变压器常见事故及防治措施的分析和研究

夏志刚

[摘要]随着电网规模的日益扩大，电力变压器单机容量也在逐渐增加，一旦发生故障，将会给经济和社会造成巨大的损失。在这种背景下，我们必须加强对变压器运行中异常现象的分析和研究，对各种常见事故进行防治，坚持“预防为主，加强维护管理”，将变压器事故的发生率降至最低。

[关键词]变压器；事故；预防措施

[中图分类号]TF762+.6 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0215-01

作为电力系统的主要设备之一，电力变压器是电能转换和传输的核心，一旦其发生故障，将会给电网造成极大的经济损失，同时还会影响到人们的正常生活。变压器在运行中常见的故障主要包括绝缘故障、短路故障和放电故障等，每种故障的引发因素和表现都不一样，这就要求我们对它们进行深入的分析，并制定科学合理的防治措施，确保变压器的安全和稳定运行。

1 变压器故障的综合判断方法

在对大中型电力变压器的故障进行判断时，常用的方法主要有以下几种：判断绝缘老化进行的试验、变压器的振动及噪声异常时的检测、根据油色谱数据来分析是否有异常、判断变压器绝缘受潮所进行的试验、变压器出口短路后所进行的试验。

在对中小型电力变压器的故障进行判断时，常用的方法主要有以下三种：（1）检测绝缘电阻的方法。可以用绝缘电阻表测量各绕组间的电阻值和吸收比，也可以同时测量绕组对地间的绝缘电阻值和吸收比，然后分析测量数据，判断各侧绕组的绝缘受潮情况，还可以分析各绕组间以及对地有误击穿和闪络的可能等。（2）检测直流电阻的方法。用电桥直流电阻，要注意观察其相间值是否平衡，要和出厂的数据进行比对，看是否符合出厂数据；如果测不出相电阻，那么可以测一下线电阻。（3）对绝缘油进行简化试验的方法。可以利用闪点仪器来判断绝缘油的闪点是否下降，还可以观察到绝缘油中有无纸屑等杂质，同时注意油样中有无焦臭味。

2 变压器常见事故的分析

2.1 变压器绝缘故障的分析

变压器内部线圈都包有绝缘物质，而内部绝缘故障主要指匝绝缘损伤。电力变压器的大部分故障都是由于绝缘性能不好而引起的，水分等对绝缘的破坏作用是变压器最惧怕的，因此要确保变压器出厂时绝缘的优质，并且适时监控和检测，变压器的绝缘故障主要可分为绝缘损伤和介损超标。一般说来，影响变压器绝缘性能的因素主要包括：温度、油保护方式、雷电过电压、操作过电压、油流带电和外部出口短路电动力。

2.2 变压器短路故障的分析

（1）短路电流引起的绝缘过热故障。一旦发生短路故障，将会导致变压器的高、低绕组同时通过非常大的短路电流，该电流可能会是额定电流数十倍以上，如果变压器的热稳定性和承受能力较差，那么很可能会产生损毁和击穿现象。

（2）短路电动力引起的绕组变形故障。变压器绕组在发生出口短路故障时，变压器将会受到很大的轴向和辐向电动力作用。轴向电动力会影响到绕组匝间绝缘，对绕组的匝间绝缘造成损伤；而辐向电动力会使得绝缘体失去稳定性，最终造成相间绝缘损坏。

2.3 变压器放电故障的分析

变压器的放电故障主要包括以下几种：（1）局部放电。局部放电是指在电压作用下，变压器绝缘结构内部的气隙、油膜或导体的边缘发生非贯穿性的放电现象。（2）火花放电。火花放电主要有两种，一种是悬浮电位引起火花放电，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开，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位差的情况下，该金属部件上产生的相对于地的电位成为悬浮电位；第二种是油中杂质引起火花放电。（3）电弧放电。电弧放电常见于绕组层间绝缘击穿，其最显著特征就是放电能量密度非常大，产气速率急剧。

3 变压器常见事故的防治措施

3.1 变压器出口短路事故的防治措施

变压器短路事故的防治措施主要有以下几种，具体可以根据变压器的实际情况和运行环境来采用：对于10kV的线路，变电所出口在范围2km内可以采用绝缘导线，从而减少近区短路的次数；尽量选择通过短路试验的产品，并且尽量减少不必要的调压分节抽头；继电保护装置的动作时间非常关键，它应与变压器承受能力试验的持续时间相匹配；如果变压器是并列运行的，那么可以考虑加上保护自投装置；如果电缆的长度占架空线路比较重，那么不适宜采用重合闸；为了减少变压器低压侧出口短路的几率，可在母线桥中相上装设绝缘热缩套；加强对低压母线以及低压母线所链接设备的维护和管理，同时提高继电保护及其自动装置的正确动作率；按照供电区域污秽等级调整外绝缘爬距，采取喷RTV涂料、加装增爬闪裙等手段，做好变电站、线路相关设备防污等级；短路电流较大的负荷在用户端加装电抗器。

3.2 变压器绝缘击穿事故的防治措施

（1）防止水分空气进入变压器。确保变压器在运输和存放的过程中密闭良好，并且在整个安装过程中都采用有效的措施来防止变压器进水；对于有些项目的检测是需要做预防性试验的，如水冷却冷油器和潜油泵，在安装前需要安装厂家的安装说明书对每台进行检漏的试验。

（2）防止杂物进入变压器。变压器在安装后要进行检查，避免残留物遗留在吊罩内，并且清除吊罩内的一切杂物；在安装变压器前，要尽可能将油管路、冷油器和潜油泵的内部清理干净并用油冲洗后再进行安装；安装净油器时要特别注意，避免净油器的活性氧化铝或硅胶冲入到变压器内。

（3）防止绝缘受伤。在变压器吊罩的时候，特别要注意内部绝缘距离本身就较为紧凑的变压器，千万不能使钟罩碰伤引线和支架；在安装高压套管时应该注意不能使引线扭转，如果扭转，要进行相应的处理；对于已经出现了缺陷的变框器，应该考虑对缺陷进行及时的检修；装检修中如果发现有部件需要更换，必须采用已经试验合格的材料或部件。

（4）防止过电压击穿事故。要对变压器的避雷器进行定期检查，保证避雷器装有动作记录器，并且确定次数；如果系统是属于中性点接地系统，那么必须保证它的中性点要接地；如果变压器是改造或新造的，必须根据实际的性能需求保证各加工工序的质量。

3.3 其他事故的防治措施

（1）套管闪络爆炸事故的防治措施。定期对套管进行清扫，保持其清洁；安装时要认真检查套管各部件的密封情况，并设法检漏；运行和检修中应该注意检查套管引出线端子的发热情况，防止因接触不良或引线开焊过热而引发套管爆炸；对110kV及以上的套管应定期作介质损失角和电容量的测量，如发现问题可结合大修进行解体检查。

（2）引线事故的防治措施。修复或安装吊罩时，应注意保持足够的引线间及对地的绝缘距离，必要时予以校正；各引线接头应焊接良好；在线圈下面水平排列的裸露引线，如果处在强油循环进油口之下，应加包绝缘。

（3）分接开关事故的防治措施。变压器安装后投入运行前，必须测量各分接位置的电压比、直流电阻，以确保接触良好准确；无载分接开关在改变分接位置时，为了消除触头接触部分的氧化膜及油污等，应将触头转运多次；安装及检修中，应对分接开关进行认真检查，对有载调压开关应按出厂说明书对操作机构、选切开关及过渡电阻等进行全面检查和调试。

（4）变压器油劣化的防治措施。加强变压器油的管理监督工作，保持变压器油质良好；已装有薄膜密封的大容量变压器，注油时应注意防止出现假油位和进入空气；改善变压器散热条件，避免变压器高温下运行。

参考文献

[1]姜益民，变压器运行中短路损坏的常见部位及原因分析[J]变压器，2005（4）

[2]钟洪壁等，电力变压器检修与试验手册[M]，中国电力出版社，2000