摘要：电力变压器的故障相对于电力线路其他故障处理时间更长，较高故障率不仅极大的影响电力系统的安全运行，而且给供电单位及用户造成很大经济损失, 因此变压器的正常运行是保证供电稳定，确保供电安全的决定因素之一。
关键字：变压器；巡视检查；运行维护；故障分析；事故处理
一、变压器的基本构造及作用原理
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈包含两个或两个以上的绕组，其中连接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。通过线圈和铁芯变换交流电压、电流和阻抗。最简单的变压器由一个软磁材料做成的铁心和套在铁心上的两个匝数不等的线圈构成。
铁心的作用是加强两个线圈间的磁耦合。为了减少铁心内涡流和磁滞损耗，铁心由涂漆的硅钢片叠压而成;两个线圈之间没有电的连接，线圈由绝缘铜线（或铝线）绕成。一个线圈接交流电源称为初级线圈，另一个线圈接用电器称为次级线圈。
二、变压器运行中的维护检查
1.值班员进行定期巡视过程中检查并记录变压器的油温和铁芯（线圈）的温度并保留原始记录并记录在巡视记录本上，在夏季负荷较大时保持盯控变压器上层油温是否超过安全值。变压器运行情况随负荷的升降、冷却装置的运行状况、环境温度的变化以及其他因素影响，上层油温不能完全充当变压器正常运行的唯一依据，同期条件下油温数据进行对比，更能全面反映运行中的变压器的异常状况。
2.三相分体式有载调压变压器巡视过程中还要检查有载调压开关分接头位置指示和档位保持三相相同。
3.观察变压器油色、油位正常。油质透明、稍显黄色，证明油质良好。油面位置在安全的刻度线内，观察主变外壳及四周紧固螺栓是否存在渗漏油的现象。
4.倾听变压器的声音判断是否运行正常。正常运行时常发出均匀的嗡嗡电磁声。如果声音与往常不一样，有杂音。如果是连续的嗡嗡声比平常加重，需要进一步查看电压及油温；如果听到吱吱声很大原因是套管表面产生闪络引起；如果是噼啪声很大原因是内部绝缘击穿放电引起。
5.应检查套管外观有无油污，有无裂痕和放电痕迹，冷却装置能够正常启动。
6.负荷满载时或重大的节假日和特殊的保电期间以及恶劣天气时，需要进行设备加巡。大风天气，观察引线有无剧烈摆动，变压器顶盖、套管引线处有无撘挂杂物；雨雪天气，各部触点在落雪雨后，不应立即熔化出现蒸汽或有放电现象；雾霾天气，瓷柱及接续部位有无火花放电拉弧现象。
三、变压器运行异常状态及事故状态的分类
1.变压器异常运行现象主要表现
漏油渗油、油位过高过低、严重过负荷、变压器油劣化，变压器运行发出异常声音、和以往运行在同样的环境温度下变压器油温不正常且不断上升。当变压器的过负荷运行时，应适当调整负荷。
2.变压器常见的事故状态
①多种异常状态连续发生造成严重状态致使变压器事故跳闸。
②超出变压器正常运行的数值，如油温、负载等，进一步恶化会引起变压器烧毁。
③变压器出现隐患、火光响声很大并且且不均匀夹杂爆裂声。
④变压器因放电，短路产生着火现象。变压器出现着火、烧损现象值班人员要及时向调度及上级领导汇报故障详情如时间、设备名称、故障类型，及时采取正确停电、消防等处理措施，阻止故障范围扩大。
3.变压器正常运行时其运行参数的允许变化范围
①变压器主绝缘为A级绝缘，规定标准最高使用温度是105度，变压器在运行中线圈温度比上层油温高10-15度。如果运行中的变压器的上层油温处在80-90度，那么线圈在95-105度，长期运行状态就会引起绝缘加速老化，缩短变压器油的使用寿命。
②上层油温标准值。上层油温的标准值应按照制造厂的规定，如果变压器为自然油循环自冷、风冷式最高温度不应高于95度，为减缓变压器油劣化速率上层油温不宜经常高于85度。
③绕组温度的规定。一般绕着走最热位置温度不高于105度，因为在此温度下过长时间下运行，会大大缩短变压器的使用寿命。
④电压波动范围。规程标准变压器电源电压波动范围应在其所接分接头额定电压的正负5%范围内，变压器额定容量不变，如果电压升高（降低）5%时，额定电流也应降低（升高）5%。变压器电源电压最高不超过额定电压10%。
四、在运行变压器中常见的主要故障及处理
1.瓦斯保护动作故障
瓦斯保护是变压器的主保护之一，功能为监视变压器内部部分故障发生，轻瓦斯功能为信号告警，重瓦斯功能为跳闸保护。
轻瓦斯保护动作后发出信号。诱发因素多为：变压器内部发生轻微故障产生少量气体；变压器滤油、加油和冷却系统密封不严致使变压器内部进入空气。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器存在杂质气体后，通多对瓦斯继电器内积聚的气体进行检查分析，如果气体具有可燃性，则说明变压器存在故障，进一步根据气体成分判断故障类型。如果气体为黄色，一氧化碳含量超高，多为木质绝艳破坏；如果气体为黑色或灰色，氢气含量在30%以下，说明变压器油被分解，有闪络现象产生。
当瓦斯保护动作跳闸时，排除误动作可能，很大概率上是有变压器内部发生严重故障引发，造成变压器油分解产生大量气体，引起瓦斯保护动作。变压器出现瓦斯保护动作跳闸，应退出主用变压器，投入备用变压器，做好安全措施后，先对变压器外部检查。检查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，螺栓是否松动，变压器外壳是否变形，最后检查气体的可燃性。
2.差动保护动作故障
差动保护动作主要有：变压器本体及其套管引出线故障、二次回路保护线故障、电流互感器开路、变压器内部线圈及铁芯故障。发生差动保护动作，首先检查变压器外观有无明显的故障现象、检查二次回路是否存在接线松动短接现象、检查高低压电流互感器是否开路或端子接触不良，如果上述现象排除，则可初步判断是变压器的内部故障引起差动保护动作，需要进一步高压试验、油化试验进行分析鉴定。差动保护动作后如故障明显可见，可将变压器推出运行运行，做好安全措施进行处理，如引出线故障需及时更换；故障外部检查不明显的可能是变压器内部故障需停电进行试验。如果是二次系统故障，则可及时处理。
3.变压器有载调压装置故障：
有载调压装置的故障形式有：有载调压切换开关拒动、电动操作机构失灵、造成电机上调下调失灵、分接开关油室泄漏、滑档等现象。
4.绕组故障
主要有线圈匝间短路、绕组接地、相间短路、断路和接头开焊松动等。造成故障的原因有以下几点：
制造工艺或检修标准的原因，造成线圈绝缘受损，形成缺陷；在变压器运行中散热不良或长期过负荷，绕组内有异物进入，运行温度高于安全值加速绝缘老化；制造工艺不良，压制不紧，机械强度及绝缘强度不达标，无法承受短路冲击，造成线圈变形或绝缘击穿；绕组进水受潮绝缘系数下降，绝缘膨胀封闭油道，致使循环不畅，引起局部过热；变压器油内混入水分致使劣化，或因油面过低造成与空气接触面积过大。
5.套管故障
这种故障常见的现象是爆炸破损、闪落和漏油，原因有：密封不良，绝缘强度受潮降低；呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理。
6.铁芯故障
铁芯故障大部分由铁芯柱的穿心螺杆和铁轮的夹紧螺杆外部绝缘损坏引起，造成穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接形成通路，导致环流引起局部发热，环流过强会引起铁芯局部熔毁。也会造成铁芯迭片局部短路，形成涡流发热，两种情况会进一步加剧故障，使变压器空载损失增大，加剧变压器油劣化。
变压器发生故障后，如过判明是绕组或铁芯故障需要进行吊芯检查。首先通过测量各相绕组的纯电阻并进行比较，如果三相绕组电阻不平衡，则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查，测量片间绝缘电阻，查看绝缘是否下降。
五、变压器的事故处理
1.正确及时的事故处理必备的条件：
①工作人员具有丰富的工作经验和较强的业务能力，举办处理事故分析判断能力。②值班人员全面掌握系统运行方式及变化情况，负荷载量、负荷种类以及变压器上层油温，温升与电压大小；③事故发生时天气情动态；④变压器周围及相关回路上有无检修作业、系统有无进行倒闸作业；⑤保护的动作信号及开关的动作情况以及现场的事故现象。
2.变压器事故处理的一般原则
①事故处理的首先要遏制限制事故的发展，消除事故的根源，解除对人身设备的威胁。将故障设备退出运行后，首先恢复站用电源保证站用的安全运行和正常供电。尽可能保持正常设备的运行，优先恢复重要用户的供电及时调整系统的运行方式。
②事故处理的顺序严格按照变电站的现场运行及电力系统的相关规定执行事故处理过程中，运行人员应果断，认真监视表计并做好记录对检查的设备要认真仔细，正确判断事故的范围和性质防止事故处理过程中扩大事故范围。及时准确的汇报调度及相关部门。
3.变压器事故处理的注意事项
①事故时首先要确保站用电源的正常供电，因为站用电源是站内操作、监控、通信的重要保证失去站用电源有可能失去操作电源失去冷却电源，将使事故处理更加困难，如在规定的时间内站用电源不能恢复，会使事故范围扩大，甚至损坏设备。②准确判断事故及影响范围。③限制事故的发展和扩大。④及时的恢复送电防止事故处理过程中误操作的发生。
结束语
当今社会，科学技术发展日新月异，我国电力技术水平也在逐步增强，电能在国民经济中扮演重要角色，电力变压器运行维护工作也越来越重要。随着科学技术与制造业水平的进步，变压器设计与制造技术已经十分成熟。如何做好变压器的运行维护降低故障率以及处理变压器故障快速恢复正常供电相关方面知识技术是电力从业人员常抓不懈的方向.
参考文献
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[3]董其国.电力变压器故障与诊断.北京:中国电力出版社.2000.4.
论文作者:张玺
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
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