浅谈城市轨道交通供电系统电力变压器常见故障与巡视检查注意事项

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(沈阳铁路机械学校，辽宁沈阳110036)

【摘 要】在集中供电方式中，主变电所的电力变压器工作的可靠性对整个轨道交通供电系统的正常工作是十分重要的。掌握变压器的运行状况，熟悉变压器故障的形成原因，加强巡视，采取必要的保护措施，能有效降低变压器故障率，提高轨道交通供电系统运行的可靠性。

【关键词】轨道交通供电系统；电力变压器；常见故障；巡视检查

目前，城市轨道交通的供电方式主要有两种，一种是集中供电，即由几个集中供电的主变电所向沿线各个变电所供电；另外一种是分散供电，即由电力系统引出35kv母线向沿线各个变电所供电。在集中供电方式中，主变电所的电力变压器工作的可靠性对整个轨道交通供电系统的正常工作是十分重要的。该电力变压器从投入工作就要求他不间断的工作，由于自身的发热以及夏天的雷雨，高温，很容易出现各种故障。据统计，大多变压器烧毁后故障有高低压接地、匝间短路、三相绕组不平衡等等。这些故障原因有许多种因素引起，造成了各种各样变压器故障。因此，掌握变压器的运行状况，熟悉变压器故障的形成原因，加强巡视，采取必要的保护措施，能有效降低变压器故障率，提高轨道交通供电系统运行的可靠性。

一、变压器故障

变压器故障主要发生在绕组、铁心、套管、分接开关和油箱等部位。最常见的故障是绕组故障，其中绝缘老化和层间绝缘损坏的是最多的；其次是套管损坏，分解开关失灵，绝缘油劣化等。

1、绝缘老化。

随着闭塞系统的自动化程度提高，轨道交通的车隔越来越小，车流密度越来越大，这就使得供电系统的负荷不断增加。如超负荷运行，变压器的绝缘将加速老化。在这种情况下，只要绕组稍受震荡或略微受摩擦绝缘即可完全损坏，导致匝间或层间短路。绝缘老化后绝缘性能也明显降低，遇到过电压时容易击穿。

2、短路引起的故障。

变压器短路故障主要是变压器出口短路，以及内部引线或绕组间对地短路，当变压器发生二次侧短路、接地等故障时，二次侧将发生高于额定电流20~30倍的短路电流，而在一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，如此大的电流作用于高电压绕组上，线圈内部将产生很大的机械应力，致使线圈压缩，其绝缘衬垫、垫板就会松动脱落，铁芯夹板螺丝松弛，高压线圈畸变或崩裂，导致变压器在很短的时间内烧毁。变压器二次侧短路也是造成变压器器损坏最多的故障。

3、过电压引起的故障。

电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高，属于电力系统中的一种电磁扰动现象。电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电压，这样才能保证电力系统安全可靠的运行。

4、渗油及套管闪络。

渗油是变压器最为常见的外表异常现象。由于变压器本体内部充满了油各连接部位处都有胶珠、胶垫防止油的渗漏。经过长时间的运行，会使变压器中的某些胶珠、胶垫老化龟裂而引起渗油，从而导致绝缘受潮后性能下降，放电短路，烧毁变压器。套管闪络放电也是变压器常见的外边异常现象之一。空气中有导电性能的金属尘埃附吸在套管表面上，尤其是变压器套管渗油，在这种情况下会导致变压器套管吸附尘埃，若遇上雨雪潮湿天气，就可能会造成套管闪络放电。

二、预防措施

1、加大变压器巡视检查力度，准确，及时发生存在的隐患。

（1）变压器内部异常声响。变压器发生异常声响应及时检查，根据不同的声音判断变压器故障，采取合理的处理方式。

（2）变压器温度。变压器运行时，油温突然升高是变压器内部过热的表现。如油温突然升高时由过负荷引起的，可适当减轻负荷；如果是其他原因引起的则应停电停电检修。

（3）变压器油位，正常时，变压器油位决定于油温的变化，在不正常时，由于漏油渗油等也会引起油位的变化，变压器油位过高，将造成溢油；油位过低。则可能造成气体继电器误动作，还可能是变压器内部引线乃至线圈外漏，导致内部放电。

（4）变压器负荷及电流平衡度。定期检查变压器负荷，变压器超负荷会造成发热。温度过高会损坏绝缘，烧毁变压器。三相电流是否平衡会超过额定值，如三相负荷电流严重失衡，应及时采取措施调整。对于中性点接地存在问题的变压器，三相电流不平衡，会导致中性点漂移，造成烧毁电气设备的故障。

2、加强变压器一、二次侧保护，合理选择熔断器熔丝规格，提高保护能力。

三、巡视检查注意事项

1、外部目测检查。

外部目测检查主要检查引线、桩头、套管状态；油位、油色、渗漏检查；防爆、测温装置检查；呼吸器、瓦斯继电器、冷却器检查；接地装置检查等。

2、耳听法检查。

变压器正常运行中发出连续均匀的“嗡嗡”声，以及附属设备发出的均匀振动声均属正常声响，一般不大于85db声级。若听到有不同于正常声音的异常响声，应首先判别异声的部位，辨清是变压器外部引起的还是内部产生的。

3、嗅觉法检查。

4、感觉触试法检查。

用手摸方法来比较设备外壳的温度在相似情况下是否温度相差过大，振动是否过于剧烈，然后再与仪表对照分析。有时发热部位因发热严重，热量辐射使周围空气温度升高，人靠近热源脸部就会有热的感觉，此时应仔细查找发热部位。

总之，城市轨道交通供电系统采用集中供电方式时，电力变压器的可靠运行是十分重要的。掌握变压器故障原因，合理采取预防性措施，加强巡检，能有效降低变压器故障率，减少事故的发生，保障行车。