电力变压器的绝缘与故障分析

电力变压器试验及运行中的故障分析

摘要:随着人们对电力资源质量要求的不断提高,电力事业得到飞速发展,作为电力系统中重要的组成部分——变压器,它的运行情况受到了电力系统工作人员的高度重视。一旦变压器在运行中出现故障,它将直接影响电力系统的正常供电。因此,电力系统工作人员对变压器进行故障试验与检修,以保证变压器的正常运行,进而保证电力系统供电的安全性与可靠性。本文主要针对电力系统中变压器在试验以及运行故障的类型与发生原因进行分析,并提出检测电力系统中变压器故障技术与排除故障的策略,以保证电力系统运行的稳定性与高效性。

关键词:电力系统 变压器 试验分析 故障检测与排除

电力系统中,最为重要的组成部分即是变压器,变压器的主要作用承担着电压变换,电能分配和传输,以保证电力系统的稳定性与可靠性。因此,变压器是避免电力系统故障的第一道屏障。电力系统工作人员不断提高变压器试验水平,期望可以检测出变压器中潜藏的安全隐患,及早解决变压器的故障问题,避免电力系统的供电事故,进而提高电力企业的经济效益、社会效益与生态效益。

1 简述电力系统变压器试验

在电力系统变压器检修之后,工作人员常常会进行试验,通过观察、记录变压器绝缘电阻的变化,来确定电力变压器检修的质量,进而为电力系统安全、可靠地运行提供保障。电力系统变压器常进行的试验有以下三种:绝缘电阻试验、变比试验、空载试验。

在电力系统变压器绝缘电阻试验中,需要注意电力系统线路的接地情况,同时还要注意试验的温度,以保证试验的准确性。一般来说,进行变压器绝缘电阻试验,可以有效检验变压器的绝缘性能,可以对电路短路、断路等情况有效地检查出来,还可以通过分析测量,检验出变压器中绝缘缺陷的位置;在电力系统变压器变比试验中,工作人员在变压器一侧加低压,然后在通过计算高低压绕组电压,来得出变压器的变比值。这种试验可以很好地检测出变比值不符合标准的线路,以便工作人员及时进行维修;电力系统变压器空载试验与变压器的自然属性有直接关系,进行空载试验可以有效通过铁损分析出电流与电压的变化规律,同时检验出线路中是否存在故障问题。

变压器运行中的各种异常与故障原因分析报告

变压器作为电力输配系统中的重要设备，承担着电能变压、分配和传输的任务。然而，在长期的运行过程中，由于外部环境的影响、设备自身的老化和故障等原因，变压器可能会出现各种异常和故障。本报告将对变压器运行中的各种异常与故障原因进行分析。

一、异常现象

1.温升过高：变压器温升过高是非常常见的异常现象，可能是由于过负荷、通风不良、冷却系统故障等原因导致。

2.油位异常：变压器油位过高或过低都属于异常现象，可能是由于泄漏、泄油孔堵塞、油泵故障等原因引起。

3.噪音过大：变压器在正常运行过程中会产生一定的噪音，但若声音过大则属于异常现象，可能是由于过载、磁通密度过高、绝缘老化等引起。

4.漏油：变压器漏油是一种严重的异常现象，可能是由于油封老化、压力过高、杂质侵入等原因导致。

二、故障原因分析

1.设备老化：长期使用会导致变压器内部材料老化，绝缘性能下降，容易引起漏电和故障。

2.浪涌电流：在电力输配系统中，可能出现突然的大电流冲击，如雷击、设备突然开关等，这会导致变压器受损。

3.短路故障：线圈内部的短路会导致变压器短路故障，可能是由于线圈绝缘老化、异物进入等原因引起。 4.过压故障：当输入电压超过设备额定电压时，会导致变压器受损，产生过压故障。

5.泄漏故障：变压器内绝缘油泄漏会导致局部放电，增加设备损坏的风险。

6.渗漏故障：设备长期处于高温高压状态，容易导致绝缘材料和接头的渗漏，引起故障。

7.绝缘老化：变压器长期使用导致绝缘材料老化，绝缘性能下降，容易引起漏电和设备损坏。

8.环境影响：变压器在恶劣的环境条件下，如高温、潮湿、腐蚀等，容易导致设备故障。

以上是变压器运行中常见的异常与故障原因分析。为了确保变压器的正常运行，必须定期进行检查和维护，并采取措施来预防和避免潜在的故障。

电力变压器故障分析及解决措施

摘要：在电力系统中，变压器占据着重要地位，它是电力系统中的关键设备，它的主要功能有承担电压转换，电压分配和传输，并提供电力服务。它的故障将对供电的可靠性和系统的正常运行产生严重影响。本文对变压器运行中的异常现象及故障原因进行了分析，并对这些故障提出了解决的方法。

关键词：变压器 异常运行 故障分析

变压器的作用是将发电机端的电压升高以后再输送出去，以此来保证电压的平稳过渡运行。变压器在运行中，由于各种原因将会导致变压器故障，变压器一旦发生故障，就会限制发电机的出力，减少和中断对部分用户的供电，对电网安全可靠供电造成很大的威胁。在变压器发生事故时，应及时、准确、快速的进行故障处理，杜绝事故或避免事故的扩大。本文分析了变压器的常见故障和事故，并提出了处理措施。

一、变压器出故障的异常运行

1.声音异常

①当有大容量的动力设备起动时，由于负荷变化较大，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，变压器的声音会变大。②过负荷会使变压器发出声音很高而且沉重的“嗡嗡”声。③个别零件松动使变压器发出强烈而不均匀的噪声，如铁芯的穿芯螺丝夹得不紧使铁芯松动等。④内部接触不良或绝缘有击穿，变压器发出“劈啪”声。⑤系统短路或接地，因通过很大的短路电流，使变压器发出很大的噪声。⑥系统发生铁磁谐振时，变压器发出粗细不均的噪声。

2.正常负荷和正常冷却方式下，变压器油温不断升高

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。涡流使铁芯长期过热而引起硅钢片间的绝缘破坏，这时铁损增大油温升高。而穿芯螺丝绝缘破坏后，使穿芯螺丝与硅钢片短接，这时有很大的电流通过使螺丝发热，也会使变压器的油温升高。

3.继电保护动作

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大部分故障，经常是先轻瓦斯动作发出信号，然后重瓦斯动作跳闸。轻瓦斯动作的原因有以下几个方面： 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。

变压器内部绝缘故障的分析赵永峰刘献功李新刚刘新陈文军(中原油田油气储运管理处，河南濮阳457000)应用科技

睛要l变压器在电力系统和供电系统中占有十分重要的地往。本文对变压器内部绝缘故障原因进行了分析，并提出了解决的方法。鹾键词变压器；内部绝缘故障；故障分析我国配电变压器行业经过不断努力，在90年代以后较过去有了突破性的进展，变压器性能不仅是铁，心硅钢片材质的改进，而且在容量结构和制造工艺都有所突破，因而在节能降耗、昭氏空载电流和噪音都取得较大进展。随着市场经济的发展和科技的不断进步，新材料、新工艺的不断应用，新的低损耗配电变压器相继开发成功。国内许多变压器制造厂商投入了大量资金引进国外先进的制造技术及设备，不断研制开发低损耗变压器和各种结构形式的变压器，如新干式变压器的SC9系列以及非晶合金铁心等低损耗等产品都显示了我国配电变压器的节能潜力。变压器内部绝缘故障始终是制约变压器发展的瓶颈。变压器内部绝缘故障的分析电力变压器运行中发生的故障率是评价变压器运行的重要指标!在各电压等级上运行的为数众多的油浸式电力变压器或因技术、制造工艺水平、制造质量，或因运行时间较长等等诸多原因，引起变压器在运行中出现内部绝缘故障的情况时有发生。近年来，对变压器可靠性要求已经有了很大变化，除要求可靠性和寿命长之外，还有i弼境要求，尽可能的符合环保的要求，以及节能、提高效率等。变压器在运行中发生的重大故障，几平绝大部分都是由于绝缘缺陷、热或变压器出口媸匣路电动力等原因所引起的。变压器内部绝缘故障类型大体上可分为绝缘中的故障和线圈中的敌障两类。下面对这两类故障加以简要的分析：1绝口彖中的故障在变压器绝缘结构中，通常是把不同的介电系数的绝缘相串联，盔【=线圈间采用油——俑板绝缘结构，由于变压器油与绝缘纸板的介电系数不同，当对其施加电压时，则其中的场强按介电系数成反比分配，因此，线圈溷除应以等电场强度原则分配和调整油隙之外，并应合理地确定隔板的厚度，从而使场强控制在许用值之内。否则，可因局部放电而导致绝缘损坏。对某些变压器，特别是中小型变压器由于呼吸作用使水分和潮气进，、变压器油中。这样就大大降低了油的耐电强度，从而可能引起线圈对油箱或铁芯构件的击穿。变压器长时间过载可引起变压器油的老化，油温过高会加速油泥、水分及酸的生成。导线的圆角小或绝缘结构中有“油楔”时，则该部位的电场强度高。由此可能产生局部放电。绝缘纸板卷制的绝缘筒、绝缘成型件等绝缘件，在制造过程中，有时因其表面存有污秽，导致沿面放电，从而使绝缘材料失效。绝缘件吸附气体常可导致气体电离，介质产生过热，甚至引起绝缘击穿。一次线圈与二次线圈间放置静电屏时，由于焊接和绝缘不当而引起事故，如静龟屏边缘处的龟场集中，因而使绝缘局部负担过重。所以，虽然从高压线圈到地屏只有一点击穿也常会导致该铁芯柱E的线圈损坏。当变压器相间绝缘距离没有足够的裕度，则可能产生相问短路。此种短路故障有可能由于相间加^绝缘隔板而改变了变压器内部的电场分布，从而引起油隙及隔板的场强过高。如果采用木制的线圈引线支架及导线夹未经充分干燥及浸油，则水分的存在将产生桥络而导致分接引线的击穿。随变压器运行时间的增长，油箱内的油面可能下降。若不能保证油面处于规定位置，刚变压器可能因冷却油的循环受到限制而产生过热。对于管充由箱变压器，当油面降至冷却油管上管口之下时，就更容易发生这种情况。变压器油中悬浮的导电粒子，由于它们在具有电位差的裸导体之间形成，J哺F而引起暂时的击穿，如油中终端引线之间及终端引线对油箱或铁芯结构的闪络等。2线圈中的故障变压器线圈是变压器的重要组成部分，或形象地称为变压器的心脏，也是变压器运行中发生故障较多的部分。变压器的故障主要是绝缘强度、机械强度和热的原因造成的。根据统计结果表明，线圈匝间短路事故占变压器事故率的70％一80％。因此，分析线圈中的故障具有重要的意义。变压器线圈在绕制、加压干燥、套装等工艺过程中，由于导线质量、换位、弯折引出线，焊头等宴醯至不当，常会造成线碗短路故障。当线圈绕制导线的圆角半径较小，则在变压器负荷运行时产生振动。导线的陡棱可能逐渐切断绝缘而导致相邻线匝短路，此种现象多发生于变压器的高压线圈中。在变压器干燥处理过程中，由于过分缩短了处理时间，如变压器线圈的绝缘电阻仍较低时，施加正常电压或试验电压后，则由于水蒸汽的存在，匝间绝缘可能被击穿。对于独立线圈，尤其是高压连续式线圈，它们的幅向尺寸与轴向尺寸的比值过大，因此，在线圈的内口将产生过热点，使导线绝缘脆化，引起匝间短路。若幅向油道尺寸过小，则这种危险性就更大。对于纠结式线圈，由于匝间、段问单位差较大，纠结线需要进行焊接，故焊点较多，这些均可能造成绝缘弱点租过热的原因。在低压线圈采用螺旋式多根并联导线中，并联导线常采用矩形且窄边垂直于漏磁通，而宽边与漏磁通平行，若其比值不合理，则导线中将流经较大的涡流：对多根并联线匝，虽然同匝各股导线相邻处电位相同，若忽视股间绝缘，由于内外层每根导线电压不同，若股间绝缘破坏将引起循环电流，这样在线圈中可产生过热点。在线圈绕制过程中，进行导线换位，从而使每根导线在漏磁场中处于相同的位置，否贝|J，由于每根并联导线承担的负载不均，因而某些导线产生过热，加速绝缘老化，造成交压器线圈匝间短路。严重的过载可在变压器中引起高温，造成线圈绝缘变脆，同时可能产生导线绝缘脱落因而导致匝问短路。变压器油中产生的油泥将沉积在箱底、线圈及铁芯构件上。沉积物对变压器线圈及铁芯产生覆盖作用，影响散热，两且使过熟越来越严重。由以上分析可知，变压器发生的故障大部分是与制造质量有关，当然有的也和运行维护相联系，其中主要是匝间短路和i热以及短路电动力等原因造威的。因此，在变压器运行中应加强维护工作，如对变压器油的定期分析、限制变压器的过热等，从而保证变压器的正常使用及寿命。