（国网山西省电力公司检修分公司 山西省 030032）
摘要：通过对变压器绝缘油的气体含量检测，结合电气试验结果，综合分析一起变压器内部过热故障，及时发现了绕组绝缘损坏的隐患，可为变压器运行中此类故障的诊断和处理提供借鉴。
关键词：变压器；色谱分析；内部故障；电气试验
1引言
变压器是电网中的核心设备，其安全稳定运行对整个电力系统的安全起着非常重要的作用。然而，由于变压器的设计、制造、维护水平的影响，变压器的故障还是时有发生。加强变压器的日常维护与监测工作，采取切实有效的措施扼制变压器故障的发生，已成为提高电力变压器安全运行水平的关键。
2分接开关电接触性故障及维修措施
这类故障约占过热故障的50%以上，主要出现在有载调压变压器中，特别是调压频繁，负荷电流大的变压器。在频繁的调节中造成触头之间的机械磨损、电腐蚀。电流的热效应会使弹簧弹性下降，从而使动、静触头间的接触压力下降。这一切都会使触头之间的接触电阻增大。接触电阻增大，使触头之间的发热量增大，而发热加速了触头表面的氧化腐蚀和机械变形并形成恶性循环，如不及时处理会发生变压器损坏事故。如某电厂20MVA有载变压器，由于疏忽了分接开关的电接触性问题，接触电阻不断增大、发热，造成动、静触头之间的金属熔化，最后在调压过程中因起弧而引起相间短路，变压器爆炸起火，造成变压器损坏。无励磁调压变压器的分接开关也会由于触头表面腐蚀，氧化，触头之间接触压力减少使接触电阻增大，从而形成变压器过热故障。如某地35Vk、18MVA变压器曾因分接开关接触不良而发热，最后导致分接开关烧毁，气体继电器动作，迫使变压器停运。此外，当分接开关不到位，将减小触头之间的接触面，使接触电阻增大、发热;分接开关不到位同时缩短了相间绝缘距离。这样就能在很短时间内发展为相间短路，使变压器烧毁。针对此类故障所采取的措施如下:(1)对有载分接开关，切换4000次或运行3个月要做油色谱分析，每年要做直流电阻试验，如有异常要抽出分接开关进行检查。(2)对无励磁调压变压器投运前要测绕组直流电阻试验，试验正常后方可投入运行。(3)对经常过负荷运行的变压器或发生严重出口短路的变压器要及时测直流电阻和进行油色谱分析。
3变压器内部过热故障的分析与处理
变压器内部过热故障的类型与绝缘油的分解产物之间存在着特定关系，过热故障产生的主要气体组分为CH4和C2H4，若过热故障涉及到固体绝缘材料，还有可能产生CO和CO2，次要气体组分是H2和C2H6。在一般变压器过热故障中，CH4和C2H4组分之和常占总烃量的80%以上。当故障温度较低时，CH4占的比例较大；随着温度的升高，C2H4的比例逐渐上升，同时H2含量迅速增加，严重过热还会出现少量C2H2。排除变压器过热的方法主要是检查变压器引线夹件螺丝是否松动，引线接头是否存在焊接不良产生涡流而引起过热故障，铁心漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁心多点接地等情况。对于检查中发现的接头灼伤现象，可采用钢刷轻度打磨后，用无水酒精进行清洗，保证安装运行后接触可靠。排除铁芯等部件的松动故障，可在变压器吊罩后安排专人进入器身中对所有螺丝及接触面进行紧固处理，保证铁心、夹紧件固定牢固，压接可靠，绕组回路接触良好。在完成故障排除工作后，及时安排专人用面泥粘除变压器油箱底部、器身、铁心遗留的焊渣、杂质、金属粉末等异物，防止变压器运行中产生多点接地或短路等异常情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器内部过热会引起绝缘材料老化、分解，甚至烧坏金属部件，造成变压器损坏的发生事故。因此，及时发现存在过热故障的变压器，是每个电力工作者时刻都应重视的问题。检测变压器内部过热故障，除了常规温度检测外，还需进行绝缘油气色谱分析，通过长时间的监测掌握变压器的运行状况，以便查明故障产生的原因、机理，为日后变压器的维护、保养提供支持。
4变压器铁芯多点接地故障及处理
4.1变压器铁芯接地类型
变压器铁芯接地故障分为不稳定接地故障和稳定接地故障两种。①不稳定接地是指接地点接地不牢靠，接地电阻变化较大，多是由于异物在电磁场的作用下形成导电小桥造成的接地故障，如灰尘、油泥、金属粉尘等。②稳定接地（也称死接地现象）是指接地点接地牢靠，接地电阻稳定无变化，多是由于变压器内部绝缘缺陷或在厂家设计安装不当造成的接地故障，如铁芯穿芯螺栓、压环压钉等的绝缘破坏等。
4.2变压器多点接地处理
（1）处理方法。先确定变压器铁芯接地故障是不稳定接地故障还是稳定接地故障，其方法有：①放电电压冲击法:这种方法要视现场具体情况、接地方式和接地程度，在吊芯或不吊芯状态下均可进行。可用升压变压器电压的方法进行，操作前务必计算好二次侧电压，由于铁芯对地绝缘片太薄的原因，所以二次侧电压不能高于2500V。②电容放电冲击法，通常情况，电容经过1分钟充电过程后，快速对变压器故障点放电，此时会听到啪啪的响声。随后用2.5kV摇表测试铁芯对地的绝缘电阻，若故障仍然不能排除，连续复操作数次，这类接地故障基本可以排除。③大电流冲击法：电焊机工作电压20～40V，电流60～600A。操作时，先把电焊机的焊接输出电流设定在小值，用焊把快速碰触垫脚，在此状况下铁芯片与垫脚会通过故障点而形成闭合电路，而铁芯故障接地点的阻值和非故障点的阻值相比较大，慢慢升高电焊机的输出电流，故障点会很快发热，这时故障点上的油脂会分解而形成烟尘，这样就可以看到故障点了。故障消除后用兆欧测量铁芯接地电阻的阻值用以检验效果。根据检测情况，我们决定用电容放电冲击法确定铁芯接地故障类型。经三次电容放电冲击，变压器仍然存在多点接地故障。由此，我们判断变压器为稳定接地故障。（2）吊罩处理。检查铁芯绝缘纸板固定牢固，铁芯纵向散热油道无油泥、金属杂物堵塞，铁芯接地片绝缘包扎完好，外观检查各间隙、槽部重点部位无金属夹杂物。之后，测试下夹件对铁芯绝缘电阻良好，测试上夹件穿芯螺栓对铁芯绝缘电阻，发现夹件对铁芯绝缘电阻为0MΩ。发现上夹件碰及铁芯后，现场处理人员仔细检查铁芯夹件，发现上夹件中间部位与铁芯间隙太小，已经碰及铁芯。处理该处接地点后，测试铁芯绝缘电阻为10000MΩ，不再存在接地点。
5结束语
以油色谱分析结果结合电气试验对变压器的运行和故障状况进行综合分析，可以较准确地判定故障类型、原因及部位。为了更好地监测变压器运行状况，建议有条件的单位可安装变压器油色谱等相关在线监测装置，开展实时在线监测，确保变压器安全可靠运行。
参考文献
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[2]史钦锋.基于红外热像仪的变电站电力变压器过热故障在线监测[D].南京理工大学,2015.
论文作者:雷霆,张启蒙,孟伟艺
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：变压器论文; 故障论文; 铁芯论文; 电阻论文; 色谱论文; 多点论文; 触头论文; 《电力设备》2018年第20期论文;