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摘 要： 电力变压器是电力系统中最重要的输电设备之一，直接关系到发、供电系统的安全性和可靠性，对电力变压器的常见故障进行分类，并对其产生的原因进行分析，最后对如何维护提出整体性的建议。
关键词： 变压器；故障；原因分析；维护
中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1210157－01
1 电力变压器常见故障分析
1.1 绕组故障。绕组故障就是发生在变压器线圈、纵绝缘和端子中的故障。其故障的发生主要体现在以下几个方面：1）制造工艺方面：主要有导线有毛刺、焊接不良、绝缘操作等。如果线圈的接头焊接不好，造成线圈引线和套管导杆连接不好，就会导致局部的绝缘劣化，严重时会由于接头断开而造成绕组断路；当绕制线圈的铜导线表面有毛刺或曲率半径较小时，在承受重复的电磁力作用时，导线上的毛刺将会毁坏绝缘进而导致线圈匝间的短路；2）在运行方面：当外部出现严重的短路时，也会对绕组的尺寸和形状造成严重的变化，主要表现为绕组轴向和径向尺寸的变化、绕组扭曲、鼓泡和匝间短路等。同时严重的持续过载也会由于高温造成线圈绝缘的变脆、脱落、进而引起绕组匝间短路，在过热严重时，还会导致变压器的损坏。3）外部原因：当线圈绝缘部分渗入水分时，也会造成匝间发生短路；在遭受雷电冲击或对地弧光放电甚至冲击合闸等瞬变过程时也可能会造成绝缘损坏甚至击穿的故障。
1.2 铁心故障。变压器铁心是传递、交换电磁能量的主要部件，是决定正常运行的关键。其故障主要出现在铁心、铁轭以及加件中的故障。其故障的发生主要表现在以下几个方面：1）铁心叠片之间的绝缘与铁轭之间的绝缘容易出现损坏，以致出现循环涡流，产生大量的热量，从而危及到铁心和线圈之间的绝缘，造成铁心的损坏；2）在制作的过程中，铁心或铁轭叠片的边缘形成较大的毛刺或存在金属夹杂物，也会在变压器的运行中形成局部的短路，产生涡流而使铁心局部过热；3）在铁心故障中，发生故障最多的就是铁心的多点接地。在变压器运行的过程中只能有一点接地才是安全可靠的，若出现多点接地，一方面会造成铁心的局部过热，甚至局部烧坏；另一方面也会由于多点接地产生环流，造成局部过热引起放电性故障。主要原因是设备的制造、安装检测不到位，比如硅钢片有凸起、在使用过程中部件与部件之间发生碰撞，以致绝缘层受损，导致出现多点接地；除此外还有维护不到位，绝缘层出现腐蚀，也会造成多点接地。
1.3 分接开关故障。有载分接开关内部传动结构较为复杂，而且还需要经常操作进行切换，是故障经常出现的部位。在运行过程中，经常会遇到分接开关调档时发生连动、操作机构电源空气开关跳闸引起VQC闭锁不能调压、分接开关电动机构拒动引起VQC闭锁，分接开关操作机构已动作，电压却无变化、远方拒动等情况。也不是每次调压都失败，有些拒动、连动发生在几档固定档，致使一台主变一天要处理几次，不仅增加了工作量，还影响到电压质量。究其原因，主要是：1）选择开关接触不良，甚至合不到位，造成触头过热、放电甚至断轴；2）切换开关内接触点接触不良，绝缘件机械强度不够而出现损坏；3）油室内密封性能不好，是变压器本体油箱中可燃性气体含量增高导致判断失误；4）操作机构内的元件质量不稳定，造成分接开关拒动、连调、位置指示失灵等故障。
1.4 套管故障。变压器的套管如果存在缺陷或故障，将会直接危及到变压器的安全运行，因此了解套管发生故障的原因，制定合理的防范措施是至关重要的。通过对以往套管故障进行分析，归纳出以下主要原因：1）套管表面脏污吸收水分后，会使绝缘电阻降低，发生闪络，造成跳闸，进而损坏套管的表面；同时电阻的降低会导致导电性能的提高，电流增大，使绝缘套管发热并造成瓷质损坏，甚至击穿；2）密封失效，一般是因为紧固力不够或者是超周期运行。比如接地小套管故障，使套管束屏产生悬浮电位，发生局部放电；3）还有一些人为的原因，比如：抽真空不彻底，使屏间残存空气，运行后在高电场作用下，发生局部放电，甚至导致绝缘层击穿；防雨帽与接线鼻子不紧密；接线鼻子与接线板接触不良等。
1.5 引线故障。引线是变压器内部绕组出线与外部接线的中间环节，是通过焊接而成的，因此，焊接质量是其发生引线故障的主要原因。引线发生故障的模式主要有：引线短路、引线断路、引线接触不良三种形式。在发生引线短路时应立即停止运行，如不及时处理会导致绕组相间短路扩大成灾难性的故障。引线对地短路、接触不良也会产生局部高温烧断引线而使变压器停运。
1.6 密封不严故障。变压器的密封不严故障主要是连接处处理得不好引起的，如焊接质量差、大罩变形、法兰不平、密封圈失效等。其后果往往是漏油、漏气。其故障模式主要有：密封圈老化、瓷套脱落或破裂、潜油泵漏气等等。
1.7 绝缘故障。变压器油和绝缘纸、板以及绝缘件构成了变压器油-纸绝缘系统，绝缘系统中的故障主要表现在以下几个方面：1）绝缘纸本身较薄，在使用一段时间后就会发生故障；2）设计不合理，绝缘纸没有足够的裕度，容易产生相间短路；3）变压器内部环境受到污染，特别是导电杂质的侵入，产生局部放电现象；4）绝缘油发生老化，加速油泥、水分和酸的形成。
2 电力变压器的维护
上面对变压器的常见故障及其形成原因做了系统的分析，可见电力变压器故障形成的原因是多方面的，既有设备设计上的，也有工艺设计上的，既有安装检验上的，也有日常操作上的。因此，为了保证电力变压器的正常运转，必须加强对电压器的维护。安装及维修：在进行安装时，要严格按照设计的标准进行，保证变压器的安装符合要求，不受雷击及其他外部损坏的危险。在维修后也要按照要求进行安装。加强对变压器的日常检测，特别是变压器油的检测，对变压器的油样做击穿实验，确保正确的检测水分。连续测定变压器中故障气体的含量，通过对气体类别及含量的分析确定故障的类型。在维护方面，主要是保证设备的清洁、连接件的紧固可靠；检查设备是否出现老化、腐蚀的现象；确保检测系统的准确可靠。
3 结束语
变压器故障是不可避免的，必须加强对其故障类型及其发生类型的分析，了解导致其发生的原因，并找出相应的维护措施，减少电力变压器故障的发生。
参考文献：
[1]万达、王建明、吴益明，变压器的故障诊断与检修策略[J].江苏电机工程，2003.06.
[2]司增彦，电力变压器铁心接地故障的诊断与处理[J].变压器，2005，42（11）：38-40.
[3]龚国勤、袁华明、莫莉辉，变压器有载分接开关故障分析及维护[J].
变压器，2008，45（2）：35-37.
[4]变压器绕组常见故障分析及处理方法[OL].吾喜杂志网：http://wuxiz
azhi.cnki.net/Search/ZGGX200821064.html.
[5]电力变压器故障分析与诊断[OL].扬州实验变压器厂：http://www.gkz
Han.com/st26111/news_39635.html.
作者简介：
章海东（1971-），男，苗族，重庆酉阳人，工程师，重庆市酉阳县供电有限责任公司电气工程师，主要从事电气及自动化方面研究；王祖全（1971-），男，土家族，重庆酉阳人，工程师，重庆市酉阳县供电有限责任公司电气工程师，主要从事电气及自动化方面研究。
关键词： 变压器；故障；原因分析；维护
中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1210157－01
1 电力变压器常见故障分析
1.1 绕组故障。绕组故障就是发生在变压器线圈、纵绝缘和端子中的故障。其故障的发生主要体现在以下几个方面：1）制造工艺方面：主要有导线有毛刺、焊接不良、绝缘操作等。如果线圈的接头焊接不好，造成线圈引线和套管导杆连接不好，就会导致局部的绝缘劣化，严重时会由于接头断开而造成绕组断路；当绕制线圈的铜导线表面有毛刺或曲率半径较小时，在承受重复的电磁力作用时，导线上的毛刺将会毁坏绝缘进而导致线圈匝间的短路；2）在运行方面：当外部出现严重的短路时，也会对绕组的尺寸和形状造成严重的变化，主要表现为绕组轴向和径向尺寸的变化、绕组扭曲、鼓泡和匝间短路等。同时严重的持续过载也会由于高温造成线圈绝缘的变脆、脱落、进而引起绕组匝间短路，在过热严重时，还会导致变压器的损坏。3）外部原因：当线圈绝缘部分渗入水分时，也会造成匝间发生短路；在遭受雷电冲击或对地弧光放电甚至冲击合闸等瞬变过程时也可能会造成绝缘损坏甚至击穿的故障。
1.2 铁心故障。变压器铁心是传递、交换电磁能量的主要部件，是决定正常运行的关键。其故障主要出现在铁心、铁轭以及加件中的故障。其故障的发生主要表现在以下几个方面：1）铁心叠片之间的绝缘与铁轭之间的绝缘容易出现损坏，以致出现循环涡流，产生大量的热量，从而危及到铁心和线圈之间的绝缘，造成铁心的损坏；2）在制作的过程中，铁心或铁轭叠片的边缘形成较大的毛刺或存在金属夹杂物，也会在变压器的运行中形成局部的短路，产生涡流而使铁心局部过热；3）在铁心故障中，发生故障最多的就是铁心的多点接地。在变压器运行的过程中只能有一点接地才是安全可靠的，若出现多点接地，一方面会造成铁心的局部过热，甚至局部烧坏；另一方面也会由于多点接地产生环流，造成局部过热引起放电性故障。主要原因是设备的制造、安装检测不到位，比如硅钢片有凸起、在使用过程中部件与部件之间发生碰撞，以致绝缘层受损，导致出现多点接地；除此外还有维护不到位，绝缘层出现腐蚀，也会造成多点接地。
1.3 分接开关故障。有载分接开关内部传动结构较为复杂，而且还需要经常操作进行切换，是故障经常出现的部位。在运行过程中，经常会遇到分接开关调档时发生连动、操作机构电源空气开关跳闸引起VQC闭锁不能调压、分接开关电动机构拒动引起VQC闭锁，分接开关操作机构已动作，电压却无变化、远方拒动等情况。也不是每次调压都失败，有些拒动、连动发生在几档固定档，致使一台主变一天要处理几次，不仅增加了工作量，还影响到电压质量。究其原因，主要是：1）选择开关接触不良，甚至合不到位，造成触头过热、放电甚至断轴；2）切换开关内接触点接触不良，绝缘件机械强度不够而出现损坏；3）油室内密封性能不好，是变压器本体油箱中可燃性气体含量增高导致判断失误；4）操作机构内的元件质量不稳定，造成分接开关拒动、连调、位置指示失灵等故障。
1.4 套管故障。变压器的套管如果存在缺陷或故障，将会直接危及到变压器的安全运行，因此了解套管发生故障的原因，制定合理的防范措施是至关重要的。通过对以往套管故障进行分析，归纳出以下主要原因：1）套管表面脏污吸收水分后，会使绝缘电阻降低，发生闪络，造成跳闸，进而损坏套管的表面；同时电阻的降低会导致导电性能的提高，电流增大，使绝缘套管发热并造成瓷质损坏，甚至击穿；2）密封失效，一般是因为紧固力不够或者是超周期运行。比如接地小套管故障，使套管束屏产生悬浮电位，发生局部放电；3）还有一些人为的原因，比如：抽真空不彻底，使屏间残存空气，运行后在高电场作用下，发生局部放电，甚至导致绝缘层击穿；防雨帽与接线鼻子不紧密；接线鼻子与接线板接触不良等。
1.5 引线故障。引线是变压器内部绕组出线与外部接线的中间环节，是通过焊接而成的，因此，焊接质量是其发生引线故障的主要原因。引线发生故障的模式主要有：引线短路、引线断路、引线接触不良三种形式。在发生引线短路时应立即停止运行，如不及时处理会导致绕组相间短路扩大成灾难性的故障。引线对地短路、接触不良也会产生局部高温烧断引线而使变压器停运。
1.6 密封不严故障。变压器的密封不严故障主要是连接处处理得不好引起的，如焊接质量差、大罩变形、法兰不平、密封圈失效等。其后果往往是漏油、漏气。其故障模式主要有：密封圈老化、瓷套脱落或破裂、潜油泵漏气等等。
1.7 绝缘故障。变压器油和绝缘纸、板以及绝缘件构成了变压器油-纸绝缘系统，绝缘系统中的故障主要表现在以下几个方面：1）绝缘纸本身较薄，在使用一段时间后就会发生故障；2）设计不合理，绝缘纸没有足够的裕度，容易产生相间短路；3）变压器内部环境受到污染，特别是导电杂质的侵入，产生局部放电现象；4）绝缘油发生老化，加速油泥、水分和酸的形成。
2 电力变压器的维护
上面对变压器的常见故障及其形成原因做了系统的分析，可见电力变压器故障形成的原因是多方面的，既有设备设计上的，也有工艺设计上的，既有安装检验上的，也有日常操作上的。因此，为了保证电力变压器的正常运转，必须加强对电压器的维护。安装及维修：在进行安装时，要严格按照设计的标准进行，保证变压器的安装符合要求，不受雷击及其他外部损坏的危险。在维修后也要按照要求进行安装。加强对变压器的日常检测，特别是变压器油的检测，对变压器的油样做击穿实验，确保正确的检测水分。连续测定变压器中故障气体的含量，通过对气体类别及含量的分析确定故障的类型。在维护方面，主要是保证设备的清洁、连接件的紧固可靠；检查设备是否出现老化、腐蚀的现象；确保检测系统的准确可靠。
3 结束语
变压器故障是不可避免的，必须加强对其故障类型及其发生类型的分析，了解导致其发生的原因，并找出相应的维护措施，减少电力变压器故障的发生。
参考文献：
[1]万达、王建明、吴益明，变压器的故障诊断与检修策略[J].江苏电机工程，2003.06.
[2]司增彦，电力变压器铁心接地故障的诊断与处理[J].变压器，2005，42（11）：38-40.
[3]龚国勤、袁华明、莫莉辉，变压器有载分接开关故障分析及维护[J].
变压器，2008，45（2）：35-37.
[4]变压器绕组常见故障分析及处理方法[OL].吾喜杂志网：http://wuxiz
azhi.cnki.net/Search/ZGGX200821064.html.
[5]电力变压器故障分析与诊断[OL].扬州实验变压器厂：http://www.gkz
Han.com/st26111/news_39635.html.
作者简介：
章海东（1971-），男，苗族，重庆酉阳人，工程师，重庆市酉阳县供电有限责任公司电气工程师，主要从事电气及自动化方面研究；王祖全（1971-），男，土家族，重庆酉阳人，工程师，重庆市酉阳县供电有限责任公司电气工程师，主要从事电气及自动化方面研究。