变电所油浸变压器异常状况分析与处理

1 概述

油浸式变压器作为电力系统中的主要设备，应该加强日常维护管理，做好一切维护工作，从而全面提升电力系统的安全性。变压器在发生事故之前，一般会有异常情况出现，因为变压器内部故障时，是由轻微发展为严重的。值班人员应随时对变压器的运行进行监视和检查，通过对变压器声音、振动、气味、变色、温度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。

变电所中的变压器由于经常变负荷或超负荷使其发生异常运行，通过监视、检查、分析，采取相应的措施进行及时处理，才能避免和减少事故的发生，保证变电所变压器的正常运行。

2 变压器运行中的异常状况及应对方式

2.1 声音异常

变压器正常运行时，由于交流电通过变压器绕组，在铁芯里产生周期性的交变磁通，引起电工钢片的磁致伸缩，铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动，发出连续均匀的嗡嗡声，如果产生不均匀的其它响声，都属不正常现象。

（1）内部有较高且沉闷的“嗡嗡”声。可能是过负荷运行，由于电流大、铁芯振动力增大引起，可根据变压器负荷情况鉴定，并加强监视。

（2）内部有短路的“哇哇”声。一种可能是电网中发生过电压，如果中性点不接地系统，有单相接地故障或铁芯谐振；另一种可能是大动力设备起动，负荷突然增大，引起高次谐波作用产生。可根据当时有无接地信号，电压、电流表指示情况，有无负荷的摆动来判定。

（3）内部有间隙的“哼哼”声。可能是系统中有铁芯谐振现象，也可能是系统中有一相断线或单相接地故障。“哼哼”声会忽粗忽细，可根据当时有无接地信号、电压表指示、绝缘检查电压表指示情况判断。

（4）变压器有放电声。若变压器内部或表面发现局部放电，声音中会夹杂有“噼啪”放电声，发生这种情况，如在夜间的电晕或火花，则说明陶瓷件污染严重或设备线卡接触不良。若是变压器内部放电，则可能为铁芯接触不良、分接开关接触不良或内部引线对外壳放电等，这时应对变压器作进一步检测或停用。

（5）变压器有水沸腾声。若变压器的声音夹杂水沸腾声且温度急剧变化，油温升高，则应判断为变压器绕组发生短路故障或分接开关因接触不良引起严重过热，这时应立即停用变压器进行检查。

（6）变压器有爆炸声。若变压器的声音中夹杂不均匀的爆炸声，则为变压器内部或表面绝缘击穿，这时应立即停用变压器进行检查。

（7）变压器内部个别零件松动，发出异声，如负荷突变，个别零件松动，内部有“叮当”声；负荷轻时，某些离开叠层的硅钢片振动发出“营营”声等，应根据情况予以处理。

2.2 油温异常

由于运行中的变压器内部的铁损和铜损转化为热量，热量以辐射、传导等主要方式向四周介质扩散；当发热与散热达到平衡时，各部分的温度趋于稳定。铁损基本不变的，铜损随负荷变化；变压器油温表指示的是变压器顶层的油温，温升是指顶层油温与周围空气温度的差值；运行主要是以顶层油温为准，温升是参考数字。

变压器的绝缘耐热等级为A级，线圈绝缘极限温度为105℃，对于强油循环的变压器额定负荷下运行，线圈平均温升为65℃，通常最热温升比平均温升约高13℃，即将65+13=78℃.如果变压器在额定负荷和冷却介质温度为+20℃条件下连续运行，则线圈最热点温度为98℃，其绝缘老化率等于1，因此，为了保证绝缘布不过早老化，值班员应加强变压器顶层油温监视，规定控制在80℃以下。导致油温度异常的原因有以下几点。

（1）散热器异常引起温度异常。散热器的工作状态，与变压器顶层油温有直接关系。各散热器的外表温度若不一致，说明温度较低的散热器组有不循环散热。散热器的各散热管之间，被油脏物堵塞和覆盖都会影响散热。

（2）冷却器运行异常引起温度异常，冷却器运行异常或故障，如潜油泵停运、风扇损坏等因素影响冷却效果，引起温度升高。

（3）内部故障引起温度异常，变压器内部故障，如线圈匝间或层间短路、线圈对围屏放电、内部引线接头发热，铁芯多点接地使涡流增大过热、零序不平衡电流等漏磁通与铁件形成回路而发热等因素引起变压器温度异常。发生这些情况，还将随着瓦斯或差动保护动作，故障严重时，还可能释放爆管或压力释放阀喷油，此时应停用变压器进行检查。

2.3 油位异常

如果变压器油位变化，排除渗漏油原因，决定于顶层油温。变压器储油柜的油位表，一般标有-30℃、+20℃、+40℃三条线，它是指变压器使用地点在最低平均和最高环境温度时对应的油面，并注明其温度，常见的油位异常有以下原因。

2.3.1 假油位

如果变压器温度变化正常，而变压器标管内的油位变化不正常或不变，则说明是假油位。运行中出现油位的原因有：
（1）油标管堵塞；
（2）油枕呼吸堵塞；
（3）防爆管通气孔堵塞。

2.3.2 油位下降

如果变压器渗漏油严重，油位下降，会造成瓦斯保护动作；严重缺油时，绕组暴露在空气中，会使其绝缘降低，造成油位下降的原因：
（1）变压器严重漏油；
（2）修试工作多次放油后未补油；
（3）油枕的出油容量不足，气温过低。

2.4 变压器外表异常

2.4.1 防爆管防爆膜破裂
这种情况会引起水和潮气进入变压器，导致油乳化及变压器的绝缘强度降低，原因有下面几条：
（1）防爆膜材料与玻璃选择处理不当，当材质未经压力试验验证，玻璃未经退火处理，受到自身应力的不均匀导致裂面；
（2）防爆膜及法兰加工不精密平整，装置结构不合理，检修人员安装防爆膜时工艺不符合要求，坚固螺丝受力不均匀，接触面无弹性等所造成；
（3）呼吸器堵塞或抽真空充氮气工作时不慎，受压力面破损；
（4）受外力或自然灾害袭击；
（5）变压器发生内部短路故障。

2.4.2 压力释放阀异常

目前，大中型变压器已大多应用压力释放阀，代替旧的防爆管，因此，一般旧的防爆管油枕只能起到半密封作用，而不能起到全密封的作用。当变压器在超过一定标准时释放器便开始动作进行溢油和喷油，从而保护了油箱，如变压器油量过多和气温高而内部故障发生溢油现象，释放器便开始动作进行溢油和喷油，从而保护了油箱，如变压器油量过多和气温高而内部邦联发生溢油现象，释放器变自动复位，释放器备用信号报警，以便运行人员迅速检查处理。

2.4.3 套管闪络放电

套管闪络放电会造成发热导致老化，绝缘受损甚至引起爆炸，常见的有下列原因。

（1）套管表面过脏，如粉尘污秽等到在阴雨天就会发生套管表面绝缘强度降低，容易发生闪络事故；若套管表面不光洁在运行中电场不均匀会发生放电异常。

（2）高压套管制造不良，未屏蔽，焊接不良，形成绝缘损坏；或接地未屏蔽出线的瓷心轴与接地落套不同心，接触不良；或未屏蔽不接地，也可能导致电位提高逐步损坏。

（3）系统再现内部或外部过电压，套管内存在隐患而导致击穿。

2.4.4 渗漏油

渗漏油是变压器常见的缺陷，渗与漏仅是程度的区别，要求渗油两滴间隔的时间应大于5min，并从根本上消除漏油，渗漏的常见的部位及原因如下：
（1）阀漏门系统蝶阀胶垫材质安装不良，放油阀精度不高，螺纹处渗漏；
（2）胶垫接线桩头，高压套管基座流变出线桩头胶垫不密封，无弹性，小瓷瓶破裂渗漏油；
（3）胶垫不密封渗漏，一般胶垫压缩应保持2/3，有一定弹性，随运行时间延长，温度、振动易老化龟裂失去弹性，或本身材质不符合要求之偏心；
（4）设计制造不良，高压套管升高法兰，油箱外表、油箱底盘大法兰等焊接不良外，有的法兰材质太薄、加工粗造形成渗漏油。

2.4.5 颜色、气味异常

变压器内部故障几个部件过热将引起一系列的颜色，气味的变化。
（1）线头（引线）和线卡过热引起异常，套管接线端部紧固部分松动，或引线头线鼻紧固件滑牙等，接触面过热氧化，会引起变色和异常气味。
（2）套管、瓷瓶污损产生电晕、闪络会发出臭味，冷却风扇、油泵烧坏会发出烧焦味，分控箱内接触器、热继电器和电源线过热，也会发出焦胡味。
（3）呼吸器硅胶变色。呼吸器内硅胶正常干燥时为蓝色，其作用为吸收空气中进入油枕胶袋，隔膜中的潮气，一旦变压器线圈受潮，当硅胶中蓝色变为粉色时，表明受潮而且硅胶失效。一般当硅胶变色部分超过2/3时，应予及时更换。