電力變壓器常見故障分析與檢修

變壓器故障的種類多種多樣，變壓器投運時間各異，所經歷的過電壓、過電流以及維護使用情況都不盡相同，故障發生的趨勢亦不同。由故障到損壞，常會有一個漸變的過程，只有充分了解變壓器的實際運行狀態，綜合應用各種在線及歷史數據，并運用各種診斷技術，才能及時發現故障隱患，提高檢測和診斷故障的準確性。

一、電力變壓器故障的檢查方法

1．看。通過觀察故障發生時的顏色、溫度、氣味等異常現象，由外向內認真檢查變壓器的每一處。

(1)滲漏油。變壓器運行中滲漏油現象比較普遍，其外面閃閃發光或黏著黑色的液體就可能是漏油。小型變壓器裝在配電柜中，因為漏出的油流入配電柜下部的坑內，所以不易及時發現。滲漏主要原因是油箱與零部件聯接處密封不良、焊件或鑄件存在缺陷、運行中額外荷重或受到振動等。此外，內部故障也會使油溫升高，油的體積膨脹，發生漏油。

(2)體表。變壓器故障時都伴隨著體表的變化。防爆膜龜裂、破損。當呼吸口不靈，不能正常呼吸時，會使內部壓力升高引起防爆膜破損；當氣體繼電器、壓力繼電器、差動繼電器等動作時，可推測是內部故障引起的。

(3)因溫度、濕度、紫外線或周圍的空氣中所含酸、鹽等，會引起箱體表面漆膜龜裂、起泡、剝離。因大氣過電壓、內部過電壓等，會引起瓷件、瓷套管表面龜裂，并有放電痕跡。瓷套管端子的緊固部分松動，表面接觸面過熱氧化，會引起變色。由于變壓器漏磁的斷磁能力不好及磁場分布不均，產生渦流，也會使油箱的局部過熱引起油漆變色。吸濕計變色是吸潮過度、墊圈損壞、進入其油室的水量太多等原因造成的。通常用的吸濕劑是活性氧化鉛（礬土）、硅膠等，并呈藍色。當吸濕劑從藍色變為粉紅色時，應作再生處理。

2．聽。正常運行時，由于交流電通過變壓器繞組，在鐵芯里產生周期性的交變磁通，引起電工鋼片的磁致伸縮，鐵心的接縫與疊層之間的磁力作用及繞組的導線之間的電磁力作用引起振動，發出均勻的“嗡嗡”響聲。如果產生不均勻響聲或其他響聲，都屬不正常現象。不同的聲響預示著不同的故障現象。

(1)若聲響比平常響聲增大且尖銳，一種可能是電網發生過電壓，例如中性點不接地、電網有單相接地或鐵磁共振時，會使變壓器過勵磁；另一種可能是變壓器過負荷，如大動力設備（大型電動機、電弧爐等）負載變化較大，因諧波作用，變壓器內會發出低沉的如重載飛機的“嗡嗡”聲。此時，再參考電壓與電流表的指示，即可判斷故障的性質。然后，根據具體情況，改變電網的運行方式與減少變壓器的負荷，或停止變壓器的運行等。

(2）若變壓器發出較大的“啾啾”響聲，并造成高壓熔絲熔斷，則是分接開關不到位；若產生輕微的“吱吱”火花放電聲，則是分接開關接觸不良。出現該故障時，當變壓器投入運行后一旦負荷加大，就有可能燒壞分接開關的觸頭。遇到這種情況，要及時停電修理。

(3)變壓器發出“叮叮當當”的敲擊聲或“呼呼”的吹風聲以及“吱啦吱啦”的像磁鐵吸動小墊片的響聲，聲響較大而噪雜時，可能是變壓器鐵心有問題。例如，夾件或壓緊鐵心的螺釘松動，鐵心上遺留有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件。出現該故障時，儀表的指示一般正常；絕緣油的顏色、溫度與油位也無大變化，這類情況不影響變壓器的正常運行，可等到停電時處理。

(4)聲響中夾有放電的“嘶嘶”或“哧哧”的響聲，晚上可以看到火花時，可能是變壓器器身或套管發生表面局部放電。如果是套管的問題，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，應清除套管表面的臟污，再涂上硅油或硅脂等涂料。如果是器身的問題，把耳朵貼近變壓器油箱，則會聽到變壓器內部由于有局部放電或電接觸不良而發出的“吱吱”聲或“噼啪”聲，若站在變壓器跟前就可聽到“噼啪”聲音，有可能接地不良或未接地的金屬部分靜電放電。此時，要停止變壓器運行，檢查鐵心接地與各帶電部位對地的距離是否符合要求。

(5)變壓器發出“咕嘟咕嘟”的開水沸騰聲，可能是變壓器繞組發生層間或匝間短路而燒壞，使其附近的零件嚴重發熱。分接開關的接觸不良而局部點有嚴重過熱，必會出現這種聲音。此時，應立即停止變壓器的運行，進行檢修。

(6)當聲響中夾有爆裂聲，既大又不均勻時，可能是變壓器本身絕緣有擊穿現象。導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，則是導體通過變壓器油面對外殼的放電聲。如屬絕緣距離不夠，則應停電吊心檢查，加強絕緣或增設絕緣隔板。聲響中夾有連續的、有規律的撞擊或摩擦聲時，可能是變壓器的某些部件因鐵心振動而造成機械接觸。如果發生在油箱外壁上的油管或電線處，可用增加其間距離或增強固定來解決。

3.測。依據聲音、顏色及其他現象對變壓器事故的判斷，只能作為現場的初步判斷，因為變壓器的內部故障不僅是單一方面的直觀反映，它涉及諸多因素，有時甚至出現假象。因此必須進行測量并作綜合分析，才能準確可靠地找出故障原因及判明事故性質，提出較完備合理的處理辦法。

(1)絕緣電阻的測量。測量絕緣電阻是判斷繞組絕緣狀況的比較簡單而有效的方法。測量絕緣電阻通常采用絕緣電阻表，3kV以上的高壓變壓器一般采用2500V的絕緣電阻表。

測量項目：測量繞組的絕緣電阻應測量高壓繞組對低壓繞組及地、低壓繞組對高壓繞組及地、高壓繞組對低壓繞組等三個項目。這里的“地”并不是指真正的大地，而是指變壓器金屬外殼。

絕緣電阻合格值：絕緣電阻與變壓器的容量、電壓等級有關，與絕緣受潮情況等多種因素有關。所測結果通常不低于前次測量數值的70％即認為合格。根據《GB6451油浸式電力變壓器技術參數和要求》列出電力變壓器絕緣電阻參考值及溫度換算系數，如表1、表2所示。

表1　油浸式電力變壓器絕緣電阻參考值　MΩ