电力变压器故障综合分析+变压器的运行故障及故障诊断分析.docx

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1、电力变压器故障综合分析摘 要：变压器是电力系统中作为输变电的最主要的设备，因此对变压器安 全可靠运行的要求是十分严格的，电力变压器在高电压下长期运行，会受到各种 因素的影响：如过负荷运行、短路电流冲击等，性能逐渐下降。如果发生故障将 对供电可靠性和系统的正常运行带来无法估量的后果。尤其是长期运行后的材质 劣化、绝缘老化与预期寿命减少等情况均可能发生，使得变压器小故障频发，大 的灾难性事故亦有发生的可能，安全问题异常突出。笔者根据多年的工作经验， 主要针对电力变压器故障进行分析和讨论。关键词：电力变压器；故障分析；一、变压器出故障的异常运行1、声音异常(1)当有大容量的动力设备起动时，由于负荷变

2、化较大，使变压器声音增 大。如变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时，由于有谐波分量，变压器的 声音会变大。(2)过负荷会使变压器发出声音很高而且沉重的“嗡嗡”声。(3)个别零件松动使变压器发出强烈而不均匀的噪声，如铁芯的穿芯螺丝 夹得不紧使铁芯松动等。(4)内部接触不良或绝缘有击穿，变压器发出“劈啪”声。(5)系统短路或接地，因通过很大的短路电流，使变压器发出很大的噪声。(6)系统发生铁磁谐振时，变压器发出粗细不均的噪声。2、正常负荷和正常冷却方式下，变压器油温不断升高由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏，均会使变压器的油温升高。涡 流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘破坏，这时铁损增大油

3、温升高。而穿芯 螺丝绝缘破坏后，使穿芯螺丝与硅钢片短接，这时有很大的电流通过使螺丝发热, 也会使变压器的油温升高。3、畿电保护动作继电保护动作一般说明变压器内部有故障。瓦斯保护是变压器的主要保护， 它能监视变压器内部发生的大部分故障，经常是先轻瓦斯动作发出信号，然后重 瓦斯动作跳闸。轻瓦斯动作的原因有以下几个方面：(1)因滤油、加油和冷却系统不严密，致使空气进入变压器。(2)温度下降和漏油使油位缓慢降低。(3)变压器内部故障，产生少量气体。(4)变压器内部短路。(5)保护装置二次回路故障。4、分接开关故障变压器油箱上有“吱吱”的放电声，电流表随响声发生摆动，瓦斯保护可能发 出信号，油的闪点降低

4、。这些均可能是由于分接开关故障而出现的异常现象。分 接开关故障主要有以下几个原因：(1)分接开关触头弹簧压力不足、触头滚轮压力不匀使有效接触面积减少、 镀银层因机械强度不够而严重磨损等，会引起分接开关烧毁。(2)分接开关接触不良，经受不住短路电流的冲击而发生故障。(3)倒分接开关时，由于分头位置切换错误造成开关烧坏。(4)相间绝缘距离不够或绝缘材料性能降低，在过电压作用下发生短路。5、其他异常现象(1)油色显著变化取油样时发现油内含有碳粒和水分，油的酸价增高、闪点降低，随着绝缘强 度的降低，易引起绕组与外壳的击穿。(2)油枕或防爆管喷油如果二次系统突然短路而保护拒动，或内部发生短路故障而出气孔

5、和防爆管 堵塞等，内部的高温和高热会使变压器油突然喷出，喷油后使得油面降低，有可 能引起瓦斯保护动作。(3)三相电压不平衡第一，三相负载不平衡，引起中性点位移，使三相电压不平衡。第二，系统 发生铁磁谐振，使三相电压不平衡。第三，绕组局部发生匝间和层间短路，造成 三相电压不平衡。二、电力变压器的故障诊断1、变压器油中溶解气体的分析通过对电力变压器中的绝缘油的故障诊断，我们通常将之归于变压器故障诊 断中的早期诊断。这种通过对油中溶解气体的分析技术，是通过分析绝缘油中溶 解气体，从而来对变压器故障进行判断，这种技术已经得到世界的认可，也在全 世界得到了广泛的推广和应用。在长期实践中，总结出来许多判断

6、方法，当前国 内外出现的判断方法主要有：特征气体法、比例法、模糊诊断法等。当然这些方 法也存在一定的局限性，不能完全客观准确的诊断出电力变压器的所有故障。2、变压器红外诊断所谓红外诊断，是指对变压器进行非接触式的检测以及诊断，通过对变压器 温度分布场的研究和分析，定位出缺陷部位，准确找到故障点。另外，将红外技 术与计算机技术相结合，可以对变压器的热像进行处理，实现对数据的统计和分 析显示。这种方法不会受到外界高压电场的影响，在检测时变压器依然能够正常 运行，不用停机，具有安全、经济和高可靠性的特点。3、变压器绕组变形故障诊断通常情况下，变压器绕组发生变形后，其内部电感和电容等的分布参数也会 发

7、生一定的变化。依托相应的测试技术对绕组特定参数进行测量，从横向和纵向 对比测试结果，可以判断出绕组的扭曲和倾斜现象。具体的测试方法有：阻抗法、 低压脉冲法以及频率响应分析法。对变压器绕组的故障诊断方法有故障性质诊断 和故障部位诊断之分，其中，后者在现阶段的研究依然处于探索阶段。三、电力变压器的检修方法1、铁芯的检修对变压器的铁芯进行检修时，应该先将铁芯及油道的油泥清除干净，检查铁 芯的接地是否完好和可靠；对穿心夹紧螺杆和螺帽的松紧情况进行检查；然后检 查其绝缘性，采用2500v兆欧的仪表对穿心夹件螺杆的对地绝缘电阻进行测量， 并测量铁芯对地的绝缘电阻，确定其值是否在500Mn以上。2、绕组的检

8、修先将绕组线上的油泥进行清除，检查绕组的外观是否良好，其绝缘是否存在 损坏和老化问题，引线的夹板是否牢固；隔开相间的绝缘板牢固情况及两侧的间 隔是否均匀，对绕组的绝缘电阻进行测量；检查夹件和胶垫是否松动，并对所有 引线的绝缘捆扎情况进行检查，查看捆扎线是否牢靠。3、分接开关的检修对分接开关检修时，主要是检查其静触头间的接触情况，检测其触头压力能 否满足要求;还需要检查其固定部分的导电情况是否良好，分接开关的固定情况, 以及分接开关的绝缘情况和触头间的电阻值等。如果分接开关的接触不良，在受 到短路电流的冲击时，就容易烧坏。4、气体继电器的检修电力变压器使用较多的是挡板型气体继电器。对于此类气体继

9、电器的检修应 该主要检查其上油、下油的情况是否灵活；采用干簧接点通断灯泡电流，并观察 其产生的火花，看看不否存在粘住情况；对接线板和接线柱的绝缘情况进行祥细 检查；检查接线板、放油口及试验顶杆和两端的法兰处是否渗漏油；对断电器进 行装复时，应该注意其外壳的箭头指向，避免装反，保证其油箱指向储油柜。安 装完成后采用试验顶杆检测上下油的灵活性。幺吉随着电力系统负荷的不断增长，电力变压器的运行维护工作也越来越重要。 对电力变压器进行维护管理时，应该将安全管理放在第一位，对电力变压器的运 行情况和常见故障进行全面了解，发现故障及时排除，保证电力系统的安全运行。参考文献：1蒋守军.电力变压器常见故障分析

10、J,黑龙江科技信息.2010 (10)： 32-33.2王英,浅谈电力变压器常见故障分析J.山东煤炭科技.2011, (02)： 48-49.3黄献涛.浅谈电力变压器运行中异常现象的检修与维护J.江苏电机工 程，2009, (5)： 14-16.变压器的运行故障及故障诊断分析摘要：电力变压器是组成电力系统的重要成分之一，其安全运行直接影响着 整个电网供电的高效性、可靠性、稳定性。目前，我国已有很多投入运行多年的 变压器，这些多年运行的变压器往往存在如绝缘老化等很多严重的安全隐患，发 生故障的概率会随着运行年限的延长不断增大。由于现代社会生产生活对电力的 高度依赖，变压器一旦发生事故将会导致该区

11、域停电停产，有时甚至产生严重的 社会经济和政治损失。因此，深入的研究电力变压器故障诊断技术，对于电力系 统长期保持稳定、安全、高效的运行具有重要的理论和实际意义。关键词：变压器;运行故障;故障诊断分析引言变压器作为电力传输和转换的重要设备，必须要降低故障发生率，提高运行 稳定性，并要做到早期检测和故障诊断，对确保整个电力网络系统的正常运行有 重要的意义。1变压器故障方法分析1.1 变压器故障在线诊断法I .1.1气相色谱在线检测技术气相色谱仪被广泛应用在各种变压器的故障检测中，该方法具有便捷、高效、 灵敏等优良特点，可以快速检测变压器油中所含各种气体的浓度。气相色谱在线 检测技术的核心步骤是油

12、气分离。目前在实际工程中应用最广泛的是通过高分子 膜来进行油气分离。高分子膜对于不同的气体分子具有选择透过性，可以直接过 滤出样品油中需要测定的目标气体，该方法的操作流程相比于振动脱气、鼓泡法 等传统方法更加简单。II .2红外光谱在线检测技术红外光谱技术可以直测定油溶气体的类别和浓度，具有快速准确、非接触性 及容易操作等特点。实际工程中一般使用HW-500红外气体分析仪，该检测器对 热效应的敏感度很高，可以直接对油溶气体做定量分析。虽然红外光谱仪可以迅 速准确的检测多种气体，但是它无法感应变压器发生故障时产生的H2且成本昂 贵，所以人们近年来更加注重光声光谱技术在诊断变压器故障方面的研究。1

13、.2 变压器故障离线诊断法1.2.1 直观检查法技术人员直接进入配电室检查室内基本电器元件和线路是否存在烧损、冒 烟、绝缘损坏、异常放电痕迹和设备爆炸损坏等现象。该方法简单直观，但对故 障状况分析的程度不够深入，往往只能在变压器发生故障之后对最为明显的故障 原因进行大概的初步判断，是最基本和简单的检查方法。1.2.2 电气预防性试验法电气预防试验是评价电力变压器性能指标是否为正的一种方法。测试的方法 和类型很多，但实现过程往往很复杂。这是微不足道的。有些试验必须在变压器 拆卸后进行，有些试验需要在变压器上进行。其他试验项目同时进行，部分在变 压器投入运行后定期检查。一些需要检查的测试项目可以在

14、特殊情况下进行，例 如交流耐压。该试验是一种破坏性试验，对变压器和电力线具有抗破坏性。电压 要求很高，现场条件一般很难满足，变压器设备成频繁拆卸不利于设备的维护。2变压器的运行故障及处理措施2.1 变压器渗油变压器油泄漏不仅会给电力公司带来巨大的经济损失、破坏环境，影响设备 的正常运行，造成停电甚至损坏变压器，给生产用户造成经济损失，给居民的生 活带来不便。因此，有必要解决变压器油的泄漏问题。油箱平面的漏油可以直接 进行焊接修复。对于拐角及加强筋处的渗漏情况，其漏点一般很难发现，或者在 维修后的焊接点质量较差再次泄漏。对于这种泄漏，铁板可用于修复焊接。两面 连接处可以使用椭圆形铁板可用于焊缝修

15、复。在三面的交界处，铁板可以转换成 三角形用于修复，或根据修理焊接的实际位置进行焊接。对于高压套管升高座或 进人孔法兰渗油，这些部件主要是由于橡胶垫片不正确安装造成的，可以使用密 封胶对法兰之间的缝隙进行密封：橡胶塞完全固化后，把螺钉移除，在螺钉孔处 将密封胶注入法兰之间的缝隙，直到法兰螺钉的密封剂被挤出即可。低压侧套管 渗漏的原因是,母线拉伸和低压侧引线引出偏短,胶珠压在螺纹上受母线拉伸时, 可以根据规定使用补偿器将母线用伸缩节链接，即可解决渗油。2.2 差动故障从电力变压器的使用实际来说，差动故障较为常见。基于差动保护原理，当 电力变压器正常运行或者区外故障时，可以作为理想电力变压器，则流

16、入装置的 电流和流出电流值相等，差动继电器不动作。若电力变压器发生故障，两侧或者 三侧向故障点提供短路电流，差动继电器动作。基于此能够判断故障发生点，确 定本体内或者低压侧进线断路器前等故障。在日常维护中要做好此类故障的有效 防范和应对，做好设备的定期检查，及时消除安全隐患，保证设备稳定运行。2.3 铁芯接地故障对于此类故障，可采取以下处理方法：(1)电容放电冲击法。当铁芯接地引 出线断开，检修工作人员使用兆欧表，进行电容充电，在后期的放电时，进行铁 芯绝缘体电阻测量。如果电阻值正常，则可排除故障，同时采取测量接地电流或 者其他方式，控制故障的发生。对于不稳定接地，选择铁芯接地引出线，利用可

17、调电阻，实现对电流的有效控制，使其1A。(2)若故障持续扩大，则开展停电 检测。在接地故障点位的判断时，可利用吊罩的方式，提高故障处理的效率。具 体操作时，要保证铁芯和夹件为不连接的状态，进行空心螺旋杆对铁芯的绝缘大 小测试。做好各个间隙或者槽部的检查，看是否存在螺帽以及金属碎屑，使用油 或者氮气进行清理。2.4 内部声音异常变压器正常运行时会产生均匀的“嗡嗡”声，这是铁芯中交变的磁通在铁芯硅 钢片间产生的力造成振动的结果，这种“嗡嗡”声与加在变压器上电压和电流的大 小成正比。变压器日常出现最多的异响就是过电压和过电流情况下“嗡嗡”声会比 原来大但无杂音，也可能随着负荷的急剧变化呈现出不均匀的

18、“嗡嗡”声，同时变 压器对应的电压或电流仪表也会发生相应变化，这种异常声音比较容易辨别。另 外，变压器个别零件松动也会随着的振动发出异响。理论上讲，变压器铁芯故障 或匝间短路等都会导致变压器发出异常声响，但其并不常见，如果变压器铁芯故 障或匝间短路则变压器需退出运行。2.5 瓦斯故障从电力变压器性能保护的角度出发，充分发挥瓦斯保护的作用。它起着积极 的作用。失气保护时电力变压器运行故障很难有效地处理它。一般来说，瓦斯保 护失效可以用瓦斯保护来保护。保护信号响应。当瓦斯发出保护信号时，可以证 明气体故障。这如有异常运行，应检查变压器。进行了瓦斯取样分析。如果瓦斯 保护产生跳闸故障，则指示电源。变

19、压器故障严重。在这种情况下，必须检查油 枕防爆系统。变压器装置外壳是否变形，进行故障处理。避免体操在日常管理工 作中，要做好人员违章操作引起的瓦斯事故。日常管理工作中要做好人员培训和 教育，使其能够做好故障防范。结束语在电力行业运行及发展中，为了保障电力系统运行的安全性、稳定性，应该 定期对变压器进行检修及大修，以保证电力变压器运行的稳定性。文章以油浸式 电力变压器的使用特点为例，总结状态检修以及故障诊断方法的确定，有效避免 油浸式电力变压器运行中存在的限制性问题，通过内部故障以及外部故障的分 析，进行设备运行状态的检修，提高油浸式电力变压器运行的稳定性，推动电力 行业的发展。参考文献1薛庆彬.电厂变压器运行维护及故障处理J.通讯世界，2017(22)： 139-1402徐振，叶红.变压器运行期间声音异常的处理方法J.农村电气化，2017 (11)： 21-22.3孟祥彬.变压器故障及其检测、维修方式探讨J.中国高新区，2017 (21)： 1214尤德柱.电力变压器运行过程中的检修与维护探讨J.科技经济导刊，2017 (31)： 38.5何瑶，茹意，李雅倩.对电力系统常用变压器故障检测方法的相关研究J. 科技风,2017 (19)： 181.