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[摘 要]电力系统的生产和供销特点决定，发电、供电、用电过程不可分割，任何一个环节发生故障都会影响供电，由此可见提高设备的安全可靠运行是保证电网安全的关键，而电力变压器是电力系统主要设备之一，是电能转换和传输的核心，一旦造成变压器事故，不仅对电网造成经济损失，同时还将造成不良的社会影响，电网反事故斗争是一向长期坚持不懈的任务，因此本文基于对电力变压器故障诊断问题的研究，分析了电力变压器故障现象、故障原因及故障机理之间的许多随机性、不确定性特征，以及事故的预防。
[关键词]电力变压器 直流电阻 绝缘电阻
中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0300-01
为了避免电网系统中的事故发生，必须要做好防御工作，而这第一道防御系统是安全运行电力设备。通过对电力变压器故障原因、故障类型和故障特点的深入全面分析所得出的结果，对我们在今后的生产运行工作、变电运行、检修人员的分析、解决变压器故障的能力有较大的帮助，同时也对变压器的生产制造、运行维护、缺陷诊断和消除有着非常的借鉴意义。
1、运行变压器事故的特征
变压器故障有大有小，破坏程度有严取的也存轻微的。我们必须实时检测变压器现场运行的实际状态，如果有以下情况发生时，就必须对变压器进行故障诊断：
（1）如果是在停电状态下进行的预防性试验、检修验收或者是交接中的一项或几项指标超过了标准。
（2）运行的过程中出现了异常的情况而被迫停电进行检修以及进行试验。
（3）运行的过程中出现其他的异常情况（如出口短路）又或者是发生事故造
成可停电的情况。
如果有上述任何一种情况出现时，一般原则都是要迅速进行有关试验项目，以确保变压器有无异常，如果有故障，还要确认故障的性质、故障出现的可能位置和大概范围、以及故障严重的程度和所能波及的范围等。
2、变压器绝缘事故分析
2.1 绝缘事故
对于一些变压器，特别是小型和中型的变压器因吸潮气和水分。这大大降低了抗电强度，这可能会导致核心部件的线圈击穿。绝缘成型件、绝缘筒等绝缘件是由绝缘纸板卷制而成的，在制造过程中，由于制造工艺不够精细，会在这些绝缘件的表面留有污移。这样的后果将导致绝缘件沿面放电，从而会导致绝缘材料失去功效。另一种情况是，绝缘件在制作和使用的过程中吸附了一些气体。因此，在使用时，这些被吸附的气体会进行电离，从而造成介质热量集中，温度过高，击穿绝缘体。
2.2 影响变压器绝缘性能的主要因素
变压器绝缘性能受很多因素影响。主要因素包括湿度、温度、过电压、油保护方式等。
（1）温度的影响
由于电力变压器是油、纸绝缘，因此，在不同的温度条件下，纸、油中的含水量会具有不同的平衡关系。
一般情况下，如果温度降低，纸会吸收油中的水分，相反的，如果温度升高的话，油会吸收纸中的水分。因此，温度降低，纸中的水分含量培加，反之，油中的水分含量增加。
（2）油保护方式影响
变压器油中存在着氧气，而氧气会加速绝缘分解的反应速率。但是含氧量的多少是与油的保护方式相关的。如果油保护方式不同的话，就会使得一氧化碳和二氧化碳在油中的扩散和溶解的状况有所不同。
（3）外部出口短路电动力的影响
当变压器外部出口出现了短路的情况，巨大的电动力可能会使得变压器引线移位以及线圈绕组变形。发生上述情况之后，原有的绝缘距离就会被改变，热量不能流通，温度会升高，绝缘体发热。如果绝缘体长期工作在这种状况下，就会加速老化的程度，同时还有可能绝缘受到损伤从而造成放电、拉弧以及短路的故障等。
3、变压器短路事故分析
3.1 短路电流引起绝缘过热故障
短路故障发生时，短路电流会对变压器有一个冲击力。冲击力的大小受短路电流的影响。虽然在短路电流比较小，而且继电保护正确动作的情况下，绕组变形是轻微的，这种情况一般不会发生大的损坏和事故。但是如果经常发生这样的现象，又得不到及时的检修，在多次短路冲击后，由于累积效应也会使变压器损坏。依然会引起大的短路故障；如果故障短路电流很大，冲击力就会很大，如果继电保护没有很好和及吋动作，那么变压器线圈将会有非常严重的变形，甚至会造成绕组损坏。
3.2 检修案例分析
事故概况：某31.5MVA、110V变压器发生短路故障，重瓦斯保护动作，跳开变压器边断路器。返厂检修后发现C相高压绕组失效。
事故发生的当天有雷雨。事故发生前，曾多次发生10、35kV侧线路单相接地。经查35kv侧距变电站不远处B/C相间放电烧损痕迹。原因分析：根据国家标泄规定11OkV变压器的短路表观容量为800MVA，应能承受最大非对称短路电流系数约为2.55。事故发生的时候，实际的短路电流小于了标准值。据此计算该变压器可以承受的此次短路冲击。事故分析认为变压器B/C.相绕组相间放电烧损，是由于外部短路，在电动力作用下严重变形并烧毁。
4、变压器放电事故分析
4.1 变压器局部放电故障
局部放电依照绝缘介质的不同进行划分可以分为气泡局部放电和油中局部放电；依据绝缘部位的不同来划分可以分固体绝缘中空穴、电极尖端等类型。
以下将列出局部放电的几个原因：
（1）产品质量不合格，制造质量不良。比如产品没有达到相应的技术指标，或者外形尺寸没有达到要求。如某些部位有尖角，导致抗雷击的能力很差，容易引起放电事故。
（2）由于金属部件与部件之间或导电体与导体之间，或者导体与部件之间接触不良而引起的放电。我们知道，虽然局部放电的能量密度虽然并不大，但是如果这些潜在的问题没有得到及时的检修，最终可能会导致设备的击穿或损坏，从而引起严重的事故。
4.2 变压器火花放电故障
如果存在悬浮电位，就很有可能引起火花放电。悬浮电位产生的原因是：某些金属部件与其他部件接触不良而断幵，如果断开之后的部位又是处于高压与低压这样具有很大电压差的情况下，该金属部件上产生的相对于地的电位成为悬浮电位。因为有很强的电压差，所以悬浮电位的物体的附近就会有很强的电场强度。这将会导致周围的固体介质被炭化，同时，也有可能使得绝缘油被分解释放出大量的特征气体。
结论
变压器作为电网正常运行不可缺少的设备，其正常运行影响着电网事业的发展。为了满足人们的用电需求，作为电力变压器的维护者，應当树立起更好的为电力事业服务的意识。本文本着这种思想对大型变压器的常见事故进行详细的分析，并且给出预防措施，对变压器的正常运行具有研究意义。
参考文献
[1] 钟洪壁等.《电力变压器险修与试验手册》[M].北京：中国电力出版社 ，2007.
[2] 魏东.500kV变压器运行和维护经验的探讨[J].变压器，2006，（11）.
[3] 杨丽君，廖瑞金，孙才新等.油纸绝缘老化阶段的多元统计分析[J].中国电机工程学报，2005，25（18）：151-156.
作者简介
刘宝立（1982.8—），男，辽宁凌源市人，沈阳变压器研究院股份有限公司，汉，邮编：110122
[关键词]电力变压器 直流电阻 绝缘电阻
中图分类号：X321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0300-01
为了避免电网系统中的事故发生，必须要做好防御工作，而这第一道防御系统是安全运行电力设备。通过对电力变压器故障原因、故障类型和故障特点的深入全面分析所得出的结果，对我们在今后的生产运行工作、变电运行、检修人员的分析、解决变压器故障的能力有较大的帮助，同时也对变压器的生产制造、运行维护、缺陷诊断和消除有着非常的借鉴意义。
1、运行变压器事故的特征
变压器故障有大有小，破坏程度有严取的也存轻微的。我们必须实时检测变压器现场运行的实际状态，如果有以下情况发生时，就必须对变压器进行故障诊断：
（1）如果是在停电状态下进行的预防性试验、检修验收或者是交接中的一项或几项指标超过了标准。
（2）运行的过程中出现了异常的情况而被迫停电进行检修以及进行试验。
（3）运行的过程中出现其他的异常情况（如出口短路）又或者是发生事故造
成可停电的情况。
如果有上述任何一种情况出现时，一般原则都是要迅速进行有关试验项目，以确保变压器有无异常，如果有故障，还要确认故障的性质、故障出现的可能位置和大概范围、以及故障严重的程度和所能波及的范围等。
2、变压器绝缘事故分析
2.1 绝缘事故
对于一些变压器，特别是小型和中型的变压器因吸潮气和水分。这大大降低了抗电强度，这可能会导致核心部件的线圈击穿。绝缘成型件、绝缘筒等绝缘件是由绝缘纸板卷制而成的，在制造过程中，由于制造工艺不够精细，会在这些绝缘件的表面留有污移。这样的后果将导致绝缘件沿面放电，从而会导致绝缘材料失去功效。另一种情况是，绝缘件在制作和使用的过程中吸附了一些气体。因此，在使用时，这些被吸附的气体会进行电离，从而造成介质热量集中，温度过高，击穿绝缘体。
2.2 影响变压器绝缘性能的主要因素
变压器绝缘性能受很多因素影响。主要因素包括湿度、温度、过电压、油保护方式等。
（1）温度的影响
由于电力变压器是油、纸绝缘，因此，在不同的温度条件下，纸、油中的含水量会具有不同的平衡关系。
一般情况下，如果温度降低，纸会吸收油中的水分，相反的，如果温度升高的话，油会吸收纸中的水分。因此，温度降低，纸中的水分含量培加，反之，油中的水分含量增加。
（2）油保护方式影响
变压器油中存在着氧气，而氧气会加速绝缘分解的反应速率。但是含氧量的多少是与油的保护方式相关的。如果油保护方式不同的话，就会使得一氧化碳和二氧化碳在油中的扩散和溶解的状况有所不同。
（3）外部出口短路电动力的影响
当变压器外部出口出现了短路的情况，巨大的电动力可能会使得变压器引线移位以及线圈绕组变形。发生上述情况之后，原有的绝缘距离就会被改变，热量不能流通，温度会升高，绝缘体发热。如果绝缘体长期工作在这种状况下，就会加速老化的程度，同时还有可能绝缘受到损伤从而造成放电、拉弧以及短路的故障等。
3、变压器短路事故分析
3.1 短路电流引起绝缘过热故障
短路故障发生时，短路电流会对变压器有一个冲击力。冲击力的大小受短路电流的影响。虽然在短路电流比较小，而且继电保护正确动作的情况下，绕组变形是轻微的，这种情况一般不会发生大的损坏和事故。但是如果经常发生这样的现象，又得不到及时的检修，在多次短路冲击后，由于累积效应也会使变压器损坏。依然会引起大的短路故障；如果故障短路电流很大，冲击力就会很大，如果继电保护没有很好和及吋动作，那么变压器线圈将会有非常严重的变形，甚至会造成绕组损坏。
3.2 检修案例分析
事故概况：某31.5MVA、110V变压器发生短路故障，重瓦斯保护动作，跳开变压器边断路器。返厂检修后发现C相高压绕组失效。
事故发生的当天有雷雨。事故发生前，曾多次发生10、35kV侧线路单相接地。经查35kv侧距变电站不远处B/C相间放电烧损痕迹。原因分析：根据国家标泄规定11OkV变压器的短路表观容量为800MVA，应能承受最大非对称短路电流系数约为2.55。事故发生的时候，实际的短路电流小于了标准值。据此计算该变压器可以承受的此次短路冲击。事故分析认为变压器B/C.相绕组相间放电烧损，是由于外部短路，在电动力作用下严重变形并烧毁。
4、变压器放电事故分析
4.1 变压器局部放电故障
局部放电依照绝缘介质的不同进行划分可以分为气泡局部放电和油中局部放电；依据绝缘部位的不同来划分可以分固体绝缘中空穴、电极尖端等类型。
以下将列出局部放电的几个原因：
（1）产品质量不合格，制造质量不良。比如产品没有达到相应的技术指标，或者外形尺寸没有达到要求。如某些部位有尖角，导致抗雷击的能力很差，容易引起放电事故。
（2）由于金属部件与部件之间或导电体与导体之间，或者导体与部件之间接触不良而引起的放电。我们知道，虽然局部放电的能量密度虽然并不大，但是如果这些潜在的问题没有得到及时的检修，最终可能会导致设备的击穿或损坏，从而引起严重的事故。
4.2 变压器火花放电故障
如果存在悬浮电位，就很有可能引起火花放电。悬浮电位产生的原因是：某些金属部件与其他部件接触不良而断幵，如果断开之后的部位又是处于高压与低压这样具有很大电压差的情况下，该金属部件上产生的相对于地的电位成为悬浮电位。因为有很强的电压差，所以悬浮电位的物体的附近就会有很强的电场强度。这将会导致周围的固体介质被炭化，同时，也有可能使得绝缘油被分解释放出大量的特征气体。
结论
变压器作为电网正常运行不可缺少的设备，其正常运行影响着电网事业的发展。为了满足人们的用电需求，作为电力变压器的维护者，應当树立起更好的为电力事业服务的意识。本文本着这种思想对大型变压器的常见事故进行详细的分析，并且给出预防措施，对变压器的正常运行具有研究意义。
参考文献
[1] 钟洪壁等.《电力变压器险修与试验手册》[M].北京：中国电力出版社 ，2007.
[2] 魏东.500kV变压器运行和维护经验的探讨[J].变压器，2006，（11）.
[3] 杨丽君，廖瑞金，孙才新等.油纸绝缘老化阶段的多元统计分析[J].中国电机工程学报，2005，25（18）：151-156.
作者简介
刘宝立（1982.8—），男，辽宁凌源市人，沈阳变压器研究院股份有限公司，汉，邮编：110122