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[摘要]变压器是变电站的核心设备，为确保安全用电，对运行中的变压器，电气值班人员应按规定定期进行检查，同时根据控制盘上的仪表监视变压器的运行情况，负荷不能超过额定值，电压不能过高或过低，并按规定的时间抄录表计。如变压器必须要在过负荷下运行时，严格监视负荷情况，定期检查记录变压器的电压、电流、上层油温等指数。
[关键词]绕组；铁芯；套管；分接开关
0 引言
电力变压器是电网传输电能的枢纽，是电网运行主设备，其安全可靠是保障电力系统可靠运行的必备条件，随着电力系统规模和变压器单机容量不断增大，其故障对国民经济造成的损失和影响也愈来愈大，因而对变压器作可靠性分析与风险评价是日益重要的课题。
1 变压器的故障分类，根据统计分析工作的需要，对变压器故障可进行相应的分类。
1.1变压器故障按故障发生部位分类通常可分为绕组故障，铁芯故障，套管故障，分接开关故障，引线故障，绝缘不良和密封性故障。
1.2变压器故障按故障发生原因分类基本上可以分为以下四种：(1)出厂制造缺陷：工艺不良、设计不合理、材料质量不良、异物进入等；(2)运行维护不当：比如变压器受潮、操作时失误、振动；(3)现场环境恶劣：变压器外部短路、雷电侵袭、自然损坏等；(4)其它原因。
本文在这里仅以变压器故障发生部位进行分类分析。
2 变压器故障按发生部位分类分析
2.1绕组故障
变压器绕组是变压器的心脏，构成变压器输入、输出电能的电气回路，由电导率较高的铜导线或铝导线绕制而成，并且绕组应具有足够的绝缘强度、机械强度和耐热能力。整个绕组外观可见部分应无倾斜位移；绕组表面应清洁，无油垢；线圈应无任何线匝鼓出、变形等。故障主要表现在绕组断路、绕组短路、绕组松动、绕组位移、绕组变形、绕组烧损。其中绕组短路又可分为：匝间短路、层间短路、股间短路、饼间短路。变压器绕组故障常发生在运行中散热不良或长期过载，或绕组内有杂物落入，使绕组温度过高绝缘老化，或者是绕组本身制造工艺、压制、机械强度、及绝缘不合理所引起，以绕组短路出现率最高，它不仅影响到绕组本身，而且对铁心、引线、绝缘等都有极大的影响。此时变压器内部可能出现局部高温或局部高能量放电现象，如不及时处理会导致变压器绕组完全损坏，严重时其油温迅速升高，体积膨胀，甚至导致变压器爆炸。对于变压器绕组松动、变形、失稳，绝缘损伤现象，变压器在这种情况下虽能运行，但实质上内部已受损，抗短路能力差，若外部短路或受到雷击的影响会进一步使绕组松散，内部场强分布不均，极易导致局部放电，进而损伤导线。另外松散导线也易在电磁力作用下产生振动，互相磨擦而划破绝缘。绕组烧损是指绕组绝缘部分碳化，最终形成绕组短路。绕组断路，当高压侧一相断路时，变压器将在非全相状态下运行，变压器低压三相电压、电流呈现不平衡，三相直流电阻也不平衡；两相断路变压器则不能运行；当低压侧两相断路时，变压器单相负载运行，断路的两相低压无电压、电流。用电桥测量各相绕组的直流电阻，相差很大或不平衡度远大于千分之二，一般可判为绕组故障。
2.2 铁心故障
变压器铁心和绕组是传递、交换电磁能量主要部件，要使变压器可靠运行，除绕组质量合格外，铁心质量好坏是决定正常运行的关键。例如变压器正常运行时音响较大而嘈杂时，而此时的仪表指示一般正常，绝缘油的颜色、温度也无大的变化，就可能是夹件或压紧铁芯的个别螺钉松动，造成硅钢片振动，后果可能使穿心螺杆与铁芯叠片造成俩点连接，出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯局部熔毁，使铁心接地引线烧断，也可能造成铁芯叠片局部短路，产生涡流过热，引起叠片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。主要表现在铁心多点接地、铁心接地不良、铁心片间短路。其中铁心多点接地可分为：铁心动态性多点接地和牢靠性多点接地。铁心动态性接地情况主要是由杂质在电场力作用下形成导电小桥，是由一些杂质纤维与金属粉末形成，有时在大电流的冲击下而摧毁，出现情况不稳定，一般不影响变压器运行，但不定期的局部过热会使内部绝缘受伤。一般在吊芯后外观检查没有问题后，再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻，如偏差不大，在损坏处涂漆即可。
2.3 套管故障
套管是变压器内绕组与油箱外联结引线的重要保护装置。它长期遭受电场、风雨、污染等影响，易使瓷釉龟裂绝缘老化，是变压器故障多发部位。主要表现在套管炸裂、套管位移、开焊、局部放电。套管爆炸致使变压器停运甚至烧毁，套管位移、开焊将会有水顺着套管进入变压器本体内，极易导致变压器绕组短路或相间短路，局部放电或局部过热，易使套管内部绝缘击穿。
2.4分接开关故障
有载分接开关内部传动结构较为复杂，而且经常操作切换，它的故障直接影响到变压器的正常运行。分接开关由于受高温和绝缘油影响，极易使触头表面氧化，产生氧化膜，使触头间接触不良电阻增大，引起局部高温，破坏接触表面。例如变压器运行时音响中夹杂有像开水沸腾声，“咕噜咕噜”的气泡溢出，可能就是分接开关的接触不良而附近的零件严重过热使油气化，发出这种声音。主要表现在筒体爆炸、触头烧损、档序错乱、齿轮损坏。筒体爆炸甚至会导致变压器着火。另外开关档序错乱、齿轮损坏、触头烧损在故障状态下运行将会进一步扩大故障。因此对变压器运行6-12个月或分接开关切换2000-4000次后，应取切换开关箱中的油样作试验，对切换5000-10000次后或绝缘油的击穿电压低于25KV时，应更换开关箱的绝缘油，并对绝缘件表面做清洁处理。
2.5引线故障
引线是变压器内部绕组出线与外部接线的中间环接，其接头是通过焊接而成，因而焊接质量好坏直接影响到引线的故障发生。主要表现在引线短路、引线断路、引线接触不良。引线相间短路如不及时处理会导致绕组相间短路，事故若扩大会发展成为重度故障，又如引线对地短路、接触不良会产生局部高温烧断引线而使变压器停运。
2.6绝缘故障
变压器内部绝缘是变压器质量优劣的关键，大部分故障都是因绝缘性能不佳引起，因而绝缘的好坏是变压器能否长期、安全可靠运行的基本保证。主要表现在绝缘损伤、介损超标。绝缘损伤与介损超标在短期内变压器仍能正常运行，但这些故障会使变压器内部产生局部放电或局部轻度过热现象，进一步损伤绝缘导致变压器内部绕组局部短路、绝缘件碳化。
2.7密封不良
变压器油箱密封不良主要由于接头处没处理好，比如焊接工艺不良、螺栓乱扣以及法兰不平等。造成变压器漏油、漏气，故障时不易发现，影响范围大。故障有密封圈老化、瓷套脱落或破裂、箱体焊点裂纹、潜油泵处漏气等。长期下去，一旦变压器缺油，绕组露出油面，将会导致相间短路，甚至变压器烧毁；又如密封不严会使变压器绝缘性能下降，可能诱发绕组短路、铁心多点接地等故障。
结束语 大型电力变压器重度故障或中度故障不仅给自身带来巨大的损失，同时也严重地影响到电网的安全运行。因此，对电力变压器应建立在线监测装置，密切注视其故障发展状态，确定是否需要进行检修，能有效地防止故障状态的转化，减少或避免电力变压器故障发展带来的损失，提高电力变压器运行的可靠性。
参考文献：
[1] 王世阁,钟洪壁．电力变压器故障分析与技术改进．中国电力出版社，2004.
[2] 朱英浩．新编变压器实用技术问答．辽宁科学技术出版社，2001.
[关键词]绕组；铁芯；套管；分接开关
0 引言
电力变压器是电网传输电能的枢纽，是电网运行主设备，其安全可靠是保障电力系统可靠运行的必备条件，随着电力系统规模和变压器单机容量不断增大，其故障对国民经济造成的损失和影响也愈来愈大，因而对变压器作可靠性分析与风险评价是日益重要的课题。
1 变压器的故障分类，根据统计分析工作的需要，对变压器故障可进行相应的分类。
1.1变压器故障按故障发生部位分类通常可分为绕组故障，铁芯故障，套管故障，分接开关故障，引线故障，绝缘不良和密封性故障。
1.2变压器故障按故障发生原因分类基本上可以分为以下四种：(1)出厂制造缺陷：工艺不良、设计不合理、材料质量不良、异物进入等；(2)运行维护不当：比如变压器受潮、操作时失误、振动；(3)现场环境恶劣：变压器外部短路、雷电侵袭、自然损坏等；(4)其它原因。
本文在这里仅以变压器故障发生部位进行分类分析。
2 变压器故障按发生部位分类分析
2.1绕组故障
变压器绕组是变压器的心脏，构成变压器输入、输出电能的电气回路，由电导率较高的铜导线或铝导线绕制而成，并且绕组应具有足够的绝缘强度、机械强度和耐热能力。整个绕组外观可见部分应无倾斜位移；绕组表面应清洁，无油垢；线圈应无任何线匝鼓出、变形等。故障主要表现在绕组断路、绕组短路、绕组松动、绕组位移、绕组变形、绕组烧损。其中绕组短路又可分为：匝间短路、层间短路、股间短路、饼间短路。变压器绕组故障常发生在运行中散热不良或长期过载，或绕组内有杂物落入，使绕组温度过高绝缘老化，或者是绕组本身制造工艺、压制、机械强度、及绝缘不合理所引起，以绕组短路出现率最高，它不仅影响到绕组本身，而且对铁心、引线、绝缘等都有极大的影响。此时变压器内部可能出现局部高温或局部高能量放电现象，如不及时处理会导致变压器绕组完全损坏，严重时其油温迅速升高，体积膨胀，甚至导致变压器爆炸。对于变压器绕组松动、变形、失稳，绝缘损伤现象，变压器在这种情况下虽能运行，但实质上内部已受损，抗短路能力差，若外部短路或受到雷击的影响会进一步使绕组松散，内部场强分布不均，极易导致局部放电，进而损伤导线。另外松散导线也易在电磁力作用下产生振动，互相磨擦而划破绝缘。绕组烧损是指绕组绝缘部分碳化，最终形成绕组短路。绕组断路，当高压侧一相断路时，变压器将在非全相状态下运行，变压器低压三相电压、电流呈现不平衡，三相直流电阻也不平衡；两相断路变压器则不能运行；当低压侧两相断路时，变压器单相负载运行，断路的两相低压无电压、电流。用电桥测量各相绕组的直流电阻，相差很大或不平衡度远大于千分之二，一般可判为绕组故障。
2.2 铁心故障
变压器铁心和绕组是传递、交换电磁能量主要部件，要使变压器可靠运行，除绕组质量合格外，铁心质量好坏是决定正常运行的关键。例如变压器正常运行时音响较大而嘈杂时，而此时的仪表指示一般正常，绝缘油的颜色、温度也无大的变化，就可能是夹件或压紧铁芯的个别螺钉松动，造成硅钢片振动，后果可能使穿心螺杆与铁芯叠片造成俩点连接，出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯局部熔毁，使铁心接地引线烧断，也可能造成铁芯叠片局部短路，产生涡流过热，引起叠片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。主要表现在铁心多点接地、铁心接地不良、铁心片间短路。其中铁心多点接地可分为：铁心动态性多点接地和牢靠性多点接地。铁心动态性接地情况主要是由杂质在电场力作用下形成导电小桥，是由一些杂质纤维与金属粉末形成，有时在大电流的冲击下而摧毁，出现情况不稳定，一般不影响变压器运行，但不定期的局部过热会使内部绝缘受伤。一般在吊芯后外观检查没有问题后，再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻，如偏差不大，在损坏处涂漆即可。
2.3 套管故障
套管是变压器内绕组与油箱外联结引线的重要保护装置。它长期遭受电场、风雨、污染等影响，易使瓷釉龟裂绝缘老化，是变压器故障多发部位。主要表现在套管炸裂、套管位移、开焊、局部放电。套管爆炸致使变压器停运甚至烧毁，套管位移、开焊将会有水顺着套管进入变压器本体内，极易导致变压器绕组短路或相间短路，局部放电或局部过热，易使套管内部绝缘击穿。
2.4分接开关故障
有载分接开关内部传动结构较为复杂，而且经常操作切换，它的故障直接影响到变压器的正常运行。分接开关由于受高温和绝缘油影响，极易使触头表面氧化，产生氧化膜，使触头间接触不良电阻增大，引起局部高温，破坏接触表面。例如变压器运行时音响中夹杂有像开水沸腾声，“咕噜咕噜”的气泡溢出，可能就是分接开关的接触不良而附近的零件严重过热使油气化，发出这种声音。主要表现在筒体爆炸、触头烧损、档序错乱、齿轮损坏。筒体爆炸甚至会导致变压器着火。另外开关档序错乱、齿轮损坏、触头烧损在故障状态下运行将会进一步扩大故障。因此对变压器运行6-12个月或分接开关切换2000-4000次后，应取切换开关箱中的油样作试验，对切换5000-10000次后或绝缘油的击穿电压低于25KV时，应更换开关箱的绝缘油，并对绝缘件表面做清洁处理。
2.5引线故障
引线是变压器内部绕组出线与外部接线的中间环接，其接头是通过焊接而成，因而焊接质量好坏直接影响到引线的故障发生。主要表现在引线短路、引线断路、引线接触不良。引线相间短路如不及时处理会导致绕组相间短路，事故若扩大会发展成为重度故障，又如引线对地短路、接触不良会产生局部高温烧断引线而使变压器停运。
2.6绝缘故障
变压器内部绝缘是变压器质量优劣的关键，大部分故障都是因绝缘性能不佳引起，因而绝缘的好坏是变压器能否长期、安全可靠运行的基本保证。主要表现在绝缘损伤、介损超标。绝缘损伤与介损超标在短期内变压器仍能正常运行，但这些故障会使变压器内部产生局部放电或局部轻度过热现象，进一步损伤绝缘导致变压器内部绕组局部短路、绝缘件碳化。
2.7密封不良
变压器油箱密封不良主要由于接头处没处理好，比如焊接工艺不良、螺栓乱扣以及法兰不平等。造成变压器漏油、漏气，故障时不易发现，影响范围大。故障有密封圈老化、瓷套脱落或破裂、箱体焊点裂纹、潜油泵处漏气等。长期下去，一旦变压器缺油，绕组露出油面，将会导致相间短路，甚至变压器烧毁；又如密封不严会使变压器绝缘性能下降，可能诱发绕组短路、铁心多点接地等故障。
结束语 大型电力变压器重度故障或中度故障不仅给自身带来巨大的损失，同时也严重地影响到电网的安全运行。因此，对电力变压器应建立在线监测装置，密切注视其故障发展状态，确定是否需要进行检修，能有效地防止故障状态的转化，减少或避免电力变压器故障发展带来的损失，提高电力变压器运行的可靠性。
参考文献：
[1] 王世阁,钟洪壁．电力变压器故障分析与技术改进．中国电力出版社，2004.
[2] 朱英浩．新编变压器实用技术问答．辽宁科学技术出版社，2001.