变压器故障的分析与处理

(一) 变压器故障的分析与处理

一、变压器的严重异常运行

变压器内部故障，造成事故之前及发生事故的最初阶段，一般都会有异常情况出现，所以，通常变压器出现异常，可能是将要发生事故的先兆，因为内部故障多是由轻微故障发展到严重的故障。值班人员应随时对变压器的运行状况，进行监视和检查。通过对变压器的声音、振动、气味、油温、油色及外部状况等现象的变化，来判断有无异常。分析异常运行原因，部位及程度，以便采取相应的措施。

运行中，发现变压器有下列情况之一者，应立即投入备用变压器或备用电源，将故障变压器停止运行：

内部声音大，不均匀，有放电爆裂声。这种情况，可能由于铁芯穿芯螺丝松动，硅钢片间产生振动，破坏片间绝缘，引起局部过热。内部“吱吱”声大，可能是线圈或引出线对外壳放电，或是铁芯接地线断线，使铁芯对外壳感应放电引起。放电持续发展为电弧放电，会使变压器绝缘损坏。

油枕、呼吸器、防爆管向外喷油。此情况表明，变压器内部已有严重损伤。喷油的同时，瓦斯保护可能动作跳闸，若没有跳闸，应将变压器各侧断路器断开，若瓦斯保护没有动作，也应切断变压器的电源。但有时某些油枕或呼吸器冒油，是在安装或大修后，油枕中油面异常升高而冒油。此时，油位计中的油面也很高，应注意分辨，汇报上级，按主管领导的命令执行。

正常负荷和冷却条件下，上层油温异常升高。此情况下，若散热器和冷却风扇、油泵无异常，说明变压器内部有故障，如铁芯严重发热(甚至着火)或线圈短路。铁芯发热是由涡流引起、铁芯穿芯螺丝绝缘损坏造成的。因为涡流使铁芯长期过热，使铁芯片间绝缘破坏，铁芯损耗增大，油温升高，油劣化速度加快。穿芯螺丝绝缘损坏会短接硅钢片，使涡流增大，铁芯过热，并引起油的分解劣化。油化验分析时，发现油中有大量油泥沉淀、油色变暗、闪光点降低等，多为上述故障引起。铁芯发热发展下去，使油色发暗，闪光点降低。由于靠近发热部位温度升高很快，使油的温度逐渐达到燃点。故障点铁芯熔化，甚至会熔焊在一起。若不及时断开电源，可能发生火灾或爆炸事故。

严重漏油，油位计和瓦斯继电器内看不到油面。

油色变化过甚。油色变化过甚，油质急剧下降，易引起线圈和外壳之间发生击穿事故。

套管有严重破损放电闪络。套管上有大的破损和裂纹，表面上有放电及电弧闪络，会使套管的绝缘击穿，剧烈发热，表面膨胀不均，严重时会爆炸。

变压器着火。

对于上述故障，一般情况下，变压器保护会动作，如因故未动作，应投入备用变压器或备用电源．将故障变压器停电检查。

二、变压器轻瓦斯动作的处理

瓦斯保护是变压器的主保护，它能反映变压器内部发生的各种故障。变压器内部发生故障，一般是由较轻微的故障逐步发展为严重故障。

变压器轻瓦斯保护动作。其产生的原因是：

 变压器内部有较轻微故障产生气体。

 变压器内部进入空气。变压器新安装和大修时进入空气。

 外部发生穿越性短路故障。

 油位严重降低至瓦斯继电器以下，使瓦斯继电器动作。

 直流多点接地、二次回路短路。

 受强烈振动影响。

 瓦斯继电器本身问题。

轻瓦斯保护动作后应对变压器进行检查：

电流、电压表指示情况，直流系统绝缘情况，有无其他保护动作信号。

变压器的油位、油色、油温是否正常。若变压器油色异常，可能是内部有问题。

变压器声音有无异常。

油枕、防爆管有无喷油、冒油，盘根和塞垫有无凸出变形。

瓦斯继电器内有无气体，若有应取气检查分析气体的性质。

三、、变压器重瓦斯动作的处理

运行中的变压器发生重瓦斯动作跳闸，其原因主要有：

变压器内部发生故障。

继电保护装置和二次回路故障。

 查找方法和轻瓦斯一样采用取气分析。

主变压器发生重瓦斯动作跳闸后，不经详细检查原因或原因不明者，不得投入运行。

四、差动保护动作的处理

变压器的故障分析可通过瓦斯和差动保护联合分析。差动保护主要是反映纵差保护范围的电气故障：如层间、相间短路。因此若差动保护动作，变压器各侧的断路器同时跳闸，应如下处理。

五、重瓦斯与差动同时动作跳闸的处理

重瓦斯与差动保护同时动作跳闸，则可认为是变压器内部故障，故障未消除前不得送电。

主变压器差动或瓦斯保护动作跳闸，未经查明原因和消除故障之前，不得进行强送和试送。由于大型变压器的造价昂贵，其绝缘与机械结构相对薄弱，故障跳闸后对其进行强送或试送的相对成本过高，而且，一旦故障发生在变压器内部，其自行消除的可能性微乎其微，使强送失去意义。因此，主变压器故障跳闸后一般不考虑通过强送的方法尽快恢复供电，只有在完全排除主变内部故障的可能，外部检查找不到任何疑点或确认主变属非故障跳闸且情况紧急的情况下，方可对主变进行试送，但这种情况需要由现场值班人员或具有足够权威和资质的人员（如总工程师）加以确切的认定。

六、定时过流保护动作的处理

定时过流保护为后备保护，可作为下属母线保护的后备，或作变压器主保护的后备。所以，过流保护动作跳闸，应根据其保护范围、保护动作信号情况，相应断路器跳闸情况、设备故障情况等予以综合分析判断，然后分别进行处理。

七、根据保护动作情况判断主变故障性质

主变压器是保护配置最复杂、最完善的设备，由多种不同原理构成的主变保护对不同类型的故障往往呈现不同的灵敏度和动作行为，因此，通过保护动作情况和动作行为的分析，结合现场检查情况和必要的油、气试验，一般情况下可以对主变故障的性质、范围作出基本的判断。在进行故障的分析与判断时，应优先考虑下列情况，以设法排除内部故障的可能，为尽快恢复供电提供前提条件和争取时间。

是否存在区外故障越级的可能；

是否存在保护误动或误碰的可能（瓦斯、压力保护二次线受潮短路，差动回路断线，阻抗保护失压等）；

是否存在误操作的可能；

主变回路中辅助设备故障的可能。

如果发现有下列情况之一时，应认为主变存在内部故障：

瓦斯继电器采集的气体可燃；

变压器有明显的内部故障征象，如外壳变形，防爆管喷油，冒烟火等情况；

差动、瓦斯、压力等主保护中有两套或两套以上动作；

故障录波图存在表示内部故障的特征。

七、变压器故障处理的注意事项

主变压器故障跳闸，特别是承担大量负荷的大型变压器突然跳闸，会引发系统内的一系列连锁反应，严重时甚至可能造成系统失去稳定。在变电所，最常见的连锁反应或并发情况就是相邻主变压器的严重过负荷。恶劣情况下主变压器事故还会引发火灾，此时，变电所值班人员因为需要应对多个异常情况而容易产生顾此失彼的情况，因此值班员必须沉着冷静，抓住主要矛盾，分清轻重缓急，主动与调度员协商，确定处理的优先顺序。并参照以下原则进行处理

一台主变跳闸后，值班人员除应按常规的事故处理规定迅速向所属值班调度员报告跳闸时间、跳闸开关等信息外，还应报告未跳闸的另一台主变的潮流及过负荷情况，以及象征系统异常的电压、频率等明显变化的信息。

未跳闸主变过负荷的情况下，在按程规定对跳闸主变一、二次回路进行检查时，如能确认主变属非故障跳闸或查明故障点确在变压器回路以外时，应立即提请值班调度员对跳闸主变进行试送，以迅速缓解另一台主变过载之危。

如主变属故障跳闸或无法确认主变属非故障跳闸时，应同时进行主变跳闸处理和未跳闸主变的过负荷处理。过负荷情况比较严重时应优先进行未跳闸主变的过负荷处理。

如主变故障跳闸引发系统失稳等重大异常情况时，应优先配合调 度进行电网事故的处理，同时按短期急救性负荷的规定对过载主变进行监控。

一旦主变因故障着火时，灭火及防止事故扩大便成为最紧迫的首要任务。此时应迅速实施断开电源、关停风扇和油泵、启动灭火装置、召唤消防人员、视需要打开放油阀门等一系列处理措施，火情得以控制后，再迅速进行其他异常的处理。

一旦查明故障在主变外部，必须尽一切努力隔离故障，恢复主变运行。一般情况下，主变的停运会对变电所的供电和电网的运行造成严重影响，因此一旦查明故障在主变外部或其它辅助设备上，应迅速采取隔离、拆除、抢修等措施排除故障，恢复主变的运行，然后对已隔离的设备进行检查处理。

(二) 调度关于变压器事故处理的规定

变压器(包括高压电抗器、低压电抗器[下同])的主保护(包括重瓦斯、差动保护)同时动作跳闸，未经查明原因和消除故障之前，不得进行强送。

变压器的瓦斯或差动之一保护动作跳闸，在检查变压器外部无明显故障，检查瓦斯气体，证明变压器内部无明显故障者，在系统急需时可以试送一次，有条件时，应尽量进行零起升压。

变压器后备过流保护动作跳闸，在找到故障并有效隔离后，一般对变压器试送一次。

变压器过负荷及其他异常情况，一方面应汇报调度，并按现场规程进行处理。