试论变压器故障及相关处理

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【摘要】变压器在电力系统的安全、平稳运行中起着至关重要的作用。如果变压器出现了故障，就会在很大程度上影响电能的输送以及正常的变电运行，所以能够掌握和分析变压器常见的故障和异常现象，及主要原因，提出防范解决措施，就显得尤为重要。

【关键词】变压器；工作原理；故障

中图分类号：TM4

文献标识码：A

文章编号：1006-0278（2015）03-107-01

一、变压器的用途及分类

变压器是变控电源电压的一种电气设备，为适应不同的使用目的和工作条件，变压器的类型很多，通常安变压器的不同用途、不同容量、绕组个数、相数、调压方式、冷却介质、冷却方式、铁心形式等等进行分类，以满足不同行业对变压器的需求。除了用于变控电源电压之外，变压器还可用于变换交流电流、变换阻抗以及改变相位等。变压器的种类很多，分类方法也很多。

二、变压器的工作原理

根据法拉弟电磁感应定律和楞次定律，简单说明如下：当原线圈（就是本来就有电的那组线圈）中的电流增大时，这个线圈在铁芯中产生的磁场也增强（磁场的方向可以用右手螺旋定则来判断），这时，在副线圈（就是原本没有通电的那组线圈）上就要产生感应电流，感应电流的方向与原线圈中的电流方向相反（这样的结果是副线圈中的电流产生的磁场的方向与原线圈中的电流产生的磁场的方向相反）。当原线圈中的电流在减小时，电流在铁芯上产生的磁场也减弱，这时在副线圈中就产生了与原线圈电流方向相同的电流，这个电流在铁芯上产生的磁场方向与原线圈在铁芯中产生的磁场方向相同。例如：初级线圈是500匝，次级线圈是250匝，初级通上220V交流电，次级电压就是110V。变压器能降压也能升压。如此变化下去，原线圈中由于电流的改变，就在副线圈中产生了电流。这就是变压器的工作原理。

三、变压器的故障种类

（一）短路故障

变压器正常运行中由于受出口短路故障的影响，遭受损坏的情况较为严重。如单相对地、两相间或两相对地、二相之间的短路，其中以出口处短路最为严重。这类故障的案例很多，特别是变压器低压出口短路时形成的故障一般要更换绕组，严重时可能要更换全部绕组，从而造成十分严重的后果和损失，因此，日常巡视检查。变压器在运行过中，要进行日常巡视检查。主要是检查变压器附属设备的运行情况是否良好，变压器温度是否正常。采取红外成像仪测量，能够有效地发现变压器内部过热、缺油等一些故障。应引起足够的重视。

（二）放电故障

根据放电的能量密度的大小，变压器的放电故障常分为局部放电、火花放电和高能量放电二种类型。

放电对绝缘有两种破坏作用：1由于放电质点直接轰击绝缘，使局部绝缘受到破坏并逐步扩大，使绝缘击穿；2放电产生的热、臭氧、氧化氮等活性气体的化学作用，使局部绝缘受到腐蚀，介质损耗增大，最后导致热击穿。

（三）过热性故障

由异常电流引起过热，如环流和涡流引起的过热，因导电回路电阻增加形成的过热，因散热受阻造成的过热等。

四、对变压器故障的综合处理

根据变压器运行现场的实际状态，在发生以下情况变化时，需对变压器进行故障诊断：正常停电状态下进行的交接、检修验收或预防性试验中一项或几项指标超过标准；运行中出现异常而被迫停电进行检修和试验；运行中出现其他异常（如出口短路）或发生事故造成停电，但尚未解体（吊心或吊罩）。

（一）综合分析判断的基本原则

1.与设备结构联系。2.与外部条件相结合。3.与规程标准相对照。4与同类设备相比较（横向比较）。5.与自身不同部位相比较（纵向比较）。

（二）有无异常的判断

从变压器故障诊断的一般步骤可见，根据色谱分析的数据着手诊断变压器故障时，首先是要判定设备是否存在异常情况，常用的方法有：1.将分析结果的几项主要指标与规程中的注意值作比较。2.了解设备的结构、安装、运行及检修等情况，彻底了解气体真实来源，以免造成误判断。

（三）综合分析诊断的要求

1.将试验结果的几项主要指标（总烃、乙炔、氢）与规程列出的注意值作比较。2.对CO和CQ变化要进行具体分析比较。3.油中溶解气体含量超过规程所列任一项数值时应引起注意，但注意值不是认定设备是否正常的唯一判断依据，必须同时注意产气速率，当产气速率也达到注意值时，应作综合分析并查明原因。4.当认为设备内部存在故障时，可用二比值法对故障类型做出分析。5在气体继电器内出现气体情况下，应将继电器内气样的分析结果，按前述方法与油中取出气体的分析结果作比较。6.根据上述结果与其他检查性试验相结合，测量绕组直流电阻、空载特性试验、绝缘试验、局部放电试验和测量微量水分等，并结合该设备的结构、运行、检修等情况，综合分析判断故障的性质及部位，并根据故障特征，可相应采取红外检测、超声波检测和其它带电检测等技术手段加以综合诊断。并针对具体情况采取不同的措施，如缩短试验周期、加强监视、限制负荷、近期安排内部检查、立即停电检查等。

五、结语

虽然变压器出现的异常现象的原因比较多，但是只要我们在日常运行中多听、多看、多记，积累实际中的经验，对处理问题就有很大的帮助。同时除了依靠我们的日常积累的经验进行分析处理外，还有就是要依据当时的具体的故障现象、各个参数变化以及保护动作情况进行综合分析、判断、处理。

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