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【摘 要】：电力变压器的绝缘即是变压器绝缘材料组成的绝缘系统，它是变压器正常工作和运行的基本条件，变压器的使用寿命是由绝缘材料(即油纸或树脂等)的寿命所决定的。实践证明，大多变压器的损坏和故障都是因绝缘系统的损坏而造成。因此，保护变压器的正常运行和加强对绝缘系统的合理维护，很大程度上可以保证变压器具有相对较长的使用寿命，而预防性和预知性维护是提高变压器使用寿命和提高供电可靠性的关键。变压器在长期运行中，如遇到自然灾影响，或者在外力的破坏下，不可能不出现一点儿故障和事故。安装、检修、维护中存在事故隐患，在制造过程中遗留下设备缺陷等。电力变压器发生故障的主要因素，主要是，长期运行后造成的绝缘老化、材质劣化及预期寿命的影响。主观上的原因是，工作人员业务技术素质差，出现违章作业等将事故扩大化，给电力系统的安全运行带来严重影响。变压器的安全運行管理工作是我们日常工作的重点，通过对变压器的异常运行情况、常见故障分析的经验总结，将有利于及时、准确判断故障原因、性质，及时采取有效措施，确保设备的安全运行。
【关键词】：电力；变压器；故障；分析；诊断
中图分类号：F407文献标识码： A
正文：变压器根据运行维护管理规定：变压器运行情况必须定期进行检查，出现问题就要及时采取有效措施。为保障变压器的安全运行，将故障解决在问题发现之时。笔者在从事电力工作的多年实践工作中，对于对变压器的运行、维护管理，积累了一些经验，现将电力变压器异常运行故障分析与常见故障诊断，进行简要论述。
一、 变压器声音出现异常的情况的分析与诊断。
变压器在正常运转时，正常的情况下会发出均匀而连续的的交流哼声。如果发出异常的响声，一般是内部打火放电、或者外部发生瞬时行短路等情况――应该特别注意了。
（1）变压器声音比平时增大且声音均匀：可能是电网发生单相接地或产生谐振，发生过电压。电网发生单相接地或产生谐振过电压时，都会使变压器的声音增大，变压器的声音较平常尖锐，出现这种情况时，可结合电压表计的指示进行综合判断。还可能是变压器过负荷时，变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时，由于有谐波分量，所以变压器内瞬间会发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声，若发现变压器的负荷超过允许的正常过负荷值时，应根据现场规程的规定降低变压器负荷。
（2）变压器声音增大，不均匀：当有大容量的动力设备起动时，负荷变化较大，使变压器声音增大。如系统发生铁磁谐振时，变压器发生粗细不匀的噪音。
（3）变压器有放电声：说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良，变压器有劈啪的放电声，若在夜间或阴雨天气下，看到变压器套管附近有蓝色的电晕或火花。内部接触不良，或绝缘有击穿，若是变压器内部放电，则是不接地的部件静电放电或线圈匝间放电，或由于分接开关接触不良放电，变压器发出声为“噼啪、吱吱”，声音随距离故障点远近而变化，这时应对变压器作进一步检测或停用。
（4）变压器有爆裂声 ：系统短路或接地时，通过很大的短路电流，使变压器发出“噼啪”噪音，严重时将会有巨大轰鸣声，说明变压器内部或表面绝缘击穿，应立即将变压器停用检查。
（5）变压器有水沸腾声 ：变压器有水沸腾声，且温度急剧变化，油位升高，则应判断为变压器绕组发生短路或分接开关接触不良引起的严重过热，应立即将变压器停用检查。
（6）变压器出现杂音：有可能是由于变压器上的个别零部件松动而引起的振动，或有遗漏零件在铁芯上。如果伴有变压器声音明显增大，且电流电压无明显异常时，则可能是如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧或压紧铁芯的螺钉松动，使硅钢片振动增大，造成变压器发出强烈而不均匀的“噪音”或有“锤击”和“吹风”之声。
二、影响变压器绝缘故障的主要因素
影响变压器绝缘性能的主要因素有：温度、湿度、油保护方式和过电压影响等。
(1)温度的影响。电力变压器为油、纸绝缘，在不同温度下油、纸中含水量有着不同的平衡关系曲线。一般情况下，温度升高，纸内水分要向泊中析出;反之，则纸要吸收油中水分。因此，当温度较高时，变压器内绝缘油的微水含量较大;反之，微水含量就小。
(2)湿度的影响。水分的存在将加速纸纤维素降解。因此，CO和叫的产生与纤维素材料的含水量也有关。当湿度一定时，含水量越高，分解出的CO2越多。反之，含水量越低，分解出的CO就越多。
(3)油保护方式的影响。变压器油中氧的作用会加速绝缘分解反应，而含氧量与油保护方式有关。另外，池保护方式不同，使CO和CO2在油中解和扩散状况不同。如CO的溶解小，使开放式变压器CO易扩散至油面空间，因此，开放式变压器一般情况CO的体积分数不大于300x10-6。密封式变压器，由于油面与空气绝缘，使CO和CO2不易挥发，所以其含量较高。
(4)过电压的影响。
1)暂态过电压的影响。三相变压器正常运行产生的相、地间电压是相间电压的58%，但发生单相故障时主绝缘的电压对中性点接地系统将增加30%，对中性点不接地系统将增加73%，因而可能损伤绝缘。
2)雷电过电压的影响。雷电过电压由于波头陡，引起纵绝缘(匝问、并间、绝缘)上电压分布很不均匀，可能在绝缘上留下放电痕迹，从而使固体绝缘受到破坏。
3)操作过电压的影响。由于操作过电压的波头相当平缓，所以电压分布近似线性，操作过电压波由一个绕组转移到另一个绕组上时，约与这两个绕组间的匝数成正比，从而容易造成主绝缘或相间绝缘的劣化和损坏。
(5)短路电动力的影响。出口短路时的电动力可能会使变压器绕组变形、引线移位，从而改变了原有的绝缘距离，使绝缘发热，加速老化或受到损伤造成放电、拉弧及短路故障。
三、变压器油枕的故障分析与诊断
油枕油位已满，呼吸器出现变压器油向外喷流，但瓦斯保护，压力释放阀，差动保护未动作，经对变压器停运进行电气试验，结果正常，拆开检查将油枕的视察窗，看不到油，那么这种情况可以断定是油枕出现了故障。
变压器油枕的结构为胶囊式，拆开视察窗端盖，正常情况下通过窗玻璃可看见油。当油箱内的油温升高，因膨胀进入油枕。这时呼吸器将胶囊空气向外排出，油位上升出现指示。相反，油箱内的油温下降，油枕内的油因为收缩流回油箱，胶囊吸气油位下降。胶囊的作用是将空气与油隔离，可以避免绝缘油老化。
固体纸绝缘是油浸变压器绝缘的主要部分之一，包括：绝缘纸、绝缘板、绝缘垫、绝缘卷、绝缘绑扎带等，其主要成分是纤维素，化学表达式为(C6H10O6)n，式中n为聚合度。一般新纸的聚合度为1300左右，当下降至250左右，其机械强度已下降了一半以上，极度老化致使寿命终止的聚合度为150～200。绝缘纸老化后，其聚合度和抗张强度将逐渐降低，并生成水、CO、CO2，其次还有糠醛(呋喃甲醛)。这些老化产物大都对电气设备有害，会使绝缘纸的击穿电压和体积电阻率降低、介损增大、抗拉强度下降，甚致腐蚀设备中的金属材料。
处理方法：更换胶囊，打开油枕排气口，从油枕阀门向里注油，直到排气口，看到油时停止注油，拧紧排气口螺钉。再从阀门放油，直到油位正常，此时胶囊自动经呼吸器吸入干燥空气。这样油枕故障及时得到解决。
总之，按变压器故障的原因，由于变压器故障涉及面较广，具体类型的划分方式较多，如从回路划分主要有电路故障、磁路故障和油路故障。电路故障主要指线环和引线故障等，常见的有: 线圈的绝缘老化、受潮，切换器接触不良，材料质量及制造工艺不良，过电压冲击及二次系统短路引起的故障等。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障，常见的有: 硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁夹件与铁芯间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。
变压器故障并非某单一因素的反映，而是涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。因此，必要时必须进行变压器的特性试验及综合分析，才能准确、可靠找出故障原因，判明故障性质，提出较完善的处理办法，确保变压器的安全运行。
参考文献：
[1] 电力变压器.GB 1094.1～1094.5～85[S].
[2] 廖自强,余正海.变电运行事故分析及处理[M].北京:中国电力出版社,2004.
[3] 毛润年,杨勇.变压器的运行维护和事故处理[J].恩施职业技术学院学报,2006(4).
【关键词】：电力；变压器；故障；分析；诊断
中图分类号：F407文献标识码： A
正文：变压器根据运行维护管理规定：变压器运行情况必须定期进行检查，出现问题就要及时采取有效措施。为保障变压器的安全运行，将故障解决在问题发现之时。笔者在从事电力工作的多年实践工作中，对于对变压器的运行、维护管理，积累了一些经验，现将电力变压器异常运行故障分析与常见故障诊断，进行简要论述。
一、 变压器声音出现异常的情况的分析与诊断。
变压器在正常运转时，正常的情况下会发出均匀而连续的的交流哼声。如果发出异常的响声，一般是内部打火放电、或者外部发生瞬时行短路等情况――应该特别注意了。
（1）变压器声音比平时增大且声音均匀：可能是电网发生单相接地或产生谐振，发生过电压。电网发生单相接地或产生谐振过电压时，都会使变压器的声音增大，变压器的声音较平常尖锐，出现这种情况时，可结合电压表计的指示进行综合判断。还可能是变压器过负荷时，变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时，由于有谐波分量，所以变压器内瞬间会发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声，若发现变压器的负荷超过允许的正常过负荷值时，应根据现场规程的规定降低变压器负荷。
（2）变压器声音增大，不均匀：当有大容量的动力设备起动时，负荷变化较大，使变压器声音增大。如系统发生铁磁谐振时，变压器发生粗细不匀的噪音。
（3）变压器有放电声：说明瓷件污秽严重或设备线卡接触不良，变压器有劈啪的放电声，若在夜间或阴雨天气下，看到变压器套管附近有蓝色的电晕或火花。内部接触不良，或绝缘有击穿，若是变压器内部放电，则是不接地的部件静电放电或线圈匝间放电，或由于分接开关接触不良放电，变压器发出声为“噼啪、吱吱”，声音随距离故障点远近而变化，这时应对变压器作进一步检测或停用。
（4）变压器有爆裂声 ：系统短路或接地时，通过很大的短路电流，使变压器发出“噼啪”噪音，严重时将会有巨大轰鸣声，说明变压器内部或表面绝缘击穿，应立即将变压器停用检查。
（5）变压器有水沸腾声 ：变压器有水沸腾声，且温度急剧变化，油位升高，则应判断为变压器绕组发生短路或分接开关接触不良引起的严重过热，应立即将变压器停用检查。
（6）变压器出现杂音：有可能是由于变压器上的个别零部件松动而引起的振动，或有遗漏零件在铁芯上。如果伴有变压器声音明显增大，且电流电压无明显异常时，则可能是如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧或压紧铁芯的螺钉松动，使硅钢片振动增大，造成变压器发出强烈而不均匀的“噪音”或有“锤击”和“吹风”之声。
二、影响变压器绝缘故障的主要因素
影响变压器绝缘性能的主要因素有：温度、湿度、油保护方式和过电压影响等。
(1)温度的影响。电力变压器为油、纸绝缘，在不同温度下油、纸中含水量有着不同的平衡关系曲线。一般情况下，温度升高，纸内水分要向泊中析出;反之，则纸要吸收油中水分。因此，当温度较高时，变压器内绝缘油的微水含量较大;反之，微水含量就小。
(2)湿度的影响。水分的存在将加速纸纤维素降解。因此，CO和叫的产生与纤维素材料的含水量也有关。当湿度一定时，含水量越高，分解出的CO2越多。反之，含水量越低，分解出的CO就越多。
(3)油保护方式的影响。变压器油中氧的作用会加速绝缘分解反应，而含氧量与油保护方式有关。另外，池保护方式不同，使CO和CO2在油中解和扩散状况不同。如CO的溶解小，使开放式变压器CO易扩散至油面空间，因此，开放式变压器一般情况CO的体积分数不大于300x10-6。密封式变压器，由于油面与空气绝缘，使CO和CO2不易挥发，所以其含量较高。
(4)过电压的影响。
1)暂态过电压的影响。三相变压器正常运行产生的相、地间电压是相间电压的58%，但发生单相故障时主绝缘的电压对中性点接地系统将增加30%，对中性点不接地系统将增加73%，因而可能损伤绝缘。
2)雷电过电压的影响。雷电过电压由于波头陡，引起纵绝缘(匝问、并间、绝缘)上电压分布很不均匀，可能在绝缘上留下放电痕迹，从而使固体绝缘受到破坏。
3)操作过电压的影响。由于操作过电压的波头相当平缓，所以电压分布近似线性，操作过电压波由一个绕组转移到另一个绕组上时，约与这两个绕组间的匝数成正比，从而容易造成主绝缘或相间绝缘的劣化和损坏。
(5)短路电动力的影响。出口短路时的电动力可能会使变压器绕组变形、引线移位，从而改变了原有的绝缘距离，使绝缘发热，加速老化或受到损伤造成放电、拉弧及短路故障。
三、变压器油枕的故障分析与诊断
油枕油位已满，呼吸器出现变压器油向外喷流，但瓦斯保护，压力释放阀，差动保护未动作，经对变压器停运进行电气试验，结果正常，拆开检查将油枕的视察窗，看不到油，那么这种情况可以断定是油枕出现了故障。
变压器油枕的结构为胶囊式，拆开视察窗端盖，正常情况下通过窗玻璃可看见油。当油箱内的油温升高，因膨胀进入油枕。这时呼吸器将胶囊空气向外排出，油位上升出现指示。相反，油箱内的油温下降，油枕内的油因为收缩流回油箱，胶囊吸气油位下降。胶囊的作用是将空气与油隔离，可以避免绝缘油老化。
固体纸绝缘是油浸变压器绝缘的主要部分之一，包括：绝缘纸、绝缘板、绝缘垫、绝缘卷、绝缘绑扎带等，其主要成分是纤维素，化学表达式为(C6H10O6)n，式中n为聚合度。一般新纸的聚合度为1300左右，当下降至250左右，其机械强度已下降了一半以上，极度老化致使寿命终止的聚合度为150～200。绝缘纸老化后，其聚合度和抗张强度将逐渐降低，并生成水、CO、CO2，其次还有糠醛(呋喃甲醛)。这些老化产物大都对电气设备有害，会使绝缘纸的击穿电压和体积电阻率降低、介损增大、抗拉强度下降，甚致腐蚀设备中的金属材料。
处理方法：更换胶囊，打开油枕排气口，从油枕阀门向里注油，直到排气口，看到油时停止注油，拧紧排气口螺钉。再从阀门放油，直到油位正常，此时胶囊自动经呼吸器吸入干燥空气。这样油枕故障及时得到解决。
总之，按变压器故障的原因，由于变压器故障涉及面较广，具体类型的划分方式较多，如从回路划分主要有电路故障、磁路故障和油路故障。电路故障主要指线环和引线故障等，常见的有: 线圈的绝缘老化、受潮，切换器接触不良，材料质量及制造工艺不良，过电压冲击及二次系统短路引起的故障等。磁路故障一般指铁芯、轭铁及夹件间发生的故障，常见的有: 硅钢片短路、穿芯螺丝及轭铁夹件与铁芯间的绝缘损坏以及铁芯接地不良引起的放电等。
变压器故障并非某单一因素的反映，而是涉及诸多因素，有时甚至会出现假象。因此，必要时必须进行变压器的特性试验及综合分析，才能准确、可靠找出故障原因，判明故障性质，提出较完善的处理办法，确保变压器的安全运行。
参考文献：
[1] 电力变压器.GB 1094.1～1094.5～85[S].
[2] 廖自强,余正海.变电运行事故分析及处理[M].北京:中国电力出版社,2004.
[3] 毛润年,杨勇.变压器的运行维护和事故处理[J].恩施职业技术学院学报,2006(4).