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[摘要]变压器是输配电系统中一种极其重要的电器设备，但由于各种原因，其在运行中有时还会出现故障。本文根据笔者的工作实际，对变压器异常运行的原因及处理方法进行了分析总结，以供同行参考。
[关键词]变压器 运行 故障
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）05-0238-01
1、引言
变压器是输配电系统中一种极其重要的电器设备，主要作用是变换电压，以利于功率的传输，是电能传输分配的枢纽。其主要由铁心、绕组、器身绝缘、油箱和套管等组部件构成。由于其结构、工艺以及运行维护、使用环境条件的限制等多方面的原因，在运行过程中产生故障是难以避免的。一旦遭到破坏，不仅会造成自身的损坏，影响了人们正常的生产生活，还会使电力供应被中断，影响电力系统的安全稳定运行。因此，作为现场工作人员，在变压器的使用过程中必须定期维修检查，对变压器的运行情况及时掌握。同时，通过声音、油温及外部状况等的变化来分析变压器异常运行的原因，对常见故障进行分析总结，对确保变压器的安全稳定运行有重要的意义。
2、变压器的常见故障的诊断及处理方法
2.1线圈故障
（1）线圈故障发生的原因
变压器的线圈故障主要有匝间短路、线圈接地、相间短路及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点：1）在制造或检修时，导线表面有毛刺，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷，或者制造时因线圈里层浸漆不够或线圈受潮，绝缘击穿；2）在运行中因散热不良或长期过载，温度过高使绝缘老化；3）大气过电压或操作过电压的作用，绕组匝间或相间绝缘被击穿而发生短路；4）变压器合闸送电、空载拉闸或雷电波侵入时，因线圈的大电感产生过电压，绝缘击穿；或者是倒换分接开关时，把接线板放错位置，使绕组局部短路；5）绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高，导致绝缘水平下降。
（2）线圈故障的的处理方法
绕阻的绝缘被击穿时造成的短路，是由于变压器的绝缘老化，绝缘能力降低，变压器油击穿电压偏低，或者因其他故障扩大而引起的，应及时处理绝缘。轻微的匝间短路可以引起瓦斯保护动作，严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动作，发现匝间短路应及时进行处理。
2.2铁芯故障
（1）铁芯故障发生的原因
1）铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。其后果可能使穿心螺杆与铁芯叠片造成两点连接，出现环流引起局部发热，也可能造成铁芯叠片局部短路，引起叠片间绝缘层损坏。2）变压器油箱体落入了金属异物，使铁芯叠片和箱体沟通，如焊条、钢丝、金属工具等使钢片局部短路；3）铁芯的绝缘受潮或损伤，箱底油泥及水分，夹件绝缘受潮或损坏等使铁芯多点接地使铁芯产生环流；
（2）铁芯故障的的处理方法
若判明是绕阻或铁芯故障应做吊芯检查，首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较，如差别较大，则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查，并用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。若损坏不大，在损坏处涂绝缘漆即可，当绝缘超标时应及时处理。
2.3变压器着火故障
（1）变压器着火故障发生的原因
发生变压器着火故障的原因主要有：1）一般故障未及时消除、处理，例如变压器外部发生瞬间短路事故，将绕组的个别匝挤了出来，形成匝间短路；2）套管的破损和闪络，油在油枕的压力下流出并在顶盖上燃烧；3）若发生雷击时，会在变压器的绕组上出现高于额定电压几十倍的电压，使变压器的绝缘很快被击穿；4）变压器长期超过额定电流运行或环境温度很高，油温经常超过85℃以上而使绝缘老化，引起匝间击穿。
（2）变压器着火故障的处理方法
变压器着火首先应迅速断开变压器各侧断路器，切断各侧电源，并迅速投入备用变压器，恢复供电。然后迅速用灭火装置灭火，例如用干式灭火器或泡沫灭火器灭火，必要时应尽快通知消防队灭火。此外，为了避免雷击破坏，应设置可靠的防雷保护，对避雷器在每年雷雨季节前应试验1次，并在升压站的四周装置必要的避雷针，以防雷电直接击在线路上。
2.4变压器声音出现异常的原因及处理方法
变压器可以根据声音来判断其运行情况，变压器正常运行时声音应为连续均匀的“嗡嗡”声，如果产生不均匀或其他响声都属于不正常现象。1）若变压器内部连续不断地发出“嘤嘤”的不正常杂音时，可能是因为铁芯的硅钢片端部发生振动。此时，值班人员应报告值班长，严密监视不正常现象的发展变化。2）在夏季或农忙用电高峰时，配变会因为过负荷发出很高的沉重的“嗡嗡”声，可能是变压器负荷增加，铁芯振动增大引起，应结合变压器负荷变化加以制定。3）变压器有水沸声，则为变压器内部短路故障或接触不良，应立即停用检查；4）变压器有爆裂声，则为变压器内部或表面绝缘击穿，应立即停用进行检查。5）变压器有“吱吱”和“噼啪”声音，有可能是绝缘材料被击穿或者变压器内部接触不良。值班人员发现这种异常现象时，应立即停用并通知检修部门来处理。
2.5变压器出现油温、油位异常的情况
（1）油温异常的原因及处理方法
1）在正常负荷和正常冷却条件下，变压器油温如果较平时高出10℃以上，或变压器负荷不变，油温不断上升，其主要原因有：由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏，均会使变压器油温升高；绕组局部层间或匝间短路，内部接点有故障，接触电阻加大，二次线上有大电阻短路使油溫升高。2）若冷却器运行不正常所引起油温度异常，可能是潜油泵停运、风扇损坏、散热器管道积垢、散热器阀门没有打开、温度计指示失灵等诸多因素引起温度升高，应对冷却器系统进行维护和冲洗，以提高其冷却效果。
（2）油位异常的原因及处理方法
变压器油位变化应该在标记范围之间，若有较大的波动，则认为不正常。常见的油位异常有：1）假油位，如果温度正常而油位不正常，则说明是假油位。运行中出现假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通气孔堵塞等；2）在夏季重负荷运行时，油位就会升高，若超过最高温度标线刻度，就应适当放油；3）油位下降，原因有变压器严重漏油、油枕中油过少、检修后缺油、温度过低等。当变压器渗漏严重，就会使油位下降，若降到最低标线以下，应加油补充。
2.6瓦斯保护故障的原因及处理方法
（1）轻瓦斯保护动作
瓦斯保护是变压器的主保护，变压器的轻瓦斯保护动作，一般作用于信号，其表示变压器运行异常，其原因主要是在变压器的加油、滤油、换油或换硅胶过程中有空气进入油箱；二次回路故障等。处理方法：运行人员应立即检查，当检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流指示情况时，若未发现异常现象，应进行气体取样分析。如果无气体，变压器也无异常，则可能是二次回路存在故障。
（2）重瓦斯保护动作
变压器的重瓦斯保护动作，一般作用于跳闸，其原因可能是变压器内部发生严重故障，引起油分解出大量气体，也可能是二次回路有故障等。处理方法：出现瓦斯保护动作跳闸，应首先投入备用变压器，然后进行外部检查，检查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，变压器外壳是否变形，最后检查气体的可燃性。
3、结束语
电力变压器是能量转换、传输的核心，对于国民经济各行各业和千家万户都非常重要。但由于各种原因，其在运行中有时还会出现各种故障现象。为了确保变压器的安全稳定运行，作为现场工作人员，一定要做到勤检查，及时发现问题，迅速果断的进行处理，以防止事故扩大而影响正常供电，真正做到防患于未然。
作者简介
高林（1983-），男，本科，山西运城市，初级助理工程师，现任职于山西省电力公司临猗供电公司，从事变电检修工作。
[关键词]变压器 运行 故障
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）05-0238-01
1、引言
变压器是输配电系统中一种极其重要的电器设备，主要作用是变换电压，以利于功率的传输，是电能传输分配的枢纽。其主要由铁心、绕组、器身绝缘、油箱和套管等组部件构成。由于其结构、工艺以及运行维护、使用环境条件的限制等多方面的原因，在运行过程中产生故障是难以避免的。一旦遭到破坏，不仅会造成自身的损坏，影响了人们正常的生产生活，还会使电力供应被中断，影响电力系统的安全稳定运行。因此，作为现场工作人员，在变压器的使用过程中必须定期维修检查，对变压器的运行情况及时掌握。同时，通过声音、油温及外部状况等的变化来分析变压器异常运行的原因，对常见故障进行分析总结，对确保变压器的安全稳定运行有重要的意义。
2、变压器的常见故障的诊断及处理方法
2.1线圈故障
（1）线圈故障发生的原因
变压器的线圈故障主要有匝间短路、线圈接地、相间短路及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点：1）在制造或检修时，导线表面有毛刺，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷，或者制造时因线圈里层浸漆不够或线圈受潮，绝缘击穿；2）在运行中因散热不良或长期过载，温度过高使绝缘老化；3）大气过电压或操作过电压的作用，绕组匝间或相间绝缘被击穿而发生短路；4）变压器合闸送电、空载拉闸或雷电波侵入时，因线圈的大电感产生过电压，绝缘击穿；或者是倒换分接开关时，把接线板放错位置，使绕组局部短路；5）绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高，导致绝缘水平下降。
（2）线圈故障的的处理方法
绕阻的绝缘被击穿时造成的短路，是由于变压器的绝缘老化，绝缘能力降低，变压器油击穿电压偏低，或者因其他故障扩大而引起的，应及时处理绝缘。轻微的匝间短路可以引起瓦斯保护动作，严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动作，发现匝间短路应及时进行处理。
2.2铁芯故障
（1）铁芯故障发生的原因
1）铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的。其后果可能使穿心螺杆与铁芯叠片造成两点连接，出现环流引起局部发热，也可能造成铁芯叠片局部短路，引起叠片间绝缘层损坏。2）变压器油箱体落入了金属异物，使铁芯叠片和箱体沟通，如焊条、钢丝、金属工具等使钢片局部短路；3）铁芯的绝缘受潮或损伤，箱底油泥及水分，夹件绝缘受潮或损坏等使铁芯多点接地使铁芯产生环流；
（2）铁芯故障的的处理方法
若判明是绕阻或铁芯故障应做吊芯检查，首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较，如差别较大，则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查，并用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。若损坏不大，在损坏处涂绝缘漆即可，当绝缘超标时应及时处理。
2.3变压器着火故障
（1）变压器着火故障发生的原因
发生变压器着火故障的原因主要有：1）一般故障未及时消除、处理，例如变压器外部发生瞬间短路事故，将绕组的个别匝挤了出来，形成匝间短路；2）套管的破损和闪络，油在油枕的压力下流出并在顶盖上燃烧；3）若发生雷击时，会在变压器的绕组上出现高于额定电压几十倍的电压，使变压器的绝缘很快被击穿；4）变压器长期超过额定电流运行或环境温度很高，油温经常超过85℃以上而使绝缘老化，引起匝间击穿。
（2）变压器着火故障的处理方法
变压器着火首先应迅速断开变压器各侧断路器，切断各侧电源，并迅速投入备用变压器，恢复供电。然后迅速用灭火装置灭火，例如用干式灭火器或泡沫灭火器灭火，必要时应尽快通知消防队灭火。此外，为了避免雷击破坏，应设置可靠的防雷保护，对避雷器在每年雷雨季节前应试验1次，并在升压站的四周装置必要的避雷针，以防雷电直接击在线路上。
2.4变压器声音出现异常的原因及处理方法
变压器可以根据声音来判断其运行情况，变压器正常运行时声音应为连续均匀的“嗡嗡”声，如果产生不均匀或其他响声都属于不正常现象。1）若变压器内部连续不断地发出“嘤嘤”的不正常杂音时，可能是因为铁芯的硅钢片端部发生振动。此时，值班人员应报告值班长，严密监视不正常现象的发展变化。2）在夏季或农忙用电高峰时，配变会因为过负荷发出很高的沉重的“嗡嗡”声，可能是变压器负荷增加，铁芯振动增大引起，应结合变压器负荷变化加以制定。3）变压器有水沸声，则为变压器内部短路故障或接触不良，应立即停用检查；4）变压器有爆裂声，则为变压器内部或表面绝缘击穿，应立即停用进行检查。5）变压器有“吱吱”和“噼啪”声音，有可能是绝缘材料被击穿或者变压器内部接触不良。值班人员发现这种异常现象时，应立即停用并通知检修部门来处理。
2.5变压器出现油温、油位异常的情况
（1）油温异常的原因及处理方法
1）在正常负荷和正常冷却条件下，变压器油温如果较平时高出10℃以上，或变压器负荷不变，油温不断上升，其主要原因有：由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏，均会使变压器油温升高；绕组局部层间或匝间短路，内部接点有故障，接触电阻加大，二次线上有大电阻短路使油溫升高。2）若冷却器运行不正常所引起油温度异常，可能是潜油泵停运、风扇损坏、散热器管道积垢、散热器阀门没有打开、温度计指示失灵等诸多因素引起温度升高，应对冷却器系统进行维护和冲洗，以提高其冷却效果。
（2）油位异常的原因及处理方法
变压器油位变化应该在标记范围之间，若有较大的波动，则认为不正常。常见的油位异常有：1）假油位，如果温度正常而油位不正常，则说明是假油位。运行中出现假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通气孔堵塞等；2）在夏季重负荷运行时，油位就会升高，若超过最高温度标线刻度，就应适当放油；3）油位下降，原因有变压器严重漏油、油枕中油过少、检修后缺油、温度过低等。当变压器渗漏严重，就会使油位下降，若降到最低标线以下，应加油补充。
2.6瓦斯保护故障的原因及处理方法
（1）轻瓦斯保护动作
瓦斯保护是变压器的主保护，变压器的轻瓦斯保护动作，一般作用于信号，其表示变压器运行异常，其原因主要是在变压器的加油、滤油、换油或换硅胶过程中有空气进入油箱；二次回路故障等。处理方法：运行人员应立即检查，当检查变压器的温度、音响、油面及电压、电流指示情况时，若未发现异常现象，应进行气体取样分析。如果无气体，变压器也无异常，则可能是二次回路存在故障。
（2）重瓦斯保护动作
变压器的重瓦斯保护动作，一般作用于跳闸，其原因可能是变压器内部发生严重故障，引起油分解出大量气体，也可能是二次回路有故障等。处理方法：出现瓦斯保护动作跳闸，应首先投入备用变压器，然后进行外部检查，检查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，变压器外壳是否变形，最后检查气体的可燃性。
3、结束语
电力变压器是能量转换、传输的核心，对于国民经济各行各业和千家万户都非常重要。但由于各种原因，其在运行中有时还会出现各种故障现象。为了确保变压器的安全稳定运行，作为现场工作人员，一定要做到勤检查，及时发现问题，迅速果断的进行处理，以防止事故扩大而影响正常供电，真正做到防患于未然。
作者简介
高林（1983-），男，本科，山西运城市，初级助理工程师，现任职于山西省电力公司临猗供电公司，从事变电检修工作。