浅谈变压器常见的异常运行与故障分析

魏威龙 平禹煤电公司安全培训中心 461670

浅谈变压器常见的异常运行与故障分析

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变压器是电力系统中最关键的设备之一，在电网电压调配中起着至关重要的作用。它承担着电压变换、电能分配和传输，并提供电力服务。通过对变压器的异常运行情况及常见故障分析和总结，有利于快速、准确的判断其故障原因，及时地采取有效的措施，确保矿井电器设备的安全运行，这对提高煤矿生产的安全系数是非常重要的。

变压器; 异常; 故障; 分析

变压器的正常运行是电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。但由于变压器长期运行，故障总不可能完全避免，只有根据管理规定，对变压器进行定期检查，将故障消除在萌芽状态，从而保证变压器的安全运行。根据实践、调研、分析，笔者总结出“听”、“看”、“闻”、“摸”、“测”五个字，从这五个方面能直观有效地判别变压器常见异常运行及故障的原因，快速地解决问题。

一、听

“听”：听变压器运行时产生的声音。正常运行中的变压器，电流流过铁芯产生交变磁通都会发出均匀的“嗡嗡”声。如果变压器处于不正常运行中，运行时会产生不均匀或有夹杂其他的噪音响声，可以根据产生的噪音给人带来听觉的不同，判断故障的出处。

1、声音比较尖锐。可能是电压过高，电网发生过电压。变压器一次侧电压过高、在中性点不接地的电网系统中，出现单相接地或产生谐振过电压时，会使变压器过励磁，其运行时的声音就会增大，并且比平时要尖锐。

2、高而沉重的“嗡嗡”声。这是由电流过大引起的。当变压器出现过负荷或大容量的动力设备起动、穿越性短路等负载变化较大时，会发出高而沉重的“嗡嗡”声。

3、像水烧开时一样的“咕嘟咕嘟”声。这是由于变压器发生匝间短路造成的。当变压器发生层间或匝间短路时，因短路处过热而使变压器油局部“沸腾”。

4、“嘶嘶”、“哧哧”声。这是由于变压器高压套管脏污和裂损造成的。当变压器的高压套管脏污，表面釉质脱落或裂损时，会发生表面闪络，从而听到“嘶嘶”、或“哧哧”的响声。

5、“啾啾”、“吱吱”声。这可能是由于调压分接开关不到位、接触不良或或绝缘有击穿造成的。

6、“唧哇唧哇”、“轰轰”声。这是由于外部线路断线或短路造成的。当线路在导线的连接处或T接处发生断线，当风吹动，时接时断，接触器就会产生弧光或火花，这时变压器就会发出“唧哇唧哇”的叫声；当低压线路发生接地或出现短路故障时，变压器就会发出“轰轰”的声音；如果短路点较近，将会有巨大轰鸣声。

7、“锤击”、“敲砸”、“吹风”声。这是由于个别零件松动（铁芯的穿芯螺丝夹得不紧或有零件遗漏在铁芯上）造成的。也有可能是因为变压器静电放电而使变压器发出强烈而不均匀的“噪音”或有“锤击”和“吹风”声。

二、看

“看”：通过眼观视觉来快速的判断变压器的外观状况。

1、油位异常。变压器在运行过程中出现渗油、漏油或由于油标、呼吸器堵塞等原因出现假油位的现象是比较普遍的，应该不定期进行巡视和检查，进行补油或放油。

2、油色过深。可能是长时间没有更换变压器油或由于匝间短路使油温局部剧烈上升，油与空气中的氧气接触发生裂化，内部材料焦化分解造成的。

3、干燥剂变色异常。由于油的湿度太大、挂圈损坏，进入油室的水量太多等原因造成干燥剂异常变色。

4、油枕或防爆管喷油。可能是变压器绕组短路而保护装置拒动；出气孔堵塞；变压器内部放电或短路故障。

三、闻

“闻”：通过嗅觉感触变压器异常运行时散发出的气味的方法来识别其故障原因。

1、有“臭氧”气味。有可能是变压器套管损坏，产生电晕、闪络引起的。

2、有“烧焦”气味。可能是由于冷却风扇、油泵烧坏引起的。

四、摸

“摸”：小心试探触摸，以感觉变压器壳体的外表温度。变压器运行时，上层油温一般不宜超过85℃，最高不超过95℃。 造成变压器壳体温度过高的原因可能有：

1、过负荷

从变压器二次侧的电流表上可以看出变压器的实际负荷电流，与变压器二次侧额定电流比较可以计算出过负荷的倍数。变压器允许的过负荷倍数和过负荷允许持续时间应遵循一个对应。

2、绕组匝间短路。严重的匝间短路会使变压器严重发热。引起此故障的原因可能是：（1）变压器长期过载超温运行，使绝缘老化；（2）绕组制造时因敲打、弯曲和挤压使绝缘损伤；（3）变压器油面下降，部分线圈露出油面，使绕组局部过热和绝缘老化；（4）水分进入变压器内，使绝缘受潮而短路。

3、铁芯绝缘或穿芯螺栓绝缘受损。铁芯绝缘损坏、穿芯螺栓绝缘受损会致使涡流增大，造成局部过热。

4、变压器冷气系统有故障。如冷却风扇停转，水冷循环系统损坏等。

五、测

“测”：用仪器对变压器是否出现局部放电的检测。运行中的变压器长期发生局部放电会导致内部绝缘的老化及破坏，危害性非常大。局部放电时间短、量很微弱、能量也很小，这只靠人的眼观、耳听是察觉不到的，只有通过灵敏度很高的局部放电测量仪器才能将其检测到。变压器局部放电的检测方法一般有：

（1）电测法。利用示波仪或无线电干扰仪，查找放电的特征波形或无线电干扰程度。 （2）超声波测法。检测放电中出现的声波，并把声波变换为电信号，录在磁带进行分析，利用电信号和声信号的传递时间差异。可求得探测点到放电点的距离。 （3）化学测法。检测油中各种溶解气体的含量及增减变化规律，及油中的组成、比例以及数量的变化，从而判定有无局部放电（或局部过热）。此外，近年来还研制出局部放电在线检测仪，能在变压器运行中进行自动检测局部放电。

结束语

以上内容是通过维修与调研，从变压器的运行声音、油位、油色、干燥剂、温度、等外观方面及部分的仪器检测，简单地总结出变压器常见故障的现象和原因，但是由于变压器的异常运行与故障并非某个单一的因素所决定的，有时甚至会出现假象。变压器电路部分或磁路部分也常常会出现不容易被发现的故障，这还必须要求我们要对变压器进行特性试验与性能综合分析，才能准确、可靠地找出故障原因，判明故障性质，作出较为完善的处理方法，杜绝隐患，确保变压器的安全运行，为保证矿井高产、高效、安全的发展奠定良好的前提与基石。

[1]《煤矿电气设备故障分析及处理》.平顶山工业职业技术学院讲义 .2005.