马健 张加岩
（国网山东省电力公司德州供电公司 山东德州 253000）
摘要：电力变压器在长期运行过程中不可避免的会受到自身结构、外界环境等多种因素影响，进而会产生各类异常情况，一旦出现故障则会给整个电力系统带来极大影响。笔者以变压器多类故障为依据，分析了其主要组件的常见故障和易发部位，并对一些常见故障的原因和处理措施提出了参考见解，具有一定的实际应用价值。
关建词：电力变压器；故障；原因；措施
引言
作为输变电系统的核心设备，电力变压器承担着电压转换、电能分配及传输，其安全经济运行对电力系统的稳定性与可靠性起着至关重要的作用。近年来，随着电力系统的发展，变压器的电压等级越来越高，容量越来越大，要求对运行中的变压器必须加强维护管理，最大限度地防止其出现故障，确保设备的正常使用寿命。
许多事故教训足以证明，变压器存在的故障都是引发事故的隐患，会导致电力供应中断，甚至会引发火灾等一系列安全事故，将对人民生活以及经济发展造成重大的损失。因此，加强电力变压器的故障分析十分必要，它能为电力系统提供一个安全、稳定的运作环境，确保生产井然有序。
一、变压器常见故障分类
变压器故障的种类很多，一般来说，按照故障性质可分为局部过热、电弧放电、低能量放电、局部放电与绝缘老化；按照故障发生过程可分为突发性故障与慢性发展的故障；按照故障部位可分为内部故障与外部故障，其中，内部故障为本体内部磁路、绕组、绝缘系统、结构件和组件出现的故障，外部故障为变压器辅助设备出现的故障，若不及时处理，也可能发展成内部故障。
通过供电公司近几年调查统计，发现运行中的变压器常见故障包含：变压器过热、冷却装置故障、油位异常、轻瓦斯继电器动作、变压器跳闸、异常声响和变压器紧急停运。事实上，变压器的外部故障有许多在现场通过对可见部分的巡视观察是可以发现的。即使是内部故障，也有某些前驱现象反映于外部可见的某种异常现象。
二、常见故障原因及处理
1.变压器过热
电力变压器绝缘损坏大多是由过热引起，温升过高会降低绝缘材料的耐压和机械强度。导则指出变压器最热点温度达到140℃时，在油中就会产生气泡，进而降低绝缘水平或引发闪络，造成设备损坏。根据运行6℃法则，在80-140℃温度范围内，每增加6℃，绝缘有效使用寿命降低的速度会增加一倍。国家标准GB1094中规定，采用A级绝缘矿物油的变压器各部分温升，不应超过表1所示的温升限制值。
过负荷、冷却装置故障（或未完全投入）、内部故障或测温装置损坏，均有可能表现出油温异常升高过热现象。此时，应对以上因素逐一检查，检查和处理方法如下：
（1）若过负荷引起油温升高，则应加强对变压器监视，并立刻向调控中心汇报，建议降低（转移）负荷以减小过负荷倍数与缩短过负荷时间。
（2）应立即启动未完全投入运行的冷却装置，若冷却装置存在故障，应迅速查明原因，立即排除故障。
（3）若现场温度计指示不高，但远方测温回路出现误告警，该类故障可在合适时予以排除。
（4）若过热由变压器内部某故障引起，则专业人员应立即作油样色谱分析，进一步查明原因。
2.冷却装置故障
冷却装置故障是电力变压器的常见故障。冷却设备被破坏会导致变压器运行温度急剧上升，绝缘寿命损失迅速增大。当冷却装置存在故障时，既要观察油和绕组的温度，又要按照冷却系统停运时变压器容许运行的容量和时间，注意其运行的其它变化，进而判断运行状况。
如果个别风扇或油泵故障停转，而其他运行正常，可能原因有：
（1）该风扇或油泵三相电源有一相断路，导致电动机运行电流增大，热继电器动作或切断电源，或使电机烧坏；
（2）风扇或油泵轴承机械故障；
（3）该风扇或油泵控制回路中相应的控制继电器、按触器或其它元器件故障，或者回路断线；
（4）热继电器因定值过小误动作。
如果原因属于电源或回路故障，应迅速修复断线，更换熔断器，恢复电源及回路。若控制继电器损坏，应及时更换。若风扇或油泵损坏，应立即开展检修。
如果有一组（或若干台）风扇或油泵一起停转，可能是该组电源故障，熔断器熔断或热继电器动作，或控制继电器损坏。应立即投入备用风扇或备用油泵，然后处理恢复。
3.油位异常
变压器油位异常，包括本体油位异常和有载分接开关油位异常。
气温低、负载低或油温下降，导致油位降低到最低油面线，应及时加油。环境温度高、负载高、冷却系统故障或变压器本身故障，会导致油位过高，此时应检查油温、负荷及冷却系统是否正常，注意设备本身有无故障迹象，若无可适当放出少量油。当有载分接开关油位异常并持续上升时，甚至从开关储油柜呼吸器通道向外溢，应立即向调控中心汇报，请专业人员检测分析，申请变压器停运、检修。
4.轻瓦斯继电器动作
轻瓦斯继电器动作，表明变压器出现异常运行现象，应立即采取方法进行处理。
（1）若发现漏油严重，油位在指示计0刻度以下，可能油位已下降至作用于信号的瓦斯继电器以下，此时应立即停运变压器，尽快处理漏油；若发现运行声音异常，则变压器内部可能存在故障，例如可疑的内部放电噪声，应立即进行油色谱分析同时加强监视。
（2）抽取气样现场定性判断和在实验室进行定量分析。若通过气体可燃或色谱分析发现变压器内部存在故障，应立刻将变压器停运。
5.变压器跳闸
自动跳闸时应立即对变压器进行全面检查，查明原因再作处理。包括判断是什么保护动作、检查跳闸前有无明显故障迹象及瓦斯继电器有无气体、故障录波波形分析、了解系统情况等。
若经检查发现自动跳闸非变压器故障所引起，则排除外部故障后，变压器可重新投运。若检测到瓦斯继电器中的气体为可燃气体、变压器有显著内部故障、套管有明显破损痕迹、两套或两套以上继电保护装置动作，发现情况之一，可判断变压器存在内部故障，必须查明原因，经针对性试验证明故障确已排除后，方能重新投运。
6.异常响声
（1）响声较大且嘈杂时，可能为变压器的铁心问题，应停运进行检查；
（2）音响中夹带水的沸腾声，发出气泡逸出声，绕组可能出现较严重故障，使其附近的零部件严重发热使油气化，此时应停运进行检查；
（3）出现既大又不均匀的爆炸声，可能器身绝缘被击穿，这时应停运进行检修；
（4）器身或套管发生表面局部放电，出现放电“吱吱”声。此时，应对脏污套管表面进行清理，再涂上防污闪复合涂料。同时停运变压器，检查铁心接地与各带电部位对地的距离是否满足要求。
（5）若声响中夹有规律的、连续的撞击或摩擦声，可能是铁心振动造成变压器某些部件机械接触，或因静电放电引起。
7.变压器紧急停运
变压器运行时若发现以下任何情况，应立即停运。
（1）变压器内部有异常声响或声响明显增大；（2）套管出现严重破损及放电现象；
（3）变压器喷油、冒烟、着火；
（4）变压器已出现故障，而保护装置拒动或误动；
（5）变压器附近着火、爆炸，对其构成严重威胁。
遇有变压器着火时，应立即将设备的电源切断，并关闭风扇与油泵，同时，立即召唤消防人员，并启动灭火装置进行灭火。
三、结语
电力变压器的稳定运行对电网的安全、可靠输电起着重要作用，本文论述了其在运行中的常见故障及发生故障时如何处理的有关问题，为设备运行维护提供了一定的参考价值。
综上所述，一旦变压器出现故障，需要准确判断且处理得当。既要避免故障扩大，又不可轻率停运设备，这就要依靠工作人员日常积累的经验，正确判断与及时处理故障，防止事故扩大。同时应加强变压器的运行维护管理，做到实时监视，发现问题及时解决。
参考文献
[1]咸日常.电力变压器运行与维修[M].北京：中国电力出版社，2014．
[2]谢学武.几台变压器的故障分析与处理[J].中国电力，2005，38(5)：43-46.
[3]孙博.浅谈运行中的变压器日常维护及故障处理[J].科技信息，2010(19)：393-393.
论文作者:马健,张加岩
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/4
标签：变压器论文; 故障论文; 继电器论文; 异常论文; 油泵论文; 风扇论文; 装置论文; 《电力设备》2016年第7期论文;