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配電變壓器常見故障分析
本文介紹了配電變壓器常見的一些故障，并提出了相應(yīng)的判斷方法，值得借鑒。
關(guān)鍵詞：變壓器；故障判斷；響聲；油溫
配電變壓器是電力主體設(shè)備，隨著系統(tǒng)容量和電網(wǎng)規(guī)模的擴大，配電變壓器故障給電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行帶來的影響越來越大。為確保其穩(wěn)定運行，zui基礎(chǔ)的工作就是做好日常檢查和檢測。很多案例表明，重視日常檢查和測量工作，可將事故消滅在萌芽狀態(tài)。對變壓器常見故障現(xiàn)象做出正確判斷分析，顯得至關(guān)重要。
一、從變壓器的聲音判斷故障
其方法是用木棒的一端頂在變壓器的油箱上，另一端貼近耳邊仔細聽，據(jù)其異常聲音可判斷以下故障。
1．變壓器過負荷。變壓器過負荷嚴(yán)重時，會發(fā)出很大而且沉重的“嗡嗡”聲。
2．電壓過高。當(dāng)電源電壓過高時，會使變壓器過勵磁，響聲增大且尖銳。
3．繞組發(fā)生短路。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)熱而油氣化。此時，應(yīng)立即停止變壓器運行，進行檢修。
4．調(diào)壓分接開關(guān)不到位或接觸不良。當(dāng)變壓器投人運行時，分接開關(guān)不到位，將發(fā)出較大的“啾啾”響聲，嚴(yán)重時造成高壓熔絲熔斷；如果分接開關(guān)接觸不良，就會產(chǎn)生輕微的“吱吱”火化放電聲，一旦負荷加大，就有可能燒壞分接開關(guān)的觸頭。遇到這種情況，要及時停電修理。
5．掉入異物或穿芯螺桿松動。當(dāng)變壓器夾緊鐵芯的穿芯螺桿松動，鐵芯上有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件時，變壓器將發(fā)出“叮叮當(dāng)當(dāng)”的敲擊聲或“呼…呼…”的吹風(fēng)聲以及“吱啦吱啦”的象磁鐵吸動小墊片的響聲，而變壓器的電壓、電流和溫度卻正常，絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這時應(yīng)停止變壓器運行，進行檢查。
6．變壓器的鐵芯接地線斷：當(dāng)鐵芯接地斷線時，變壓器將產(chǎn)生“嗶剝嗶剝”的輕微放電聲。
7．內(nèi)部放電。送電時聽到“僻啪僻啪”的清脆擊鐵聲，則是導(dǎo)電引線通過空氣對變壓器外殼的放電聲。如果聽到通過液體沉悶的“噼啪”聲，則是導(dǎo)體通過變壓器的油面對外殼的放電聲。如屬絕緣距離不夠，則應(yīng)停電吊芯檢查，加強絕緣或增設(shè)絕緣隔板。
8．變壓器高壓套管臟污和裂損。當(dāng)變壓器的高壓套管臟污，表面釉質(zhì)脫落或裂損時，會發(fā)生表面閃絡(luò)，聽到“嘶嘶”或“哧哧”的響聲，在氣候惡劣或夜間時，還可見到電暈輝光或藍色、紫色的小火花，此時，應(yīng)清理套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。
9．外部線路斷線或短路。當(dāng)線路在導(dǎo)線的連接處或T接處發(fā)生斷線，在刮風(fēng)時時接時斷，接觸時發(fā)生弧光或火花，這時變壓器就發(fā)出像青蛙的“唧哇唧哇”的叫聲；當(dāng)?shù)蛪壕€路發(fā)生接地或出現(xiàn)短路事故時，變壓器就發(fā)出“轟轟”的聲音；如果短路點較近，變壓器將發(fā)出像老虎的吼叫聲。
10．音響中夾有連續(xù)的、有規(guī)律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器某些部件因鐵芯振動而造成機械接觸，或是因為靜電放電引起的異常響聲，而各種測量表計指示和溫度均無反應(yīng)，這類響聲雖然異常，但對運行無大危害，不必立即停止運行，可在計劃檢修時予以排除。
二、變壓器溫度異常升高
變壓器在負荷和散熱條件、環(huán)境溫度都不變的情況下，溫度不斷升高也是變壓器故障象征，引起溫度異常升高的原因有：（1）變壓器匝間、層間、股間短路；（2）變壓器鐵芯局部短路；（3）因漏磁或渦流引起油箱、箱蓋等發(fā)熱；（4）長期過負荷運行或事故過負荷；（5）散熱條件惡化等。
變壓器溫度異常時，應(yīng)先查明原因后，再采取相應(yīng)的措施予以排除，把溫度降下來，如果是變壓器內(nèi)部故障引起的，應(yīng)停止運行，進行檢修。
三、油枕或防爆管噴油爆炸
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，而繼電保護裝置又未能及時切斷電源，使故障較長時間持續(xù)存在，箱體內(nèi)部壓力持續(xù)加大，高壓油氣從防爆管或箱體其它強度薄弱處噴出造成事故，引發(fā)此故障的原因如下。
1．絕緣損壞。匝間短路等局部過熱、變壓器進水、雷擊等過電壓是使絕緣損壞，導(dǎo)致內(nèi)部短路的基本因素。
2．?dāng)嗑€產(chǎn)生電弧。線組導(dǎo)線焊接不良、引線連接松動等因素在大電流沖擊下可能造成斷線，斷點處產(chǎn)生高溫電弧使油氣化促使內(nèi)部壓力增高。
3．調(diào)壓分接開關(guān)故障。配電變壓器高壓繞組的調(diào)壓段線圈是經(jīng)分接開關(guān)連接在一起的，分接開關(guān)觸頭串接在高壓繞組回路中，和繞組一起通過負荷電流和短路電流，分接開關(guān)動靜觸頭發(fā)熱、跳火起弧，可使調(diào)壓段線圈短路。
四、油色顯著變化和嚴(yán)重漏油
1．取油樣時發(fā)現(xiàn)油內(nèi)含有碳粒和水分，油的酸價增高，閃點降低，隨之絕緣強度降低，此時易引起繞組與外殼擊穿，應(yīng)及時更換變壓器油。
2．嚴(yán)重漏油。變壓器運行中滲漏油現(xiàn)象比較普遍，油位在規(guī)定的范圍內(nèi)，仍可繼續(xù)運行或安排計劃檢修。但是變壓器油滲漏嚴(yán)重，或連續(xù)從破損處不斷外溢，以致于油位計已見不到油位，此時應(yīng)立即停止運行，補漏和加油。另外變壓器油的油面過低，使套管引線和分接開關(guān)暴露于空氣中，絕緣水平將大大降低，因此易引起擊穿放電。引起變壓器漏油的原因有：焊縫開裂或密封件失效；運行中受到振動；外力沖撞；油箱銹蝕嚴(yán)重而破損等。
五、瓦斯保護動作
瓦斯繼電器的動作原因根據(jù)故障的性質(zhì)可分為兩類：輕瓦斯動作與重瓦斯動作。
引發(fā)輕瓦斯動作原因：（1）因濾油、加油或冷卻系統(tǒng)不嚴(yán)密，以致空氣進入變壓器；（2）因溫度下降或漏油，使油面緩慢降落；（3）由于發(fā)生穿越性短路故障；（4）因變壓器故障而產(chǎn)生少量氣體；（5）保護裝置二次回路故障。
引發(fā)重瓦斯動作原因有：（1）變壓器發(fā)生嚴(yán)重故障，油溫劇烈上升，同時分解出大量氣體，使變壓器油很快地流向油枕；（2）當(dāng)發(fā)生穿越性短路時，浮子繼電器的下浮筒、擋板、水銀接點和二次接線發(fā)生故障。
由此可見，瓦斯繼電器動作并不*意味著變壓器內(nèi)部有故障。為了弄清原因，首先應(yīng)對變壓器外部進行檢查。查不出異?，F(xiàn)象時，再由繼電器內(nèi)聚的氣體多少及顏色、化學(xué)成分來鑒別。根據(jù)氣體的多少可以估計變壓器故障的大小，無色無味的氣體是空氣，動作原因是變壓器排出的氣體所致。如氣體可燃，則動作系由內(nèi)部故障引起。在鑒別氣體時必須迅速，時間一長，顏色就會消失。如氣體是可燃的，無論有無備用變壓器，也必須停下來查明原因。如果根據(jù)氣體仍查不出原因，可進行變壓器油的簡化試驗，如閃光點比過去紀(jì)錄低5℃以上時，則證明變壓器內(nèi)部有故障，必須修理。
六、三相電壓不平衡
引發(fā)三相電壓不平衡原因：（1）三相負載不平衡，引起中相點位移；（2）系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振（3）繞組局部發(fā)生匝間和層間短路。
以上通過對變壓器的聲音、溫度、油位、外觀及其他現(xiàn)象的觀察和感知對配電變壓器故障的步斷，只能作為現(xiàn)場直觀的初步判斷。因為，變壓器的內(nèi)部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時甚至?xí)霈F(xiàn)假象。必要時必須進行，壓器特性試驗及綜合分析，才能準(zhǔn)確可靠地找出故障原因，判明事故性質(zhì)，提出較完備的合理的處方法。