变压器故障原因分析及处理方法
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摘要：在我国的电网中，变压器无疑是非常重要的设备。但是由于其复杂的内部结构以及电场热场等诸多不确定因素的影响，发生事故的几率仍然很高。因此我们要注意日常的维修，在保证变压器正常的额定情况下，加大维护力度，并且在维修中注意每个小细节，尽可能保证及时发现并且消除隐患，从而保证变压器长期的正常使用。
中图分类号：TM4文献标识码： A
引言
变压器是用来改变交流电压大小的电气设备。它在电压转变以及电能分配和传输过程中起着重要作用，在电力系统和供电系统中有着最核心的地位。日常中一旦变压器发生了故障，将会造成电力供应中断，严重还会导致爆炸、火灾等事故的发生。由于变压器一直长时间处在运行状态，总不能避免一些故障的发生，然而引发故障的原因又涉及诸多方面的因素。例如不可抗拒的自然灾害，制造和运输安装过程中遗留下来的故障隐患以及长时间运行造成变压器绝缘材料老化等。还有部分故障的产生是因为工作人员的违章操作造成的。所以，我们必须重视变压器的故障分析，尽可能减少和防止变压器故障和事故的发生，使变压器能够安全稳定的运行。
一、变压器的故障以及原因分析
（一）、绝缘老化引起的故障
绝缘老化是导致变压器故障的一个主要原因。所以要想保证变压器日常的正常运作，绝缘老化的问题不容忽视。导致绝缘老化的一个重要因素就是使用时间。因为绝缘材料会由于长期的使用在热力电力以及氧化的作用下失去弹性，在过度的振动下绝缘层就会发生损坏以及短路的问题，从而使变压器终止电力供应，严重时还会导致变压器失火。而目前使用较多的油浸式变压器的绝缘和冷却方式，绝缘油的老化也是极为严重的。由于在变压器工作时，油与空气得以接触，使得油吸收了空气中的大量水分，在较高的温度下会产生多种酸性氧化物，使油变质，导致绝缘油的老化，从而影响变压器的正常运行，而且容易引起故障。
（二）、变压器声音异常
正常运行中的变压器会发出均匀稳定的“嗡嗡”声。这是因为当交流电通过变压器绕组时，产生了周期性变化的交变磁通，随着交变磁通的变化，引起铁芯振动而发出的。若变压器出现异常问题，则其中就会产生一些异响。产生这些异响的原因有以下几种：
（1）变压器连接了大容量的用电设备时，当用电设备启动产生的启动电流较大，使得变压器的声音增大。（2）变压器正处于过负荷运行时，这时变压器内部就会发出高而沉重的声响。（3）变压器发生短路时会有较大的短路电流通过，使变压器产生噪音。（4）变压器中的个别零配件不牢靠时，如变压器大盖的螺丝没锁紧在运行中因震动发生松动，铁芯的穿芯螺杆锁的不够紧造成铁芯松动等，这些情况在变压器运行时就会产生震动，发出强烈且不均匀的异响。（5）变压器内有绝缘击穿或接头接触不良等故障，就会因为故障点放电打火而发出“噼啪”的声响。（6）电力系统出现过电压时，例如电力系统发生铁磁谐振会使变压器发出一会粗一会细的响声。（7）大雾阴雨天气等气候引起变压器瓷套管的放电产生异响。
（三）、变压器油温异常
变压器在正常运行情况下，若油温比平时高出10℃或达到规定的允许运行的极限，则认定为油温异常。导致油温异常的主要原因：冷却器运行不正常所引起的温度异常，如风扇损坏、潜油泵停运、散热器管道积垢、散热器阀门打不开等；内部缺陷引起发热剧增，如内部引线接头发热、线圈对围屏放电等。
（四）、变压器外表异常
变压器的外表包括变压器器身、油箱、有载分接开关、套管、压力释放阀、呼吸器、防爆管等。变压器发生异常时，外表通常会发生变化，通过进行外表检查可以发现某些缺陷，例如变压器常见的渗漏油缺陷。发生渗漏油的主要部位为盖与本体结合处、放油门、套管基座等。其原因多是由于胶垫老化、龟裂引起，也有螺丝松动或放油门关闭不严等。
变压器在安装完成投入运行后，按变压器运行规程规定，每年都要进行一次预防性试验及取油样试验。经取油样试验后，若油质合格就可以继续使用；若发现变压器油质不合格时，我们要立即对变压器油进行过滤净化、干燥及再生处理，使其达标恢复到原来良好性能后再继续使用。在日常的维护工作中，要做到定期巡视检查，并对变压器有无异常音、器身温度、油位计中油位的高低以及变压器母线和接线端子连接点等进行仔细检查并做好记录。做到实时了解和掌握变压器的运行状况，以便及时发现故障并解决，争取在初始阶段就把故障消除。
（一）、对绝缘老化的防治措施
绝缘老化不仅是造成变压器故障的主要原因之一，而且还是影响变压器使用寿命的重要因素。因此，对于绝缘老化的问题，我们必须予以足够的重视。而导致老化的重要因素就是温度。所以要想延长变压器的使用寿命，并且减少因绝缘老化而导致的变压器故障问题，首先要解决的就是温度问题。要把温度控制在一个相对来说比较安全的范围内，就要时刻监测变压器顶层油的温度，特别是高温酷热的天气，就更有必要密切的监测，并且使水泵一直处于良好的工作状态下，从而保证了一直处于高负荷工作的变压器不会过热。并且要保证绝缘油和冷却油尽量不和空气接触，使得两者不会因吸收空气而变质，从而降低了绝缘油老化的几率。
（二）、分接开关故障的解决措施
使用电表测量绝缘电阻大小，过大或过小的电阻都会对分接开关造成损坏。经检查，若电阻值过大，就会导致输出电流，电压不稳定使得分接开关过热。所以当遇到这种现象，要及时安排相关的维修人员进行检测和维修。另外，分接开关的位置不准或者是接触不良也都会产生放电现象。所以对于分接开关的要求也是十分严格的。比如说弹簧的压力是否足够就会导致接触是否良好，若因弹力不够而导致接触不可靠，开关就会接触不良，从而就会发生短路现象。另外异物或者是接触变压器内的污垢也可能会导致分接开关故障。
（三）、油箱检修
若油箱焊缝砂眼存在渗漏油缺陷，应及时进行补焊，消除渗漏油；对油箱底部应及时清扫，清除积存在底部的油污杂质；对油箱法兰结合面是否平整进行检查，若有沟痕，应磨平、补焊，检查密封脚垫是否接触良好，检查局部油漆情况是否良好，及时处理局部脱漆和锈蚀部位。
（四）、套管检修
套管缺陷主要原因。一是产品质量问题或产品在出厂或大修时抽真空不彻底，造成套管屏间存在空气；二是检修方法不适当；三是长时间的运行造成脚垫老化；四是套管结构不合理，导线连接部位接触电阻过大，引起发热。
针对产品质量问题造成的缺陷加强对新进套管的检查检验，所购产品应经有关方面验收认可；对于脚垫老化引起密封不严引起渗漏油的缺陷，应及时更换脚垫；对于套管头部发热故障，应打磨接触面，涂上凡士林，减少其接触电阻；另外，在拆接引线过程中，要注意保持各部分联结良好。
（五）、变压器噪声处理方法
运行中的变压器产生的噪声如果远大于正常值。处理方法有：⑴变压器具有独立的变压器室时，方法有：①变压器车架下加装防振胶垫。②变压器室内四周装一些吸声材料。③低压引出排改用软连接，母线固定牢靠；⑵目前输变电技术的提高使6～10kV电网电压往往普遍偏高，在保证低压供电质量的前提下，尽量把高压分接向上调（低压输出电压降低），以此消除变压器的过励磁现象，降低变压器的噪声；⑶变压器的电压波形发生畸变（如谐振现象），产生噪声。可以考虑加装减小谐波的装置；⑷变压器缺相的问题。变压器缺相时，铁心不能正常励磁，会产生噪声。需要检查变压器高压熔丝是否损坏和上一级线路电源；⑸检查噪声是否由变压器风机、外壳和其他零部件的共振产生。判断方法可分别用绝缘棒抵一下外壳门板和风机，看噪声是否变化。如果噪声明显降低，则在风机与夹件的接触部分加弹性胶垫，并且紧固各螺栓；检查外壳时，拧紧加固各连接部分的螺栓，并且在门面与门框的接触部位增加胶条，减少外壳门的振动。在外壳与地面接触部分同样加垫橡胶板，减少外壳与地面的共振。
（六）、铁芯故障的解决措施
观察铁芯绝缘迭片是否完好，导电材料的核心表面是否完好，这两者的破损都会导致铁芯的损坏。另外，还要测量绝缘电阻是否符合规格，还要做负载实验，确保不会接地短路。
结束语
变压器作为一种重要的电压设备，在我国的电力供应中起到不可替代的作用，我们日常生活中所用到的每一度电都离不开它的工作，但变压器时常会出现不同类型的故障。所以我们要想保证变压器长期正常，安全，高速，稳定的运行，不仅要在日常的维修中注意每个细节，消除每个小隐患，将预防工作做到最好，而且还要在发生了故障之后快速的找出导致故障原因，经合理的分析后，制定相应的解决措施。并且要善于总结各类变压器故障以及处理方法，同时进行记录和分析，不断积累经验，提高水平，以确保我们能够在变压器发生故障之后以最快的速度让变压器恢复正常工作，这样也就确保了日常电力的正常供应，使广大群众可以随时随地放心的使用。
参考文献
[1] 陈化钢.电力设备预防性试验方法[M].北京：中国科学技术出版社，2001.
[2] 杜联兴．变压器故障诊断研究进展与展望[J].广东电力,2013(03)．