分析变压器异常运行的常见故障

变压器是输配电系统中极其重要的电器设备，根据运行维护管理规定变压器必须定期进行检查，以便及时了解和掌握变压器的运行情况，及时采取有效措施，力争把故障消除在萌芽状态之中，从而保障变压器的安全运行。现根据对变压器的运行、维护管理经验，分析总结变压器异常运行和常见故障如下:
一、变压器声音出现异常的情况
1、电网发生单相接地或产生谐振过电压时，变压器的声音较平常尖锐;
2、当有大容量的动力设备起动时，负荷变化较大，使变压器声音增大。如变压器带有电弧炉、可控硅整流器等负荷时，由于有谐波分量，所以变压器内瞬间会发出“哇哇”声或“咯咯”间歇声;
3、过负荷使变压器发出很高而且沉重的“嗡嗡”声;
4、个别零件松动如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧或有遗漏零件在铁芯上，变压器发出强烈而不均匀的“噪音”或有“锤击”和“吹风”之声;
5、变压器内部接触不良，或绝缘有击穿，变压器发出“噼啪”或“吱吱”声，且此声音随距离故障点远近而变化;
6、系统短路或接地时，通过很大的短路电流，使变压器发出“噼啪”噪音，严重时将会有巨大轰鸣声;
7、系统发生铁磁谐振时，变压器发生粗细不匀的噪音。
二、在正常负荷和正常冷却方式下，变压器出现油温不断升高的情况
1、由于涡流或夹紧铁芯用的穿芯螺丝绝缘损坏均会使变压器的油温升高。而穿芯螺丝绝缘破坏后，使穿芯螺丝与硅钢片间的绝缘破坏，这时有很大的电流通过穿芯螺丝，使螺丝发热，也会使变压器的油温升高。
2、绕组局部层间或匝间的短路，内部接点有故障，接触电阻加大，二次线路上有大电阻短路等等，也会使油温升高。
三、变压器绝缘油颜色出现显著变化的情况
绝缘油在运行时可能与空气接触，并逐渐吸收空气中的水份，从而降低绝缘性能。同时绝缘油也可能吸收、溶解大量空气，由于油经常在较高温度下运行，油与空气中的氧接触，生成各种氧化物，并且这些氧化物呈酸性，容易使得变压器内部的金属、绝缘材料受到腐蚀，增加油的介质损耗，随之降低绝缘强度，造成变压器内闪络，容易引起绕组与外壳的击穿。
四、油枕或防爆管出现喷油的情况
当二次系统突然短路，而保护拒动，或内部有短路故障，而出气孔和防爆管堵塞等，内部的高温和高热会使变压器油突然喷出，喷出后使油面降低，有可能引起瓦斯保护动作。
五、出现三相电压不平衡的情况
1、三相负载不平衡引起中性点位移，使三相电压不平衡;
2、系统发生铁磁谐振，使三相电压不平衡;
3、绕组局部发生匝间和层间短路，造成三相电压不平衡。
六、继电保护发生动作的情况
继电保护动作，一般说明变压器内部有故障。瓦斯保护是变压器的主要保护，它能监视变压器内部发生的部分故障，常常是先轻瓦斯动作发出信号，然后重瓦斯动作去掉闸。
1、轻瓦斯动作的原因有以下几方面:
（1）因滤油、加油和冷却系统不严密，致使空气进入变压器;
（2）温度下降和漏油使油位缓慢降低;
（3）变压器内部故障，产生少量气体;
（4）变压器内部短路;
（5）保护装置二次回路故障。
2、当外部检查未发现变压器有异常现象时，应查明瓦斯继电器中气体的性质
（1）如积聚在瓦斯继电器内的气体不可燃，而且是无色无嗅的，而混合气体中主要是惰性气体，氧气含量大于16%，油的闪点不降低，则说明是空气进入瓦斯继电器内，此时，变压器可继续运行。
（2）如气体是可燃的，则说明变压器内部有故障，应根据瓦斯继电器内积聚的气体性质鉴定变压器内部故障的性质，如气体的颜色为:
a、黄色不易燃的，且一氧化碳含量大于1-2%，为木质绝缘损坏;
b、灰色和黑色易燃的，且氢所含量在30%以下，有焦油味，闪点降低，则说明油因过热而分解或油内曾发生过闪络故障;
c、浅灰色带强烈臭味且可燃的，是纸或纸板绝缘损坏。
（3）如上述分析对变压器内的潜伏性故障还不能作出正确判断，则可采用气相色谱法作出适当判断。
进行气相色谱分析时，可从氢、烃类、一氧化碳、二氧化碳、乙炔的含量变化来判断变压器的内部故障，一般情况下:
a、当氢、烃类含量急剧增加，而一氧化碳、二氧化碳含量变化不大时，为裸金属（如:分接开关）过热性故障;
b、当一氧化碳、二氧化碳含量急剧增加时，为固体绝缘物（木质、纸、纸板）过热性故障;
c、当氢、烃类气体增加时，乙炔含量很高，为匝间短路或铁芯多点接地等放电性故障。