张怡燕
广西柳州特种变压器有限责任公司 广西柳州 545006
摘要：变压器运行的可靠性往往直接决定于绕组的结构设计和制造质量。变压器绕组是变压器中最重要的部件，常把变压器绕组比做变压器的“心脏”。变压器绕组故障将直接影响变压器的可靠运行。本文浅谈变压器绕组常见的故障类型及检修。
关键词：变压器；绕组；故障；修理
变压器绕组的制造质量取决于绕组导线的检查处理以及所有绝缘件的制造质量、匝绝缘的包纸、绕组的绕制、压装、干燥等多个工序的制造质量。必须严各控制制造中的各道工序, 保证和提高绕组的质量，降低变压器绕组故障发生率。变压器绕组的故障和事故可分为电气故障和机械故障两大类。
1 故障类型
1.1 电气故障
1.1.1绕组短路故障；绕组的短路包括主绝缘（绕组与地、不同绕组间）短路和纵绝缘（匝间、层间、饼间）短路，其中，绕组短路故障中，比例较大的是匝间短路。绕组短路故障与绕组绝缘不良、绕组抗短路能力弱等因素相关。
1.1.2绕组击穿和烧毁故障；绕组击穿故障与变压器运行日久、绝缘老化，高压绕组层间绝缘材料差，高压绕组抽头引线间绝缘包扎不良等因素相关。
1.1.3绕组断路故障；绕组断路故障与绕组引线断裂、绕组引线同瓷套管导电杆连接处断开，受短路故障影响造成并联导线断裂等因素相关。
1.1.4绕组绝缘电阻低、吸收比小；绝缘电阻不合格与试验、外部环境有关，属于产品缺陷方面原因的通常有：绝缘材料脏、有粉尘等，含水量大（干燥后停留时间过长、干燥时间不够等），气泡，绝缘瓷套管局部缺陷、裂纹等。
1.1.5绕组绕错、接错和联结错误。
1.1.6绕组三相直流电阻不平衡；绕组三相直流电阻不平衡与材料（电阻率差异、导线截面）及结构（各相引线长度不一样）、绕制过程中导线被拉长，焊头问题（虚焊、假焊等），把装的面不平、不紧，接线面有氧化膜、漆膜等，开关接触不良，操作不到位，出头压力不够等因素相关。
1.1.7绕组局部放电；绕组局部放电与绕组或变压器油受潮或受到水分的侵入，绕组间、绕组同铁心或箱壁间绝缘距离小，绕组内部焊接不良或接触不良等因素相关。
1.1.8绕组接地故障；绕组接地故障与变压器内部有金属物搭接在铁芯和某一相绕组上，有金属物搭接在铁芯和某一项绕组上等因素相关。
上述诸类故障中，几种故障往往是联系在一起的，又相互影响。变压器在正常运行中，由于长期受到热、电、机械应力以及环境因素的影响，会发生一些不可逆的变化过程，使绝缘老化，通常这一过程非常缓慢，但当设备发生某些异常情况时，则会加速绝缘老化过程。如：绕组受潮使绝缘电阻低并将导致绕组接地或绕组短路，绕组短路又可引发绕组过热使绝缘老化，造成绕组击穿或烧毁等。
1.2 机械损伤故障
1.2.1绕组受电动力或机械力而损伤和变形。
1.2.2冷却器、散热器堵塞或产生裂纹。
1.2.3密封装置密封不严。
1.2.4分接开关错位或变形。
1.2.5绝缘瓷套管破裂。
1.2.6穿杆螺栓松动。
1.2.7夹件松动变形。
1.2.8油箱变形及渗漏。
绕组机械方面故障最终将导致电气故障的出现，如：密封不严，出现漏油等，使油箱内油量减少，油面下降，绕组露出油面，外界空气、湿气从密封不严处侵入箱体，使绕组及绝缘油受潮、绝缘电阻下降等，从而引发出绕组局部放电、匝间短路和击穿故障。变压器突发短路时，其高、低压绕组可能同时通过为额定值数十倍的短路电流，它将产生很大的热量。另外，电气故障也会导致机械故障的出现，如绕组短路，在强大短路电流冲击下，使绕组产生变形等。
根据绕组故障出现的种种异常现象，判别出故障类别和严重程度，视具体情况采用现场抢修、现场修理不了则回厂（或运到修理厂）局部修理。变压器故障修复后，必须按规程规定进行有关检查和试验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2 修理前的检查
2.1检查变压器外观有无损伤和是否有漏油。
2.2检查高、低压侧瓷套管有无损坏或裙边破裂，套管和绕组联结松紧程度。
2.3检查密封情况。
2.4摇测变压器绝缘电阻及绕组三相直流电阻，作好记录。
2.5按正确的解体吊心操作规程进行吊心检查。
2.6详细检查器身和各组件、附件有无损伤。
2.7吊出器身后，尤其要仔细检查与本次绕组故障有关系的部件或组件。
2.8检查变压器油的颜色及做好化验工作。
3 修理过程中的检测和记录
3.1如属绕组局部故障与修理，首先正确判断故障类别、故障部位及故障损伤程度，再采取相应的修理方法。
3.2如属更换绕组大修，则对绕组各项数据和绝缘距离与尺寸，进行测量和记录。如：绕组形式、绕组绕向、绕组导线规格、绕组匝数、绕组内外径尺寸、垫块等。
3.3在上列基础上做好绕组电磁核算工作，并绘制绕组图，编制绕制、干燥等工艺。
4 修理注意事项
4.1按绕组图要求及绕制工艺进行绕组绕制、干燥、整形工作；
4.2按规定的干燥工艺要求进行绕组预烘、烘干工作；
4.3看清铭牌上结线图，掌握结线规律，按联结组别要求进行联结、引线焊接和结线；
4.4按各类变压器吊装、总成工艺要求，进行变压器的装配。
5 修后检测和试验
5.1检查项目及内容
5.1.1按变压器大、中、小修质量标准要求，检验绕组各部几何尺寸和外观。
5.1.2检查核对绕组匝数、缠绕层数、绕组导线规格是否符合图纸规定。
5.1.3检查绕组绝缘不得有破裂、短路，不应有烘烤焦糊的痕迹。
5.1.4检查油道不应有堵塞处。
5.1.5检查焊接质量及接线有无错误。
5.2有关试验
5.2.1绕组及变压器整体绝缘电阻测定。
5.2.2三相绕组直流电阻的测定。
5.2.3绕组的交流耐压试验。
5.2.4变压比及相序试验。
5.2.5联结组别及极性试验。
5.2.6空载及短路试验。
结语
综上所述，变压器绕组的故障严重影响变压器正常运行。为了保证变压器绕组有足够的电气强度，除由设计的结构和数据充分保证外，制造上应严格控制每一道工序。在严格把控原材料质量，如：硅钢片、电磁线、绝缘材料等的质量的同时，不断完善制造工艺、设备，提高变压器绕组质量水平，降低绕组故障发生率，降低变压器投运后的质量风险。
参考文献:
[1]徐尚文，最新变压器设计制造新工艺、新技术与检修及速查速算手册，中国知识出版社，2005
[2]变压器制造技术从书编审委员会，变压器绕组制造工艺，机械工业出版社，1998
[3]赵家礼，变压器故障诊断与修理，机械工业出版社，1998
[4]谢毓城，电力变压器手册，机械工业出版社，2009年第1版
论文作者:张怡燕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/10
标签：绕组论文; 变压器论文; 故障论文; 电阻论文; 质量论文; 导线论文; 引线论文; 《防护工程》2018年第11期论文;