電力變壓器常見(jiàn)故障的處理及維修方法

■ 河南省電力公司南陽(yáng)供電公司變電運(yùn)行部 韓雪峰

電力變壓器主要用于輸配電系統(tǒng)中，可以分為升壓變壓器、降壓變壓器和配電變壓器等。電力變壓器容量從幾十千伏安到幾十萬(wàn)千伏安，電壓等級(jí)從幾百伏到幾百千伏。

1 電力變壓器運(yùn)行中的故障以及處理方法

1.1 異常響聲

變壓器中間并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，是一種靜止的電氣設(shè)備。在加上電源后，由于呈周期性變化的磁通在鐵心中通過(guò)，由交變磁場(chǎng)引起的電磁力會(huì)使鐵心振動(dòng)而發(fā)出連續(xù)均勻的“嗡嗡”聲音，俗稱(chēng)交流聲，這是正常的。但若有異常響聲，應(yīng)按照發(fā)聲情況進(jìn)行分析與檢查。

有較大而均勻的“嗡嗡”聲，或隨負(fù)載的急劇變化，呈現(xiàn)“咯咯咯”的間歇響聲時(shí)，可能是外加電壓過(guò)高，檢查證實(shí)后，應(yīng)設(shè)法降低電壓。如聲音大而嘈雜，則說(shuō)明內(nèi)部振動(dòng)加強(qiáng)或者結(jié)構(gòu)松動(dòng)，必須密切注意，必要時(shí)可以減小負(fù)荷，甚至停電修理。

有“嘶嘶”聲音時(shí)，說(shuō)明變壓器有閃絡(luò)，檢查套管是否太臟或有裂紋。若套管無(wú)閃絡(luò)，則可能變壓器內(nèi)部有問(wèn)題。

1.2 溫度異常

若發(fā)現(xiàn)變壓器上層油溫升高至85℃時(shí)，應(yīng)首先檢查校對(duì)溫度計(jì)指示是否正確，檢查變壓器冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行情況是否正常。若無(wú)問(wèn)題，則可能負(fù)載過(guò)大，應(yīng)降低負(fù)載，或者可能是三相負(fù)載不平衡，可調(diào)整三相負(fù)載的分配。若以上幾項(xiàng)均正常，而溫度繼續(xù)上升，則要考慮是否起因于變壓器內(nèi)部故障，如繞組短路、油路堵塞等，應(yīng)立即停電修理。

1.3 油位異常

若發(fā)現(xiàn)變壓器油枕的油面較當(dāng)時(shí)油溫應(yīng)有的油面低時(shí)，應(yīng)加油。加油時(shí)，將瓦斯保護(hù)裝置改接至信號(hào)，加油后，待變壓器內(nèi)部空氣完全排出后，方可將瓦斯保護(hù)裝置恢復(fù)正常狀態(tài)。如大量漏油而使油面迅速下降時(shí)，禁止將瓦斯繼電器動(dòng)作于信號(hào)，而必須采取停止漏油措施，同時(shí)加油至規(guī)定油面。

若油面因溫度升高而逐漸升高，當(dāng)油面高出規(guī)定油面時(shí)，應(yīng)放油至適當(dāng)高度，以免溢出。

另外，因滲漏油、放油未補(bǔ)充或氣溫急劇下降等原因造成油位指示器看不到油位，都應(yīng)將變壓器退出運(yùn)行，以便檢查及補(bǔ)油。

1.4 油枕噴油或防爆管?chē)娪?/h3>

當(dāng)出現(xiàn)油枕噴油或防爆管薄膜破碎噴油，表明變壓器內(nèi)部已經(jīng)有嚴(yán)重?fù)p傷，噴油使油面下降到一定程度時(shí)，瓦斯保護(hù)動(dòng)作使變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。若瓦斯保護(hù)未動(dòng)作，油面低于箱蓋時(shí)，由于引線對(duì)油箱絕緣的降低，會(huì)發(fā)出“吱吱”的放電聲。此時(shí)，應(yīng)切斷變壓器的電源，防止事故擴(kuò)大。

1.5 油色變化過(guò)甚

目前，我國(guó)生產(chǎn)的變壓器油有10號(hào)、25號(hào)、45號(hào)三個(gè)牌號(hào)，新油呈亮黃色或天藍(lán)色，運(yùn)行后呈淺紅色。若發(fā)現(xiàn)油色變暗，透明度降低，或聞到焦味、酸味，此時(shí)應(yīng)取油樣化驗(yàn)?；?yàn)項(xiàng)目有酸值、擊穿電壓、閃點(diǎn)、腐蝕性硫、氧化安定性、水分、水溶性酸和堿等，若不符合標(biāo)準(zhǔn)，則說(shuō)明油質(zhì)下降，易引起線圈對(duì)地放電，必須停止運(yùn)行，換油后方可再投入運(yùn)行。

1.6 套管有嚴(yán)重破損和放電現(xiàn)象

套管瓷裙嚴(yán)重破損和裂紋，或表面有放電及電弧的閃絡(luò)時(shí)，會(huì)引起套管的擊穿。由于此時(shí)發(fā)熱很劇烈，套管表面膨脹不均而使套管爆炸，此時(shí)變壓器應(yīng)停止運(yùn)行，更換套管。

1.7 變壓器著火

變壓器著火是一種嚴(yán)重的故障，首先應(yīng)將變壓器兩側(cè)的斷路器斷開(kāi)，若因故不能斷開(kāi)時(shí)，應(yīng)立即動(dòng)手拉開(kāi)斷路器，并拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)，有強(qiáng)制送風(fēng)的風(fēng)扇也應(yīng)該停止。然后用消防設(shè)備滅火，滅火應(yīng)采用不導(dǎo)電的滅火劑（如二氧化磷、四氯化磷、3211、干粉等）和黃砂，帶電滅火時(shí)，嚴(yán)禁使用導(dǎo)電的滅火劑（如噴射水流、泡沫滅火器等），以防發(fā)生觸電危險(xiǎn)。

如果油在變壓器的蓋上燃燒，由于油枕油壓作用而流油，應(yīng)從故障變壓器的一個(gè)油門(mén)把油面放低一些，最好向變壓器外殼澆水，使油冷卻。當(dāng)變壓器鐵殼爆炸時(shí)，必須迅速放出全部變壓器油，引入貯油坑或封閉溝內(nèi)。

2 電力變壓器的檢修

2.1電力變壓器的巡視周期

在正常運(yùn)行情況下，應(yīng)按照變壓器的額定技術(shù)數(shù)據(jù)及《電力變壓器運(yùn)行規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。變壓器的巡視周期為每天不少于三次。當(dāng)有大風(fēng)、大霧、大雪、雷雨等惡劣氣候或異常負(fù)荷時(shí)，巡視次數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。對(duì)于新投運(yùn)或大修后的變壓器，開(kāi)始24h運(yùn)行期間，應(yīng)每2h巡視一次，在投運(yùn)后的一周巡視次數(shù)也應(yīng)適當(dāng)增加。

對(duì)于無(wú)人值班的變、配電所的自然循環(huán)冷卻變壓器，應(yīng)該每周巡視一次，每次合閘前與合閘后應(yīng)檢查一次。對(duì)于強(qiáng)迫循環(huán)冷卻或風(fēng)冷變壓器，應(yīng)每天或每班巡視一次。

2.2 電力變壓器的巡視檢查內(nèi)容

在日常電力變壓器的巡視檢查過(guò)程中，主要檢查以下內(nèi)容。

檢查高、低側(cè)絕緣套管是否清潔，有無(wú)明顯污垢，有無(wú)破損裂紋及放電燒傷現(xiàn)象。有無(wú)放電聲，絕緣套管末端屏蔽接地是否良好。

檢查變壓器有無(wú)漏油、滲油現(xiàn)象，油位計(jì)指示是否正常，并保持在正常油位線范圍內(nèi)，油色是否正常，呈現(xiàn)透明的微黃色。滲、漏油的主要檢查部位為：油箱箱殼與箱蓋密封處，絕緣套管引線法蘭處，氣體繼電器及連接管道處，冷卻器散熱管及連接處，凈油管管道連接處，焊縫焊接不良處，全部放氣塞處等。

檢查聲音是否均勻，有無(wú)雜音，有無(wú)內(nèi)部放電聲。大型電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)是否發(fā)出均勻的“嗡嗡”聲。

檢查高、低側(cè)引出線與母線連接是否牢固，有無(wú)松動(dòng)，有無(wú)接觸不良或過(guò)熱、變色現(xiàn)象，母線上的示溫片顏色是否正常。

檢查各溫度指示裝置所指示的溫度是否在規(guī)定允許的范圍內(nèi)，檢查環(huán)境溫度、油溫及繞組溫度是否合理，是否一致，有無(wú)指示錯(cuò)誤現(xiàn)象。檢查變壓器的溫升是否在規(guī)定允許的范圍內(nèi)。

檢查呼吸器呼吸應(yīng)通暢，呼吸器硅膠顏色變色不得超過(guò)2/3。否則應(yīng)更換硅膠。

檢查安全氣道玻璃是否完好，有無(wú)破裂，壓力釋放閥密封是否良好，信號(hào)裝置導(dǎo)線是否完好。

檢查氣體繼電器工作是否正常，繼電器內(nèi)是否充滿變壓器油，有無(wú)氣泡現(xiàn)象。

檢查變壓器外殼接地是否良好，接地線有無(wú)銹蝕、松動(dòng)現(xiàn)象。

檢查變壓器循環(huán)冷卻系統(tǒng)工作是否正常，檢查其油溫、壓力、水溫是否符合規(guī)定，有無(wú)滲、漏油（水）現(xiàn)象，密封是否良好，油泵運(yùn)行是否良好。

對(duì)于室外安裝運(yùn)行的變壓器，在大霧、大風(fēng)、小雨、雷電等異常天氣時(shí)，應(yīng)特別檢查是否有大風(fēng)吹起的雜物搭落在變壓器上，注意引線的擺動(dòng)情況是否引起引線處接觸松動(dòng)。檢查是否由于空氣潮濕導(dǎo)致絕緣套管等處有電暈和放電、閃絡(luò)現(xiàn)象，接頭處有無(wú)因過(guò)熱而冒熱氣的現(xiàn)象。

2.3 電力變壓器負(fù)荷情況檢查

室外安裝的變壓器，如沒(méi)有固定電流表時(shí)，應(yīng)測(cè)量最大負(fù)荷及代表性負(fù)荷。

室內(nèi)安裝的變壓器有電流表、電壓表，應(yīng)記錄每小時(shí)負(fù)荷，并畫(huà)出日負(fù)荷曲線。

測(cè)量三相電流的平衡情況，對(duì)Y、Yno連接的變壓器，其中性線上的電流不應(yīng)超過(guò)低壓繞組額定電流的25% 。

變壓器運(yùn)行中電壓不應(yīng)超過(guò)額定電壓的±5%，如超過(guò)運(yùn)行范圍，應(yīng)調(diào)整變壓器分接開(kāi)關(guān)的位置，使二次側(cè)電壓保持正常。

2.4 電力變壓器的停電清掃

變壓器的巡視檢查，還應(yīng)有計(jì)劃地定期對(duì)變壓器進(jìn)行停電清掃，同時(shí)進(jìn)行檢查。清掃及檢查內(nèi)容如下。

清掃高、低壓側(cè)絕緣套管、變壓器外殼及附屬設(shè)備。

檢查母線及接線端子等連接處的接觸情況，并檢查氣體繼電器的控制導(dǎo)線絕緣及連接情況。

檢查變壓器外殼及中性點(diǎn)接地導(dǎo)線及連接情況。

測(cè)量變壓器的絕緣電阻及接地電阻是否合格。

3 電力變壓器的維護(hù)

3.1吊心檢修

變壓器大修時(shí)，或者事故變壓器經(jīng)過(guò)外部檢查和試驗(yàn)確定是內(nèi)部故障時(shí)，都應(yīng)將鐵心吊出進(jìn)行檢修。

吊心前應(yīng)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)聯(lián)系，吊心應(yīng)選在晴天，相對(duì)濕度不應(yīng)高于75%。風(fēng)力不要大于三級(jí)，以防灰塵、雜物等侵入變壓器內(nèi)，選擇無(wú)灰煙、塵土和水汽的干凈地點(diǎn)作為吊心場(chǎng)所，盡可能在室內(nèi)。

電力變壓器的檢修一般按照下面步驟進(jìn)行。

用干凈的變壓器油沖洗鐵心、繞組和其他表面上的油泥和積垢。沖洗時(shí)應(yīng)按從下到上、再?gòu)纳系较碌捻樞蚯逑?，不能直接沖洗的地方，可以用軟刷蘸變壓器油刷洗，溝與凹處可用木片裹以浸過(guò)變壓器油的布擦拭。

檢查器身及箱蓋的全部螺栓、螺母，對(duì)松動(dòng)的加以緊固。若有螺栓缺少螺母，則一定要找到，擰緊在原來(lái)的位置，決不允許它散落在油箱內(nèi)或器身中。

檢查變壓器繞組是否有松動(dòng)、變形或移位現(xiàn)象，繞組層間襯墊是否完整、牢固，木夾件是否完好。若繞組已經(jīng)損壞，則應(yīng)根據(jù)損壞程度進(jìn)行局部修理或重繞。另外，還應(yīng)檢查并清理繞組中的冷卻油道，使其暢通。

檢查鐵心是否整齊、緊密，硅鋼片涂膜是否完好，顏色有無(wú)異常；檢查鐵心是否牢固而有效，鐵心與繞組間的油道是否暢通。若發(fā)現(xiàn)穿心螺栓、鐵扼夾件和鐵心墊片之間絕緣局部損壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換穿心螺栓上的絕緣管和絕緣襯墊。若發(fā)現(xiàn)硅鋼片局部顏色變深、部分絕緣脫落、某些部位象起癬一樣，則應(yīng)將鐵心拆開(kāi)，將損壞的部件用鋼絲刷或刮刀刮干凈后，用漆涂補(bǔ)。

檢查線圈的引出線應(yīng)無(wú)打結(jié)和彎曲現(xiàn)象，應(yīng)包扎嚴(yán)密、固定牢固、焊接良好。引出線絕緣應(yīng)無(wú)變形、變脆、破損，無(wú)斷股。檢查分接線焊接位置有無(wú)變色及破損，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)剝開(kāi)絕緣進(jìn)行檢查處理。

3.2 其它部件的檢修

套管的檢修。電力變壓器常用的高、低壓絕緣套管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢修工藝不復(fù)雜，檢修內(nèi)容包括：① 將套管表面除污、擦干凈，仔細(xì)檢查有無(wú)破損及裂紋、有無(wú)閃爍放電痕跡。損傷嚴(yán)重者，原則上應(yīng)予以更換，不嚴(yán)重者允許用環(huán)氧樹(shù)脂粘補(bǔ)修復(fù)。② 檢查套管和法蘭結(jié)合處的膠合劑是否牢固可靠，有無(wú)脫落或松動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)現(xiàn)膠合劑脫落或結(jié)合處松動(dòng)時(shí)，則應(yīng)重新膠合或更換新套管。③ 檢查各油封、膠墊，若有滲漏應(yīng)該更換。若檢修時(shí)已將套管拆下，則應(yīng)該更換全部膠墊。

油箱及散熱管檢修。檢修內(nèi)容包括：① 仔細(xì)清掃油箱及頂蓋的油垢，如有脫落油漆的地方應(yīng)除去銹斑，用棉紗蘸汽油擦干凈后再涂防銹漆。② 檢查箱蓋與箱體上的箱沿之間密封膠墊是否完好，有無(wú)滲漏，必要時(shí)更換新的耐油膠墊。③ 檢查各油箱及散熱管有無(wú)滲油、焊接開(kāi)裂等現(xiàn)象。如有滲油，在大修時(shí)，應(yīng)將油箱中的油放出后進(jìn)行焊補(bǔ)，在焊接不便的地方，可以考慮使用膠粘法止漏。

油枕和防爆管的檢修。油枕既可保證變壓器油箱內(nèi)經(jīng)常充油，又可減少油和空氣的接觸，降低變壓器油受潮和劣化的速度。防爆管的作用是當(dāng)變壓器油箱內(nèi)壓力太大時(shí)，沖破防爆管頂部的薄膜（玻璃或薄鐵片），以防變壓器爆炸。它們的檢修內(nèi)容如下：① 將油枕內(nèi)的油從下部放油垢的孔放出，用清潔的變壓器油對(duì)油枕內(nèi)部進(jìn)行徹底清洗，注意將沉積器中的污垢清除干凈。② 檢查油枕各部分是否良好，有無(wú)滲漏的地方，并檢查油枕與油箱的連通管有無(wú)堵塞，并沖洗干凈。③ 檢查設(shè)在油枕端面的油位計(jì)的情況是否良好、玻璃管有無(wú)堵塞或有無(wú)裂紋現(xiàn)象。玻璃管若看不清，則應(yīng)清洗，使之透明；若已經(jīng)損壞，則應(yīng)予更換。④ 油枕內(nèi)的鐵銹可用刀刮除干凈，并用煤油清洗，然后用不會(huì)溶解于變壓器油的清漆涂刷。⑤ 清除防爆管的油垢和鐵銹，并檢查防爆管的薄膜和密封墊是否良好，必要時(shí)進(jìn)行更換。⑥ 檢查防爆管與油箱蓋，油枕聯(lián)管相連法蘭面是否平整，以保證這些部位不會(huì)漏油。

3.3 變壓器油的處理

油是流動(dòng)的液體，它能夠充滿變壓器內(nèi)部各部件之間的任何空隙，可將空氣排除，從而避免各部件與空氣接觸受潮而引起的絕緣降低。此外，油的絕緣強(qiáng)度比空氣大，變壓器內(nèi)充滿油后，繞組與繞組之間，繞組與鐵心之間、繞組與油箱外殼之間保持良好的絕緣，從而增加了變壓器的絕緣強(qiáng)度。變壓器油能使木質(zhì)及紙質(zhì)絕緣體保持原有的化學(xué)和物理性能，對(duì)金屬起到防腐作用，使絕緣體保持良好狀態(tài)。

此外，變壓器油具有良好的散熱作用。在運(yùn)行中，靠近繞組與鐵心部分的油受熱后，溫度升高，體積膨脹，因其比重減小而上升，經(jīng)冷卻裝置冷卻后，再進(jìn)入變壓器油箱底部，從而形成油的循環(huán)。油循環(huán)使繞組和鐵心得到冷卻，改善了運(yùn)行條件。

變壓器油是從石油中提煉出來(lái)的礦物油，具有良好的電氣絕緣性能和合適的粘度，在變壓器中應(yīng)用，既是絕緣介質(zhì)，又是冷卻介質(zhì)。經(jīng)常保持變壓器油的良好性能，是保證油浸式變壓器安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

變壓器油不應(yīng)含有酸、堿、硫、水分、灰塵、纖維等雜質(zhì)。當(dāng)它與空氣接觸時(shí)，在高溫下容易氧化變質(zhì)，而且很容易吸收水分。

純凈的變壓器油具有良好的絕緣性能，運(yùn)行一段時(shí)間后，變壓器油會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生酸性物質(zhì)和油泥，也會(huì)吸收水分和臟物，使絕緣程度下降。要想使變壓器油恢復(fù)原有良好的特性，必須對(duì)其作相應(yīng)的凈化和再生。

變壓器油的凈化。變壓器油的凈化主要是通過(guò)過(guò)濾，除掉油的水分和雜質(zhì)。常用的濾油設(shè)備是壓力濾油機(jī)，它是利用干燥純凈的濾紙的毛細(xì)管作用，吸收和粘附油中的水分和臟污，而使油干凈。濾油時(shí)，依靠油泵把帶壓力的污油從上部進(jìn)油口送入，經(jīng)濾過(guò)器中的濾油紙過(guò)濾后，由下部出油口流出清潔油。過(guò)濾中，應(yīng)多次更換濾油紙，反復(fù)循環(huán)，直到油質(zhì)合格。更換濾油紙的次數(shù)可按下列規(guī)律進(jìn)行：輕度臟污的油，2h更換一次濾油紙；臟污較重時(shí)，0.5~1h更換一次；特別臟的還應(yīng)縮短換紙時(shí)間。

變壓器油的再生。對(duì)于變壓器油經(jīng)長(zhǎng)期氧化而造成的酸值升高、色澤變暗，不能用過(guò)濾的方法消除，而需要用其他方法除掉氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)。

對(duì)于容量較大的電力變壓器，通常采用熱虹吸凈油器在運(yùn)行過(guò)程中，隨時(shí)除掉氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì)。凈油器內(nèi)主要成分為除酸硅膠，其上部與油箱上部連通，下部與油箱底部相連，變壓器運(yùn)行時(shí)，器身加熱變壓器油，熱油便從上部進(jìn)入凈油器，經(jīng)硅膠凈化后由下部返回油箱。

對(duì)于沒(méi)有裝設(shè)熱虹吸凈油器的小型電力變壓器，除酸一般在濾油時(shí)進(jìn)行，即將硅膠罐串在壓力濾油機(jī)各種濾油系統(tǒng)中進(jìn)行。

過(guò)濾的變壓器油較多、油質(zhì)較差時(shí)，應(yīng)過(guò)一段時(shí)間就停下來(lái)檢查一下硅膠的情況。若硅膠已嚴(yán)重臟污，失去吸附能力，則應(yīng)更換新硅膠。

綜上所述，我們查出電力變壓器的常見(jiàn)故障并且排除，按照嚴(yán)格規(guī)定對(duì)于變壓器進(jìn)行維護(hù)和檢修，使變壓器正常的運(yùn)行，從而保證電力系統(tǒng)安全可靠的工作。

1.張翠鳳 主編《機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2002年4月

2.潘如政 主編《電機(jī)與變壓器檢修》 化學(xué)工業(yè)出版社 2005年7月

3.張永飛 主編《電工技能實(shí)訓(xùn)教程》 西安電子科技大學(xué)出版社 2005年1月