薛辉（大唐国际张家口发电厂河北张家口075000）
【摘要】大型电力变压器和高压电抗器是输变电系统的重要设备，对其故障进行及时和正确的诊断，并给予检修，关系到整个电网的安全运行，十分重要。本文主要探析变压器常见故障的成因及其检修策略。
【关键词】变压器常见故障检修
中图分类号：TM41文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2017）12-045-02
变压器是变电站的重要设备，是输变电系统的心脏。变压器的无故障运行关系到电力网络的安全及可靠运行。
一、变压器的理论概述
1.变压器的工作原理
变压器是一种静止的电磁装置，它利用电感应原理，从一个电路向另一个传递能量或传输信号的一种电气装置。常用来将一种交流电压的电能转换为同频率的另一种交流电压的电能。
2.变压器的分类
（1）按功能分：电力变压器、特殊功能变压器（电炉变压器、整流变压器、电焊变压器）、仪用变压器（电压互感器、电流互感器）、控制变压器及无线电变压器
（2）按使用绕组数目：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器。
（3）按铁心结构：芯式变压器、壳式变压器。
（4）按冷却方式：干式变压器、油浸式变压器。
（5）按调压方式：无载调压变压器、有载调压变压器。
3.变压器基本结构
由铁心、绕组及附件组成。
二、变压器常见故障及其检修策略
（一）变压器过热
过热对变压器是极其有害的，变压器绝缘损坏大多是由过热引起，温度的升高降低了绝缘材料的耐压和机械强度。IEC354《变压器运行负载导则》指出变压器最热点温度达到140℃时，油中就会产生气泡，气泡会降低绝缘或引发闪络，造成变压器损坏。
变压器的过热对变压器的使用寿命影响极大，根据变压器运行的6℃法则，在80-140℃的温度范围内，温度每增加6℃，变压器绝缘有效使用寿命降低的速度会增加一倍。国标GB1094中也有规定，油浸变压器绕组平均温升限值65K，顶部油温升是55K，铁芯和油箱是80K。
变压器过热主要表现为油温异常升高，其主要原因可能有：（1）变压器过负荷；（2）冷却装置故障（或冷却装置未完全投入）；（3）变压器内部故障；（4）温度指示装置误指示。
当发现变压器油温异常升高时，应对以上可能的原因逐一进行检查，作出准确判断，检查和处理要点如下：
（1）若运行仪表指示变压器已过负荷，单相变压器组三相各温度计指示基本一致（可能有几度偏差），变压器及冷却装置正常，则油温升高由过负荷引起，应加强对变压器监视（负荷、温度、运行状态），并立即向上级调度部门汇报，建议转移负荷以降低过负荷倍数和缩短过负荷时间。
（2）若是冷却装置未完全投入引起的，应立即投入，若是冷却装置故障，应迅速查明原因，立即处理，排除故障。若故障不能立即排除，则必须密切监视变压器的温度和负荷，随时向上级调度部门和有关生产管理部门汇报，降低变压器运行负荷，按相应冷却装置冷却性能与负荷的对应值运行。
（3）若远方测温装置发出温度告警信号，且指示温度值很高，而现场温度计指示并不高，变压器又没有其它故障现场，可能是远方测温回路故障误告警，这类故障可在适宜的时候予以排除。
（4）如果三相变压器组中某一相油温升高，明显高于该相在过去同一负荷，同样冷却条件下的运行油温，而冷却装置、温度计均正常，则运热可能是由变压器内部的某种故障引起，应通知专业人员立即取油样作色谱分析，进一步查明故障。若色谱分析表明变压器存在内部故障，或变压器在负荷及冷却条件不变的情况下，油温不断上升，则应按现场规程规定将变压器退出运行。
（二）油位异常
变压器油位不正常，包括本体油位不正常和有载调压开关油位不正常两种情况。500kV变压器一般采用带有隔膜或胶囊的油枕，用指针式油位计反映油位。通过油位计，可以观察两者的油位。
1.变压器油位低，应查其原因。如果由于低气温、低负载，油温下降，使油位降低到最低油面线，应及时加油。如果变压器严重漏油引起油位降低，应立即采取措施制止漏油，并加油。
2.变压器油位过高，可能原因有：（1）注油量过多，在高气温、高负载时，油位随温度上升；（2）冷却器装置故障；（3）变压器本身故障。
变压器油位过高时，应检查负荷和油温，冷却系统是否正常，所有阀门位置是否正确，注意变压器本身有无故障迹象。若油位过高，或出现溢油，而变压器无其他故障现象，可适当放出少量变压器油。
3.变压器有载调压开关油枕油位过高，除油温等因素影响外，还可能是有载调压切换开关的油箱由于电气接头过热或其他原因致使密封破坏，变压器本体绝缘油渗漏进入有载调压切换开关油箱内，导致有载调压开关油位异常上升。当有载调压开关油位异常并不断上升，甚至从有载调压开关油枕呼吸器通道向外溢出时，应立即向调度部门汇报，请有关专业人员进行检测分析，申请将故障变压器退出运行，进行检修。
（三）变压器跳闸
变压器自动跳闸时，应立即进行全面检查，查明跳闸原因再作处理。具体的检查内容有：
（1）根据保护的动作信号、故障录波及其它监测装置的显示或打印记录，判断是什么保护动作。
（2）检查变压器跳闸前的负荷、油位、油温、油色、变压器有无喷油、冒烟、瓷套管闪络、破裂，压力释放阀是否动作或其它明显的故障迹象，瓦斯继电器有无气体等；
（3）分析故障录波的波形；
（4）了解系统情况，如保护区内外有无短路故障、系统内有无操作，是否有操作过电压、合闸励磁涌流等等。
若检查结果表明变压器自动跳闸不是变压器故障引起，则在外部故障排除后，变压器可重新投入运行。
若检查发现下列情况之一者，应认为变压器内部存在故障，必须进一步查明原因；排除故障，并经电气试验、色谱分析以及其它针对性的试验证明故障确已排除后，方可重新投入运行。
（1）瓦斯继电器中抽取的气体经分析判断为可燃气体；
（2）变压器有明显的内部故障特征，如外壳变形、油位异常、强烈喷油等；
（3）变压器套管有明显的闪络痕迹或破损、断裂等；
（4）差动、瓦斯、压力等继电保护装置有两套或两套以上动作。
（四）异常响声
(1)音响较大而嘈杂时，可能是变压器铁芯的问题。例如，夹件或压紧铁芯的螺钉松动时，仪表的指示一般正常，绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化，这时应停止变压器的运行，进行检查。
(2)音响中夹有水的沸腾声，发出"咕噜咕噜"的气泡逸出声，可能是绕组有较严重的故障，使其附近的零件严重发热使油气化。分接开关的接触不良而局部点有严重过热或变压器匝间短路，都会发出这种声音。此时，应立即停止变压器运行，进行检修。
(3)音响中夹有爆炸声，既大又不均匀时，可能是变压器的器身绝缘有击穿现象。这时，应将变压器停止运行，进行检修。
(4)音响中夹有放电的"吱吱"声时，可能是变压器器身或套管发生表面局部放电。如果是套管的问题，在气候恶劣或夜间时，还可见到电晕辉光或蓝色、紫色的小火花，此时，应清理套管表面的脏污，再涂上硅油或硅脂等涂料。此时，要停下变压器，检查铁芯接地与各带电部位对地的距离是否符合要求。
(5)音响中夹有连续的、有规律的撞击或摩擦声时，可能是变压器某些部件因铁芯振动而造成机械接触，或者是因为静电放电引起的异常响声
总之，在变压器出现故障时，需判断准确，处理得当，既要防止故障扩大，又不可轻率停止变压器的运行，这就需要我们提高判别能力，积累运行经验，使变压器的故障得到正确判断和及时处理，防止事故的扩大。变压器发生的异常响声因素很多，故障部位也不尽相同，只有不断地积累经验，才能作出准确判断。
参考文献
[1]艾新法变电站异常运行处理及反事故演习中国电力出版社2009