主变压器故障分析与处理之过负荷

配电变压器的常见故障及解决措施一、变压器绕组故障1.绕组短路故障：受潮、绝缘老化、压力不足等原因，导致绕组短路。

解决措施一般是对绕组进行绝缘处理或更换绕组绝缘。

2.绕组接地故障：绕组与地之间存在电气接触，可能导致严重的线圈烧毁。

解决措施是修复绕组，并确保绕组与地之间有足够的绝缘距离。

3.绕组开路故障：线圈中其中一或多个线圈断开。

解决措施是找出断路点并进行修复，或更换受损线圈。

二、变压器油泄漏故障1.电缆间隙泄漏：导致变压器油泄漏的原因包括油封老化、电缆接头疏忽等。

解决措施是更换老化的油封，修复或更换疏忽的电缆接头。

2.绝缘子泄漏：绝缘子破裂或老化会导致变压器油泄漏。

解决措施是更换破裂或老化绝缘子，并将泄漏油进行处理。

三、变压器过载故障1.长时间过负荷运行：长时间的过负荷工作可能导致变压器过热，损坏线圈绝缘。

解决措施是及时检测负载情况，合理调整负载，避免过负荷运行。

2.短时间高电流冲击：电力系统突然发生故障，导致变压器承受过大电流。

解决措施是安装合适的保护装置，及时切断故障电路。

四、变压器绝缘老化故障1.变压器老化：随着使用时间的增加，变压器绝缘老化加剧，可能导致绝缘击穿。

解决措施是定期进行变压器绝缘测试，及时更换老化的绝缘材料。

2.外部污秽：变压器绝缘面附着污秽物质，可能引发局部击穿。

解决措施是定期进行外部清洁，确保绝缘表面的干净。

五、变压器过电压故障1.电力系统中的浪涌：电力系统发生突发的过电压，可能造成绕组绝缘击穿或线圈损坏。

解决措施是选择合适的过电压保护装置，及时切断故障电路。

2.雷电击穿：雷电击穿可能导致变压器绝缘击穿。

解决措施是安装合适的避雷装置，提高抗雷电击穿能力。

六、变压器损耗故障1.内部损耗过大：变压器内部部件老化、松动等原因，导致损耗增加。

解决措施是定期进行变压器内部检修，修复或更换受损部件。

2.损耗产生过多热量：变压器损耗产生的热量积累过多，可能导致变压器过热。

解决措施是根据变压器的额定功率和负荷情况，合理选择散热方式和冷却方式。

变压器过负荷分析及措施摘要：牵引变压器是牵引供电系统中的核心设备，其接线方式不同。

变压器的形式不仅影响变电站主接线和变压器的容量，而且影响变电站的容量。

牵引负荷会影响电力系统负荷，也会影响到工程造价的。

因此，变压器的选择是牵引供电系统设计中的一个重要环节。

关键词：变压器；过负荷；措施我国高速铁路牵引负荷存在随机波动性，全天平均负荷率低，但也会出现短时过负载情况，这对牵引变压器的过负载能力提出了很高要求。

若牵引变压器容量等级选取过大，不利于牵引变压器容量利用率的提高，也不利于牵引变电所的经济运行。

1动车组牵引系统组成1.1牵引系统概述动车组分为2个动力单元：M1+M2，M3+M4。

动车组要求的弓网电压为25kV、50Hz的单相交流电，由受电弓从接触网受电、通过VCB与牵引变压器1次侧绕组连接。

每个动力单元车中各设一台牵引变压器、两台牵引变流装置及八台牵引电机。

牵引变流装置牵引运行时向牵引电动机供电，制动时将制动再生电能反馈回电网，在牵引及再生制动时向主电动机供应电力和制动时电力再生控制之外且具有保护功能。

牵引电动机使用3相鼠笼式感应电动机，轴端安装有速度传感器，检测转子频率，并将信息反馈给牵引变换装置、制动控制器。

1.2牵引系统关键部件简述1.2.1牵引变压器CRH2A型动车组牵引变压器具有2次绕组为2个独立绕组，每个绕组与一台牵引变流装置连接，使2次绕组具有高电抗和弱藕合性，确保牵引变换装置具有稳定运行的特性。

另外，为对应于每个2次绕组的增容，1次绕组配置了2个并联结构的线圈；为了减轻重量，1次，2次线圈采用了铝质线圈；1次绕组接地侧、2次绕组侧及3次绕组侧的绝缘套管采用了耐热环氧树脂将11根铜质中心导线注塑一体成形的端子板。

相对于3次绕组侧的一端子使用并引出了2根中心导线的特点。

CRH2A型动车组牵引变压器具有壳式变压器结构，油箱分为上下两个部分。

油枕与主体箱通过连接孔与主体箱内的油流通，油充填在波纹管的外侧，波纹管的内侧与大气相通。

电力系统68丨电力系统装备 2020.12Electric System2020年第12期2020 No.12电力系统装备Electric Power System Equipment并列运行主变压器在重负荷方式下，若某台变压器因内部故障或其他原因跳闸，则跳闸变压器的负荷将全部转移到正常运行的变压器上，运行变压器极有可能出现过负荷，严重时过负荷达到1.5至2倍，如不采取积极有效的措施，将导致主变压器烧损。

下面就变压器过负荷能力、过负荷保护现状以及传统保护存在的不足进行分析，提出了整改方案，为主变压器安全稳定运行提供参考。

1 变压器负荷能力分析变压器运行时，其负载状态可分为3类：一是正常周期性负载。

在额定使用条件下，变压器按额定电流运行的负载。

在周期性负载中，超过额定电流运行的时间段，可以通过其他环境温度较低或者低于额定电流的时间段予以补偿。

二是长期急救周期性负载。

变压器长时间在超过额定电流条件下运行，这种运行方式将不同程度缩短变压器的寿命，必须采用时，应尽量缩短超过额定电流的运行时间，降低超过额定电流的倍数。

该状态下，平均相对老化率可大于1，甚至远大于1，应尽量减少这种运行方式出现的机会。

三是短期急救负载。

变压器短时间大幅度超过额定电流条件下运行。

这种负载可能导致绕组热点温度达到危险的程度，使绝缘强度暂时下降。

根据DL/T572-2013电力变压器运行规程第4.2.14规定，各类负载状态下的负载电流和温度的最大限值如表1所示。

若变压器制造厂有超额定电流运行的特别说明时，可参照变压器制造厂的规定执行；若变压器制造厂无特别说明时，过负荷最大限值按表1执行。

变压器的过负荷容量应符合相关规定，并且在环境温度40 ℃、起始负荷80%额定容量时，事故过负荷能力为150%额定容量，运行不低于30min ，其中最热点温度不超过140 ℃。

变压器的过负荷能力与环境温度、相对老化率、过负荷前所带负荷、冷却介质温度、变压器负荷曲线等因素有关。

配电变压器过负荷运行的分析与解决措施摘要：随着经济与社会的快速发展，近年来我国各领域用电量不断提升，配电变压器过负荷运行现象也因此大量涌现，这也使得近年来学界对配电变压器过负荷运行的重视程度不断提升，基于此，本文简单分析了配电变压器过负荷运行原因，并详细论述了配电变压器过负荷运行预防策略，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键字：配电变压器；过负荷；高过载变压器前言：作为较为常见的电气设备，配电变压器损耗往往占据配电系统总损耗的60~80%，过负荷运行则会导致这一比例的进一步上升，这是由于过负荷电流会导致配电变压器绕组发热从而影响其使用寿命，严重时甚至会造成配电变压器的损坏，而为了尽可能降低过负荷运行带来的负面影响，正是本文围绕配电变压器过负荷运行原因开展具体研究的原因所在。

1.配电变压器过负荷运行原因1.1监测方式不合理在变压器运行过程中，为保证变压器能够安全运行，会对变压器的负荷进行监测，现在多采用全天候全时段监测方式，得到配电变压器平均负荷。

但是由于不同时段人们对用电器的需求不同，以及不同时段企业中运转的设备功率和数量不同，变压器的负荷会发生变化，而现有监测系统对不同时段进行负荷监测的能力较差，导致电力企业不能对不同时段变压器的负荷进行深入了解，当变压器负荷过大时，电力企业无法采取相关措施较小变压器负荷，导致配电变压器过负荷运行。

1.2单台变压器负荷过低在一些区域，相关人员在进行负荷计算时发生错误，变压器选用不合理会导致配电变压器始终处于过负荷运转状态，配电过负荷运转主要有两种情况：一是单台变压器供电模式。

这种模式顾名思义就是采用单台变压器进行配电，在这种配电模式中，单台变压器不能满足负荷要求，将会导致变压器过负荷运行，在不能保证配电稳定性的同时还容易造成安全事故。

二是多台变压器供电模式。

目前在供配电领域中，主要采用多台配电器运行的模式，保证配电过程的稳定性，但是很多电力企业为了节约成本，在这种模式中会采用多台单独负荷较小的变压器，经过连接后让其投入运行，在这种情况下，当其中一台变压器发生故障时，会导致整个配电变压器系统处于过负荷运行状态。

变压器故障原因分析及处理方法摘要：在我国的电网中，变压器无疑是非常重要的设备。

但是由于其复杂的内部结构以及电场热场等诸多不确定因素的影响，发生事故的几率仍然很高。

因此我们要注意日常的维修，在保证变压器正常的额定情况下，加大维护力度，并且在维修中注意每个小细节，尽可能保证及时发现并且消除隐患，从而保证变压器长期的正常使用。

关键词：变压器故障；故障原因；处理方法引言变压器是用来改变交流电压大小的电气设备。

它在电压转变以及电能分配和传输过程中起着重要作用，在电力系统和供电系统中有着最核心的地位。

日常中一旦变压器发生了故障，将会造成电力供应中断，严重还会导致爆炸、火灾等事故的发生。

由于变压器一直长时间处在运行状态，总不能避免一些故障的发生，然而引发故障的原因又涉及诸多方面的因素。

例如不可抗拒的自然灾害，制造和运输安装过程中遗留下来的故障隐患以及长时间运行造成变压器绝缘材料老化等。

还有部分故障的产生是因为工作人员的违章操作造成的。

所以，我们必须重视变压器的故障分析，尽可能减少和防止变压器故障和事故的发生，使变压器能够安全稳定的运行。

一、变压器的故障以及原因分析（一）、绝缘老化引起的故障绝缘老化是导致变压器故障的一个主要原因。

所以要想保证变压器日常的正常运作，绝缘老化的问题不容忽视。

导致绝缘老化的一个重要因素就是使用时间。

因为绝缘材料会由于长期的使用在热力电力以及氧化的作用下失去弹性，在过度的振动下绝缘层就会发生损坏以及短路的问题，从而使变压器终止电力供应，严重时还会导致变压器失火。

而目前使用较多的油浸式变压器的绝缘和冷却方式，绝缘油的老化也是极为严重的。

由于在变压器工作时，油与空气得以接触，使得油吸收了空气中的大量水分，在较高的温度下会产生多种酸性氧化物，使油变质，导致绝缘油的老化，从而影响变压器的正常运行，而且容易引起故障。

（二）、变压器声音异常正常运行中的变压器会发出均匀稳定的“嗡嗡”声。

这是因为当交流电通过变压器绕组时，产生了周期性变化的交变磁通，随着交变磁通的变化，引起铁芯振动而发出的。

变压器过负荷注意事项处置措施1.停止供电：在发现变压器过负荷的情况下，首先应该立即停止对其供电，并关闭主断路器或刀闸，以确保安全。

2.排除过负荷原因：了解变压器过负荷的原因是解决问题的第一步。

可能的原因包括负载过高、输入电压过高或过低、冷却系统故障、绕组接线错误等。

通过仔细检查和分析，找出引起过负荷的原因，并尽快予以解决。

3.降低负载：如果变压器过负荷是由于负载过高引起的，可以通过降低负载来缓解过负荷状态。

可以将部分负载转移到其他变压器上，或者根据负载需求调整供电方案。

4.检查电压：如果过负荷是由于输入电压过高或过低引起的，可以通过调整输入电压来解决问题。

可以调整变压器的分接开关或变压器的输入电压范围，使其适应当前的电压条件。

5.检查冷却系统：过负荷可能是由于变压器冷却系统故障引起的。

因此，应该检查变压器的冷却装置是否正常运行，包括风扇、油泵、散热器等。

如果有故障或损坏，应及时修理或更换。

6.检查绕组接线：绕组接线错误也可能导致变压器过负荷。

因此，在处理过负荷情况时，应检查变压器绕组的接线是否正确。

如果发现有错误，应及时更正。

7.检查变压器参数：在处理过负荷情况时，应检查变压器的参数是否符合要求。

例如，核查变压器的额定容量、额定电流、绕组电阻等参数。

如果参数与实际情况不符，可能需要进行调整或更换。

8.保护装置：在变压器中应配备相应的保护装置，如熔断器、过载继电器等。

当变压器过负荷时，这些装置可以起到自动断电的作用，保护变压器和周围设备的安全。

9.维护保养：定期进行变压器的维护保养工作，包括清洗绝缘子、检查冷却系统、更换老化电缆等，以保证变压器的正常运行。

及时发现和排除潜在问题，可以有效避免过负荷情况的发生。

总结起来，当变压器出现过负荷情况时，必须及时采取措施解决问题。

这些措施包括停止供电、排除过负荷原因、降低负载、检查电压、检查冷却系统、检查绕组接线、检查变压器参数、配备保护装置和进行维护保养。

变压器的故障与事故处理变压器故障主要发生在绕组、铁芯、套管、分接开关和油箱等部位，最常发生的故障是绕组故障。

其中，以绝缘老化和层间绝缘损坏最为多见，其次是套管，分接开关失灵，绝缘油劣化，铁芯和其他零部件的故障较少。

一、绝缘老化变压器绕组一般是A级绝缘。

在正常负荷下，其绝缘材料可以使用20年以上。

如果超负荷运行，其绝缘将加速老化。

绝缘老化后绝缘材料会变黑，并失去原有弹性而变得焦脆。

在这种情况下，只要绕组稍微受到振动或略受摩擦绝缘即可能完全损坏，导致匝间短路或层间短路。

绝缘老化后绝缘性能也明显下降，遇过电压时容易击穿。

为了防止和减缓绝缘老化，必须严格控制和掌握变压器的负荷，严格控制上层油温和温升。

二、绝缘油劣化变压器内的绝缘油在正常情况时，它有很好的电气绝缘性能和合适的黏度。

它能增加绕组层间、相间、绕组与铁芯之间以及绕组与油箱外壳之间的绝缘强度；同时，还能够充满变压器内的所有空隙，排除空气，避免各部件与空气接触受潮而降低绝缘性能。

变压器内的绝缘油还可以通过其循环，把变压器损耗转换的热量散发到油箱外的空气中，从而使变压器的绕组和铁芯得到冷却。

绝缘油有良好的消弧性能，能防止油箱内事故电弧的扩大。

由于绝缘油排除了油箱内的空气，除了有利于绝缘保持原有化学性能和物理性能外，还利于金属的防腐。

运行中的变压器变压器油，有可能与空气接触，并逐渐吸收空气中的水分，降低其绝缘性能。

绝缘油内只要含有/10000的水分，其绝缘性能就会降低为干燥时的1/8。

就是说，绝缘油受潮后容易造成击穿和闪烙，甚至造成事故。

变压器油可吸收和溶解大量气体。

由于油经常在较高的温度下运行，与空气中的氧接触，易生成各种氧化物。

这些氧化物带有酸性，容易使铜、铝、铁和绝缘材料腐蚀，并增加油的介质损耗。

经验表明，油在60～70℃时即开始氧化，但很少发生变质，但温度达到120℃时，氧化就激烈进行，变质加剧。

由于绝缘油劣化是变压器故障的主要原因之一，在运行中应加强对油的管理，注意以下几点：1、按期取样做简化试验，不合格者及时进行处理。

收稿日期6作者简介肖国栋,神华准能大准铁路供电段,工程师;张继雄,神华准能大准铁路供电段,工程师,段长助理。

大准线主变压器过负荷分析及对策肖国栋,张继雄(神华准能大准铁路公司　供电段,内蒙古　准格尔旗　010030)摘　要:本文分析大准线六座牵引变电所主变压器过负荷状况和原因,提出了解决该问题的对策。

主变压器过负荷因素较多,如变压器负荷电流增大、输出电压较低、变压器温度升高等。

因此,加强变压器通风散热、温度监控、提高过负荷倍数、合理安排车流等方法可抑制过负荷。

关键词:牵引变电所;变压器;过负荷;分析;对策 中图分类号:U224122 文献标志码:C 文章编号:1008-0155(2009)01-0068-02 概　述大准铁路接触网正线264.476公里,共设6座牵引变电所,经2005年扩能改造后安装容量,外西沟为V/V16+12.5MVA ,其他5所均为V/V1215+1215MVA ,牵引供电方式为直供加回流,接触网接触线采用铝覆钢F G LC -260-1型和G LCN -250型。

扩能改造后2006年6月大准铁路全线开通万吨列车,多次发生因接触网末端电压低、机车欠压跳闸途停的故障。

2007年运输图编制为29对(其中6对万吨)实际31对(6.5对万吨);2008年运输图编制为28对(其中9对万吨);实施5站应急改造工程(远期6400万吨)运输图编制为35对(其中11对万吨),届时牵引供电的压力将更加严重。

2008年1-6月份窑沟变电所出现过负荷17件;大红城变电所过负荷出现27件;外西沟变电所过负荷出现156件,过载保护跳闸5件;凉城变电所过负荷出现53件,过载保护跳闸1件;樊家变电所过负荷出现88件;黍地沟变电所过负荷出现3件,过载保护跳闸3件。

其中外西沟、凉城、樊家变电所过负荷较严重,共计发生过载跳闸9件,占供电总跳闸件数的24%,给检修运营和施工改造带来诸多不便。

为此,对主变压器的运行情况进行分析,并找出相应措施,成为大准线完成2008年4800万吨运输目标的重要课题。