现问题及时处理，采取各种措施来加强配电变压器的保护，防止出现故障或事故，以保证配电网安全、稳定、可靠运行。为保障变压器的安全运行，变压器投运前必须进行现场检测，其主要内容如下：
　　① 变压器本体、冷却装置及所有附件均完整无缺陷、不渗漏、油漆完整。
　　② 变压器油箱、铁心和夹件外引接地线均可靠接地。
　　③ 储油柜、冷却装置、净油器等油系统上的阀门均在开的位置，储油柜油温标示线清晰可见。
　　④ 高压套管的接地小套管应接地，套管顶部将军帽应密封良好，与外部引线的连接接触良好并涂有电力脂。
　　⑤ 变压器的储油柜和电容式套管的油位正常，隔膜式储油柜的集气盒内应无气体。
　　⑥ 有载分接开关的油位需略低于变压器储油柜的油位。
　　⑦ 进行各升高座的放气，使其完全充满变压器油，气体继电器内应无残余气体。
　　⑧ 吸湿器内的吸附剂数量充足、无变色受潮现象，油封良好，能起到正常呼吸作用。
　　⑨ 无励磁分接开关的位置应符合运行要求，有载分接开关动作灵活、正确、闭锁装置动作正确。
　　⑩ 温度计指示正确，整定值符合要求。
　　油浸式自冷变压器上层油温不宜经常超过85℃，最高不得超过95℃（配电变压器侧温孔插入温度计可随时测得运行变压器的即时温度），不得长期过负荷运行。但在日负荷系数小于1（日平均负荷与最大负荷之比），上层油温不超过允许值的情况下，可以按正常过负荷的规定运行，总过负荷值不应超过变压器额定容量的30%（室内变压器为20%）。当变压器上层油温超过95℃后，每增加5℃变压器内的绝缘（油等绝缘介质）老化速度要增加一倍，使用年限要相应减少。因此，必须避免长时间过负荷运行。冷却装置试运行正常。进行冷却装置电源的自动投切和冷却装置的故障停运试验。继电保护装置应经调试整定，动作正确。
　　变压器投运前的检测全部合格后，需对变压器进行试投运并达到一定的指标参数才算正常。
　　2.、日常运行维护管理方面
　　变压器用于变配电站较多，而这就要求值班人员要做到一“观察”，二“记录”，三“检测”。值班人员随时监视控制盘上的仪表指示，抄表次数由现场规程规定。当变压器过载运行时，要增加抄表次数，加强监视。变压器容量为315kVA及以下者，每天检查一次；容量在560kVA及以上者，每班检查一次，容量在1800kVA及以上者，每2h检查一次。对于无值班人员的变电站，安装在变压器室的315kVA及以下的变压器和柱上变压器，每两个月至少检查一次。容量在3150kVA以下者每月至少检查一次，容量在3150kVA及以上者每10天至少检查一次。
　　配电变压器在日常运行维护管理中，经常出现的问题：一是检修或安装过程中，紧固或松动变压器导电杆螺帽时，导电杆随着转动，可能导致二次侧引出的软铜片相碰，造成相间短路或一次侧线圈引线断；二是在变压器上进行检修不慎掉下物体、工具砸坏套管，轻则造成闪络接地，重则造成短路；三是在并列运行的变压器检修、试验或更换电缆后未进行核相，随意接线导致相序接错，变压器投入运行后将产生很大的环流而烧毁变压器；四是在变压器低压侧装有防盗计量箱，由于空间问题、工艺压接不好，有的直接用导线缠绕，致使低压侧接线接触电阻过大，大负载运行时发热、打火，使导电杆烧坏。
　　在使用配电变压器的过程中，一定要定期检查三相电压是否平衡，如严重失衡，应及时采取措施进行调整。同时，应经常检查变压器的油位、温度、油色正常，有无渗漏，呼吸器内的干燥剂颜色有无变化，如已失效要及时更换，发现缺陷及时消除。
　　定期清理配电变压器上的污垢，必要时采取防污措施，安装套管防污帽，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，定期摇测接地电阻。
　　在拆装配电变压器引出线时，严格按照检测工艺操作，避免引出线内部断裂。发现变压器螺杆有转动情况，必须进行严格处理，确认无误后方可投运。合理选择二次侧导线的接线方式，如采用铜铝过渡线夹等。在接触面上涂上导电膏，以增大接触面积与导电能力，减少氧化发热。
　　在配电变压器一、二次侧装设避雷器，并将避雷器接地引下线、变压器的外壳、二次侧中性点3点共同接地，对100kVA以上容量且电感设备较多的变压器宜采用自动补偿装置，功率因数宜选在0.85～0.93范围内自动投切进行补偿（切莫进行过补偿）。坚持每年一次的年度预防性试验，将不合格的避雷器及时更换，减少因雷击或谐振而产生过电压损坏变压器。
　　对无载调压后要进行直流电阻测量，在切换无载调压开关时，每次切换完成后，首先应测量前后两次直流电阻值，做好记录，比较三相直流电阻是否平衡。在确定切换正常后，才可投入使用。在各档位进行测量时，除分别做好记录外，注意将运行档直流电阻放在最后一次测量。
　　防止二次短路。配电变压器二次短路是造成变压器损坏的最直接的原因，合理选择配电变压器的高低压熔丝规格是防止低压短路直接损坏变压器的关健所在。一般情况下配电变压器的高压侧（跌落保险）熔丝选择在1.2～1.5倍高压侧额定电流以内，低压侧按额定电流选用，在此情况下，即使发生低压短路故障，熔丝也能对变压器起到应有的保护作用。变压器能否承受各种短路电流主要取决于变压器结构设计和制造工艺，且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方而有很大的关系，变压器短路事故对电网系统的运行危害极大。
　　避免三相负载不平衡运行。变压器三相负载不平衡运行，将造成三相电流的不平衡，此时三相电压也不平衡。对三相负载不平衡运行的变压器，应视为最大电流的负荷，若在最大负荷期间测得的三相最大不平衡电流或中性线电流超过额定电流的25%时，应将负荷在三相间重新分配。
　　同时，也要加强现场施工和运行维护中的检查，使用可靠的短路保护系统
　　现场进行变压器的安装时，必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工，严把质量关，对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作，以保证变压器处于良好的运行状况，并采取相应措施，降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障，对于己投运的变压器，首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统，以保证保护动作的正确性；其次，应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查，可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况，根据测试结果有目的地进行吊罩检查，这样就可有效地避免重大事故的发生。
　　要使配电变压器保持长期安全可靠运行，除加强提高保护配置技术水平之外，在日常的运行管理方面同样也十分重要。为避免类似事故的发生，应从多方而采取有效的控制措施，以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。
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