電力變壓器異常運(yùn)行分析及處理

一、變壓器過負(fù)荷

1、變壓器的正常過負(fù)荷能力

變壓器正常運(yùn)行時，在不損害變壓器繞組絕緣和不降低變壓器使用壽命的前提下，允許在一定范圍內(nèi)過負(fù)荷運(yùn)行。允許過負(fù)荷的倍數(shù)及持續(xù)時間，應(yīng)根據(jù)變壓器的負(fù)荷曲線及冷卻介質(zhì)溫度來確定。對室外變壓器來說，過負(fù)荷的總值不得超過30%；對室內(nèi)變壓器來說，過負(fù)荷的總值不得超過20%。

2、變壓器的事故過負(fù)荷

發(fā)生事故時，一方面需要保證對重要用戶的連續(xù)供電，一方面又不應(yīng)限制發(fā)電廠的出力，所以允許變壓器在短時間（消除事故所必須的時間）內(nèi)過負(fù)荷運(yùn)行，這種過負(fù)荷稱為事故過負(fù)荷。事故過負(fù)荷會引起變壓器繞組的絕緣溫度超過允許值，絕緣老化速度比正常工作條件下快得多，因而會縮短變壓器的使用年限。

二、變壓器聲音異常及處理

變壓器正常運(yùn)行時，交流電通過變壓器繞組，在鐵芯里產(chǎn)生周期性變化的交變磁通，引起鐵芯振動，會發(fā)出均勻的嗡嗡聲。

1、變壓器過負(fù)荷時，聲音連續(xù)均勻，但比平時增大，內(nèi)部發(fā)出很高而且沉重的嗡嗡聲，變壓器的上層油溫也有所上升，這時應(yīng)查看變壓器的電流表和功率表。

2、大動力設(shè)備啟動，負(fù)荷變化較大，會使變壓器內(nèi)發(fā)出哇哇的聲音，這是因?yàn)樨?fù)荷電流中的五次諧波分量過大。

3、電網(wǎng)發(fā)生單相接地或產(chǎn)生諧振過電壓時，變壓器聲音也會增大。如聲響中夾有雜音而電流正常，則可能是內(nèi)部夾件或壓緊鐵芯的螺絲松動，使硅鋼片振動增大。

4、若變壓器的聲響中，有連續(xù)的噼啪放電聲，則可能是因?yàn)樽儔浩鲀?nèi)部或外部發(fā)生局部放電所致。若是外部放電，在夜間或陰雨天，可看到變壓器套管附近有藍(lán)色的電暈或火花，說明瓷件有嚴(yán)重的臟污或設(shè)備線夾接觸不良。

5、運(yùn)行中的變壓器發(fā)出很大且不均勻的響聲，夾有爆裂聲和咕嚕聲，這是由于變壓器內(nèi)部如局部絕緣擊穿、引線對外殼、引線對鐵芯、及引線之間局部放電造成的。分節(jié)開關(guān)接觸不良打火，也會發(fā)出類似的聲音。

若發(fā)現(xiàn)打火放電，異常大的噼啪聲和咕嚕聲，應(yīng)認(rèn)真判斷，必要時立即將變壓器停運(yùn)，等候處理。

三、變壓器溫度異常及處理

大多數(shù)變壓器為A級絕緣，繞組極限溫度為105℃。為了保證絕緣不過早老化，變壓器上層油面溫度不允許超過85℃。若發(fā)現(xiàn)在同樣條件下，油溫比平時高出10℃以上或冷卻裝置運(yùn)行正常，負(fù)荷不變，但溫度卻不斷上升，則認(rèn)為變壓器內(nèi)部發(fā)生了故障。

當(dāng)變壓器油的溫升超限時，應(yīng)做如下檢查：

1、檢查變壓器的負(fù)荷及冷卻介質(zhì)溫度，并與以往比較。

2、新安裝或大修后新投運(yùn)的變壓器，檢查散熱器的閥門是否打開；冷卻裝置是否正常。

3、檢查溫度計本身是否失靈。

如果以上三條都正常，油溫比同樣條件下高出10℃且繼續(xù)上升，則可斷定為變壓器內(nèi)部故障（如鐵芯發(fā)熱或匝間短路等，鐵芯發(fā)熱是渦流所致），應(yīng)立即停運(yùn)變壓器，等候處理。

四、變壓器油位異常及處理

變壓器油枕的油位表一般有-30℃、20℃、40℃三條線，這是變壓器投運(yùn)前的三個油面標(biāo)準(zhǔn)。

1、假油位

運(yùn)行中的變壓器如發(fā)生防爆通氣管堵塞、油標(biāo)管堵塞、油枕呼吸器堵塞等故障，則在負(fù)荷溫度正常變化時，油標(biāo)管內(nèi)的油位變化不正常或不變，這些現(xiàn)象稱假油位。

2、油面過低

油面過低一般是變壓器嚴(yán)重滲漏油，未及時補(bǔ)充又遇溫度驟降等。變壓器嚴(yán)重缺油時，內(nèi)部的鐵芯繞組就可能暴露在空氣中使絕緣受潮，同時露在空氣中的部分繞組因無油循環(huán)散熱，導(dǎo)致散熱不良而損壞。配有瓦斯保護(hù)的變壓器，油位降到一定程度時還會發(fā)生輕、重瓦斯保護(hù)動作。因滲漏油未補(bǔ)充，氣溫驟降造成油位指示器看不見油時，應(yīng)將變壓器退出運(yùn)行。

五、變壓器外表異常的分析及處理

1、外表異常

1）變壓器滲漏油

變壓器膠墊老化、螺絲松動或放油閥門關(guān)閉不嚴(yán)，箱體有沙眼或焊接質(zhì)量差，都會造成變壓器滲漏油。

2）套管閃絡(luò)放電

套管制造中有隱傷或安裝中發(fā)生輕微碰傷；套管表面有導(dǎo)電塵埃；系統(tǒng)出現(xiàn)內(nèi)、外過電壓都會引起套管閃絡(luò)放電。套管閃絡(luò)放電會發(fā)熱，導(dǎo)致老化而引起接地或爆炸。

3）防爆管玻璃破損

防爆管玻璃安裝不當(dāng)；呼吸器堵塞；變壓器內(nèi)部發(fā)生短路都會引起防爆管玻璃破損。

4）引線線夾變色

連接部位螺絲松動，接觸面氧化嚴(yán)重，使接頭過熱。一般規(guī)定接頭連接部位溫度不得超過70℃。

2、事故處理

上述幾種外表異常，輕者匯報，重者處理。以下三種嚴(yán)重故障，必須先停止運(yùn)行，再向上級匯報：

1）防爆玻璃破碎向外噴油；

2）套管嚴(yán)重破裂、放電；

3）變壓器著火。

變壓器頂蓋上著火，應(yīng)打開放油閥，將油引入儲油坑內(nèi)，并同時采取防燃措施，用1211或干粉滅火器滅火。儲油坑內(nèi)的鵝卵石起降溫散流的作用。

六、變壓器分接開關(guān)的故障及處理

1、無載分接開關(guān)的故障及處理

分接開關(guān)出現(xiàn)故障時，變壓器油箱上部有吱吱的放電聲，電流表隨著響聲發(fā)生擺動，瓦斯保護(hù)發(fā)出信號。故障產(chǎn)生的原因有下面四個方面：

1）彈簧壓力不足，滾輪壓力不均使有效接觸面積減少，以及鍍銀層嚴(yán)重磨損等引起分接開關(guān)在運(yùn)行中被燒毀。

2）分接開關(guān)接觸不良，引出線連接和焊接不良，經(jīng)受不起短路沖擊而造成分接開關(guān)故障。

3）倒換分接頭時，由于分接頭位置切換錯誤，引起分接開關(guān)燒壞。

4）由于相間絕緣不良，在過電壓的情況下絕緣擊穿，造成分接開關(guān)相間短路。

無載分接開關(guān)倒換分接頭時，必須測量直流電阻，且測得的三相差值不得超過2%。倒換分接頭位置時，應(yīng)核對油箱外的分接指示器與內(nèi)部分接頭連接情況是否一致，以保證接線良好，并且應(yīng)將分接頭開關(guān)手柄轉(zhuǎn)動十次以上，消除觸頭部分的氧化膜及油污，然后再調(diào)至所需要的分接頭位置上。

2、有載分接開關(guān)的故障處理

1）過渡電阻在切換過程中被擊穿燒斷，在燒斷處發(fā)生閃絡(luò)，引起觸頭間的電弧越拉越長，并發(fā)出異常聲音。

2）分接開關(guān)由于密封不嚴(yán)而受潮，造成相間閃絡(luò)。

3）分接開關(guān)滾輪卡住，使分接開關(guān)停在過渡位置上，造成相間短路而燒壞。

七、變壓器自動跳閘后的處理

1、變壓器瓦斯保護(hù)動作后的處理

1）輕瓦斯動作后的處理

輕瓦斯動作發(fā)出信號后，應(yīng)首先停止音響信號，并檢查氣體繼電器里的氣體性質(zhì)，從顏色、氣味、可燃性判斷是否發(fā)生故障。

若輕瓦斯動作不是變壓器故障引起的，如因?yàn)V油或加油，使空氣進(jìn)入變壓器；因溫度下降和漏油使油面緩慢低落；因外部穿越性短路電流的影響、直流回路絕緣破壞或接點(diǎn)劣化引起的誤動作，在復(fù)歸信號后，變壓器可繼續(xù)運(yùn)行。

若是變壓器輕微故障而產(chǎn)生少量氣體，復(fù)歸信號后應(yīng)立即報告。

若確認(rèn)是變壓器內(nèi)部故障，應(yīng)將變壓器退出運(yùn)行，并進(jìn)行必要的檢查。

2）重瓦斯保護(hù)動作后的處理

運(yùn)行中的變壓器發(fā)出瓦斯保護(hù)動作跳閘，可能是由于變壓器發(fā)生嚴(yán)重故障，油面劇烈下降或保護(hù)裝置二次回路故障，也可能是檢修后充油速度快，靜止時間短，油中空氣分離后使重瓦斯保護(hù)動作跳閘。發(fā)出瓦斯信號后，首先應(yīng)停止音響信號，并收集氣體繼電器內(nèi)的氣體，根據(jù)氣體多少、顏色、氣味、可燃性來判斷檢查氣體繼電器動作的原因。

為進(jìn)一步判明變壓器內(nèi)部故障性質(zhì)，應(yīng)立即取油樣進(jìn)行氣相色譜分析并進(jìn)行必要的測試。重瓦斯動作跳閘后，不經(jīng)詳細(xì)檢查與測量，原因不明不得投入運(yùn)行。

2、變壓器差動保護(hù)動作后的處理

凡容量為10000KVA及以上的變壓器均裝有差動保護(hù)，主變差動保護(hù)是按循環(huán)電流原理制造的。變壓器差動保護(hù)動作跳開兩側(cè)開關(guān)。在拉開兩側(cè)斷路器的隔離開關(guān)后，應(yīng)重點(diǎn)檢查：

1）變壓器套管是否完整，連接變壓器的母線上是否有閃絡(luò)的痕跡；

2）檢查變壓器差動保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的所有一次設(shè)備（高低壓側(cè)斷路器之間的所有設(shè)備及連線）有無異常。

上述檢查沒有問題，則進(jìn)一步檢查變壓器內(nèi)部是否有故障。如果變壓器確實(shí)是由差動保護(hù)區(qū)外部短路引起的跳閘，可將變壓器空載合閘試送電。

3、變壓器后備保護(hù)動作后的處理

1）當(dāng)變壓器定時限過電流保護(hù)動作跳閘時，首先應(yīng)解除音響，然后詳細(xì)檢查有無越級動作跳閘的可能，即檢查各出線斷路器保護(hù)裝置的動作情況；各信號繼電器是否掉牌；各操作機(jī)構(gòu)有無卡死。

2）如果查不出哪路出線引起的越級跳閘，則應(yīng)將低壓側(cè)的所有斷路器斷開，檢查低壓母線與變壓器本體有無異常。如無異常，可空載試投一次，正常后逐路送電，即可發(fā)現(xiàn)是哪路出線引起的越級跳閘。

3）如果變壓器本體無故障，母線有故障，當(dāng)母線故障消除后可試合閘送電。如果變壓器本體有故障，則不可合閘送電，應(yīng)向上級匯報，聽候處理。