变压器有载开关气体继电器缺陷分析与处理

配电变压器常见故障分析判断及处理内容提要：配电变压器的安全运行管理工作是我们日常工作的重点，本文重点介绍变压器常见故障分析判断及处理方法，为同行们分析、判断、故障原因及故障的预防和处理提供一些依据。

关键词：变压器、故障分析、处理建筑电力用户通常采用的中小型电力变压器，他需要一个长期稳定的运行环境，正确维护电力变压器，对提高电力用户的供电可靠性具有很深远的意义。

要想正确有效的维护电力变压器正常运行，除掌握变压器的理论知识外，对运行中变压器经常出现的异常情况及故障也应具有准确的分析判断能力，从而为故障的预防和处理提供准确的依据。

一、电力变压器常见故障的分析判断电气工作人员可以随时通过对声音、振动、气味、变色、温度及其它现象的变化来判断变压器的运行状态，分析事故发生的原因、部位及程度。

从而根据所掌握的情况进行综合分析，结合各种检测结果对变压器的运行状态做出最后判断。

（一）直观判断1、声音正常运行时，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，发出平均的“嗡嗡”响声。

如果产生不均匀响声或其它响声，都属不正常现象。

（1）若音响比平常增大而均匀时，则一种可能是电网发生过电压，另一种也可能是变压器过负荷，在大动力设备（如大型电动机），负载变化较大，因五次谐波作用，变压器内瞬间发出“哇哇”声。

此时，再参考电压与电路表的指示，即可判断故障的性质。

然后，根据具体情况改变电网的运行方式与减少变压器的负荷，或停止变压器的运行等。

（2）音响较大而噪杂时，可能是变压器铁芯的问题。

例如，夹件或压紧铁芯的螺钉松动时，仪表的指示一般正常，绝缘油的颜色、温度与油位也无大变化，这时应当停止变压器的运行进行检查。

（3）音响中夹有放电的“吱吱”声时，可能是变压器或套管发生表面局部放电。

如果是套管的问题，在气候恶劣或夜间时，还可见到电晕辉光或蓝色、紫色的小火花，此时应清除套管表面的脏污，再涂上硅油或硅脂等涂料。

电力变压器有载分接开关异常情况及处理方法有载调压变压器在电力系统中有着重要作用，它不仅能稳定负载中心电压，而且也是联络电网、调整负载潮流、改善天功分配等不可缺少的重要设备。

据统计，如果更换或改装一台1kVA倘有载调压变压器，当合理调整无功负载时，相当于增加队让v。

r的无功设备。

因此可以说，有载调压变压器不仅是保证现代化电力系统供电质量的关键设备，同时也可用来改造！日电力系统，产生很大经济效益。

目前，发达国家对睿量在10MVA及以上的变压器大都安装了有载分接开关。

我国电力系统及用户也愈来愈多地采用了有载调压变压器。

但是，近些年来，有载分接开关在运行中出现了许多异常情况。

据统计。

1990年全国110～500kV变压器事故或故障中，有载分接开关的事和故障分别占变压器的18％和12．5%；500kV变压器的57次故障中，有载分接开关约占25%。

事故和故障率高，而且有上升趋势，直接威胁主变压器和电网的安全运行，引起电力系统的广泛关注。

一、有载分接开关的工作原理所谓有载分接开关，是一种能在励磁状态下变换分接位置的电器装置。

有载分接开关调压的基本原理，就是在变压器绕组中引出若干分接头后，通过它在不中断负载电流的情况下，由一个分接头切换到另一个分接头，来改变有效匝数，即改变变压器的电压比，从而实现调压的目的。

图1-66 有载分接开关电路原理图Ⅰ-调压电路；Ⅱ-选择电路；Ⅲ-过渡电路；W-调压绕组；1、2、3-定触头；S1、S2-动触头；K1~K4-定触头；J-定触头；X-电流引出端；R-过渡电阻器由上所述。

它必须满足以下基本条件：（1）在切换过程中，保证电流是连续的。

（2）在切换过程中，探证不发生间接短路。

为满足上述要求，有载分接开关的电路由过渡电路、选择电路和调压电路三部分组成，如图1-66所示。

1．过渡电路人过渡电路是跨接手分接头问串接电阻电路，与其对应的机构为切换开关或选择开关。

它是在带电状态下变换变压器绕组的分接头，可以用一个简单的过渡电路说明其基本工作原理。

一起220 kV变压器有载分接开关故障原因分析与应对措施李秀旗【期刊名称】《《江西电力》》【年(卷),期】2019(043)012【总页数】3页(P44-46)【关键词】变压器; 有载分接开关; 切换开关; 绝缘油【作者】李秀旗【作者单位】乌兰察布电业局内蒙古乌兰察布 012000【正文语种】中文【中图分类】TM410 引言有载分接开关是变压器重要组成部件，其作用是在变压器不停电情况下，改变变压器高低压匝数比，以达到调节变压器低压绕组电压大小的目的[1]。

由于分接开关是变压器上唯一动作部件，极易发生故障，一旦发生故障，造成变压器停运，给用户带来巨大经济损失[2]。

提高运维检修能力，及时排除故障，减少变压器停电时间，尤为重要。

本文通过一起变压器有载分接开关故障案例分析，提出了检修运维应对措施。

1 设备故障情况1.1 故障过程2019 年2 月16 日早上10 点，某220 kV变压器有载分接开关在调压过程中（2档到3档）发生故障，有载分接开关重瓦斯保护动作，造成主变跳闸。

经现场检查发现，开关顶盖破裂喷油、气体继电器重瓦斯和压力释放阀动作，故障录波监测到有大约10 ms的断流。

1.2 故障设备信息该变压器容量为150 000 kVA，高压侧额定电压为220 kV，额定工作电流为394 A，级电压为1 617 V，出厂日期是2011 年8 月，有载分接开关型号为ZVM （VM）III600-126/C-10193 W。

因设备生产厂2011 年生产的同型号产品存在批次性家族型缺陷，2013年9月更换了有载分接开关切换芯子，更换后累计调压次数8228 次，变压器及有载分接开关例行检修正常。

2 设备检查情况2.1 外观检查情况故障后，对该变压器外观进行了检查，检查发现，变压器有载分接开关开关附近有大滩绝缘油；有载开关顶盖破裂；压力释放阀动作。

如图1所示。

图1 分接开关顶盖破裂现场图2.2 试验数据情况由于该故障原因是调压过程有载分接开关重瓦斯动作，首先对变压器本体及有载分接开关绝缘油进行色谱分析检测。

电力变压器有载分接开关的故障分析及预防措施摘要：电压是电能质量的重要保证，而有载调压变压器是保证电网电压质量的重要设备，有载分接开关又是有载调压变压器的重要装置。

加强对有载调压分接开关的检修与维护，及早发现故障隐患，可以大幅提高变压器和电网的安全运行水平。

基于此，本文主要分析了电力变压器有载分接开关的故障及预防措施，关键词：电力变压器；有载分接开关；故障分析及预防措施1原理与结构的概述有载分接开关是一种能在励磁或负载状态下操作，通过调换绕组的分接位置，改变绕组有效匝数，从而实现调压目的的电器装置。

通常使用的电阻限流式有载分接开关由带过渡电阻的切换开关和分接选择器组成，整个开关由驱动机构来操作，任一部分出现问题，都会影响变压器的正常运行。

2常见问题、测试方法及其预防措施使用较广泛的是电阻式组合型的有载调压开关，由切换开关、分解选择器、电动机构组成。

其故障大致可分为机械故障，电气故障和电动机构及附件故障机械故障。

2.1紧固件松脱或变形有载分接开关的分接头变化是由快速机构通过储能释放的方式驱动动静触头的闭合。

这一过程中的猛烈撞击会使整个开关产生振动。

某些设计上的不合理、使用了不合规的紧固件或者安装工艺不到位就会在机械振动下开始松动、变形甚至脱落。

一旦发生松动变形，就会在分接开关内引起局部过热、放电。

例如，某变压器由于辖区内用户用电量增加，长期使用负荷达80%。

近期有载分接开关动作频仍，可达一日100余次，同时在线滤油装置也频繁启动。

三个月后，运行人员将有载分接开关每日限制在5次切换。

某日凌晨，重瓦斯突然动作，主变跳闸。

检查后发现其他电气试验均合格，只有直阻数据混乱无规律，本体油样合格，分接油样特征气体严重超标，据此判定有载分接开关有电弧放电。

分接起吊检查后发现分接开关筒体内绝缘油已完全变黑，筒体底部沉积大量金属碎屑，分接开关隔弧板固定螺丝有三颗突出，有一颗不见踪影，动触头已被电烧蚀，快速机构框架内布满金属射流喷射痕迹。

变压器典型信号辨识及处置（有载调压机构）变压器是变电站中的主要设备，一旦发生事故，就会中断对部分用户的供电，恢复所用时间也较长，会造成重大的经济损失和严重社会影响。

一般变压器的异常都发生在绕组、铁芯、套管、分接开关、油箱、冷却装置等部位上。

及时发现并正确处理变压器的异常对电力系统的稳定性有很大作用。

（一）变压器有载重瓦斯出口1.信号释义变压器有载调压部分内部故障引起变压器油流涌动冲击挡板，接通有载调压气体继电器重瓦斯干簧触点，造成有载调压重瓦斯动作。

2.信号产生原因1）变压器有载调压分接开关内部故障或者接触不良，严重发热；2）变压器有载调压分接开关气体继电器或存在接线盒二次信号回路短路故障；3）气体继电器的定值误整定。

3.后果及危险点分析变压器各侧断路器跳闸，可能造成其他主变压器重过载；单台主变压器的变电站主变压器故障跳闸可能造成本站110、10kV系统母线失压。

4.监控处置要点1）检查变压器各侧断路器位置及电流值，确认变压器各侧断路器已跳开。

2）梳理告警信息，查看备自投动作情况，是否有负荷损失，是否有消防类信息动作。

3）记录时间、站名、跳闸变压器编号、保护信息及负荷损失情况，汇报调度，通知运维人员检查设备。

4）加强对运行变压器负载及油温的监视，有条件时通过远程视频检查变压器油位、油色情况，有无爆炸、喷油、漏油；有载调压储油柜、压力释放阀和吸湿器是否破裂等。

通过油色谱分析系统查看跳闸主变的油气分析结果。

5）跟踪现场检查结果及处理进度，做好相关记录和沟通汇报。

6）配合调度做好事故处理：a.若差动保护也同时动作，未经查明原因和消除故障之前，不得进行强送电。

b.若差动保护未动作，在检查变压器外部无明显故障，检查瓦斯气体、油分析和故障录波装置动作情况，证明变压器内部无明显故障后，在系统需要时经变压器所属单位领导批准可试送一次。

有条件时，应尽量进行零起升压。

5.运维处置要点1）立即查看监控后台机及保护相关信号，做好记录。

变压器常见故障及处理办法摘要变压器的安全运行管理工作是供电工区相关工作人员的日常工作重点，本文通过对变压器的常见故障原因分析和处理办法的总结，将有利于准确判断故障原因、性质，及时采取有效措施，确保设备的安全运行。

关键词变压器；故障原因；处理0 引言电力变压器是输配电系统中极其重要的电气设备，因此其安全可靠性是保障电力系统可靠运行的必备条件。

电力变压器运行过程中发生故障时，运行值班人员应根据故障现象正确地判断事故的原因和性质，迅速果断地进行处理，以防止事故扩大，影响正常供电。

电力变压器在运行中常见的故障是绕组、套管和分接开关的故障，而铁芯、油箱和其它附件的故障较少。

1 绕组故障绕组故障主要有匝间短路、线圈接地、相间短路、断线及接头开焊等。

1.1 故障产生的原因1）在制造和检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷；2）在运行中因散热不良或长期过载，线圈内有杂物落入，使温度过高或绝缘老化；3）制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受住短路冲击，使线圈变形绝缘损坏；4）线圈受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热；5）绝缘油内混入水分使其劣化或空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分线圈露在空气中未能及时处理。

1.2 故障分析处理1）绕组匝间短路：匝间短路时，变压器的温度比正常运行时高，一般瓦斯继电器的气体呈灰色或蓝色，跳闸回路动作；严重时，差动保护或电源侧过电流保护动作，高压熔断器熔断。

绕组匝间短路故障一般可用测量绕组直流电阻与以往的数值做比较的方法发现。

发生绕组匝间短路时空载电流和空载损耗显著增加，因此，可测量空载电流和空载损耗，并测量绕组的直流电阻和进行油的色谱分析来综合判断。

查找故障点时，应将变压器器身吊高检查，如不易找到，可对绕组施加10%~20%的额定电压，（在空气中）这时匝间短路处会发生冒烟现象；2）绕组对接地部分短路：事故时，一般都是瓦斯继电器动作、防爆管喷油，如果变压器的中性点接地，则差动和过电流保护也会动作。

变压器有载分接开关故障处理及维护策略【摘要】变压器的有载分接开关对系统安全和电压质量的具有较大影响，但由于其操作频率高、机械结构复杂，所以在运行及操作过程中经常难免会出现各种异常情况。

本文对变压器有载分接开关的故障处理及维护策略进行探讨。

【关键词】变压器；有载分接开关；运行；故障应对；维护有载分接开关是指能在变压器励磁或负载状态下进行操作的分接头切换开关，是用于调换绕组分接头运行位置的一种装置。

它对于改善电网运行情况，提高电压质量发挥了一定的作用，但在运行中，有载分接开关也成了变压器安全运行的薄弱环节之一。

它是在保证不切断负载电流的条件下，通过切换变压器的分接头进行调压，其原理是采用过渡电阻限制跨接两个分接头时产生的环流，达到切换分接头而不切断负载电流的目的。

1 变压器有载分接开关的运行随时保持有载调压装置及其自动控制设备安全良好对确保变压器及电网安全运行具有重要意义。

要达到这一目的，就要从建设开始抓起，设计选型、订货选厂都要严格把关，安装投运必须认真执行“三严一控制”的严格管理，即：“严格调试、严格验收、严格操作和控制每天操作次数。

”设备投运后有载调压装置的调压操作人员应按主管部门确定的电压曲线进行每天的调节操作，以保证电网电压的相对稳定，操作人员在调压装置每次变换工作位置时注意观察电压电流指示、位置指示器及动作计数器的相应变化，以确保正确动作。

每次调压操作应记录操作时间、分接头位置及电压变化情况，并随时观察调压设备的运行有无异常情况发生。

当有载调压变压器累计调节次数达到检修所列限额或达到运行使用规定检修年限时向主管部门报告并通知检修单位，对有载调压装置进行检修。

2 变压器有载分接开关的常见故障原因及应对策略2.1 分接开关连动故障的原因和相应措施连动是指发出一个指令，失控地连续完成一个以上分接变换。

交流接触器剩磁或油污造成失电延时，顺序开关故障或交流接触器动作配合不当，是造成开关连动的原因之一。

浅析主变压器有载调压开关运维检修技术要点摘要：有载调压开关是调整电压的有效技术措施，近年来得以广泛应用。

而有载调压开关检修和试验的质量直接关系到变压器的安全、可靠运行。

运行实践证明，随着有载调压开关的普及，有载调压开关的故障率亦有上升的趋势。

电气设备绝缘预防性试验是预防设备损坏及保证设备安全运行的重要措施。

关键词：有载开关；变压器；安全运行；故障处理；有载调压开关的存在很好地解决了电力变压器输出电压的问题，但是，电力变压器的输出功率很大，一般都工作在高电压、大电流的情况下，所以调压开关的工作环境非常恶劣。

考虑到调压开关发挥的重要作用，保障电力变压器有载调压开关的安全运行具有非常重要的意义。

一、常见的运行维护的内容1.在电力变压器的有载调压开关运行之前的安装过程中就要注意检查机械结构是否完整，是否存在安全隐患。

对于发现明显的砂眼等可以引起故障的情况，要及时记录并报告。

2.检查相关的按钮和档位，进行一个周期的试验，保障档位和手动电动的操作可以匹配。

检查手动和电动的机械闭锁是否可靠，检查有无安全隐患。

3.瓦斯继电器的安装也是非常重要的内容，瓦斯继电器有大瓦斯和小瓦斯的区别，在安装的时候都要放在安全放气的位置。

在安装新的瓦斯保护的时候也要进行放气操作。

4.有载调压开关对于油的要求比较高，消耗的也比较快。

应该按照相关的要求去检测。

一般来讲，每6个月需要采样检测一次，耐压值不能低于30kV/2.5mm，如果耐压值在25～30之间，可以采用手动调压继续使用，但是不能继续使用自动调压，对于低于25kV/2.5mm的，就要更换了。

5.变压器油是一种消耗品，除了检测耐压以外，时间也要有周期，一般满足耐压的条件下，开关次数达到5000次就要更换一次有载调压开关的油。

二、有载调压开关的常见故障及解决办法1.调压开关触头接触不良。

调压开关的触头是直接承载电流的部分，也是最容易损坏的部分。

调压开关的触头为了保障良好的接触，触头接触的部分有一定的压力，而且通过的电流也很大，所以调压开关的触头的损坏一般有机械磨损、电化学腐蚀以及机械部件的变形3种。

三比值法气体分析在变压器故障判断中的应用摘要：变压器故障条件下在绝缘油中产生大量气体，三比值法气体分析能根据各组分的含量、比值、产气速率判断变压器的故障原因及性质，在解决各类变压器故障中发挥了十分重要的作用。

本文对三比值法气体分析在变压器故障判断中的应用做了介绍，供广大电力人员作参考。

关键词：三比值法气体分析变压器故障判断应用电力变压器内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等多种类型。

据有关资料介绍，对359台故障变压器统计表明：过热性故障占63％；高能量放电故障占18.1％；过热兼高能量放电故障占10％；火花放电故障占7％；受潮或局部放电故障占1.9％。

电气测量不能发现以上很多隐性故障，如何找到一种能早期发现这些隐性故障的检测手段和方法以快速判断变压器故障的原因、性质和发展趋势是十分必要的。

而三比值法气体分析就是在变压器故障分析中被大量采用的有效的化学测量方法。

一、绝缘油产气原理1、产品老化及故障条件下温度上升与放电导致绝缘油分解并产生气体绝缘油是由许多不同分子量的碳氢化合物分子组成的混合物，分子中含有CH3、CH2和CH化学基团并由C-C键键合在一起。

由于电或热故障的结果可以使某些C-H键和C-C键断裂，伴随生成少量活泼的氢原子和不稳定的碳氢化合物的自由基如：CH3*、CH2*CH*，或C*（其中包括许多更复杂的形式），这些氢原子或自由基通过复杂的化学反应迅速重新化合，形成氢气和低分子烃类气体，如甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等，也可能生成碳的固体颗粒及碳氢聚合物（X-蜡）。

故障初期，所形成的气体溶解于油中；当故障能量较大时，也可能聚集成自由气体。

碳的固体颗粒及碳氢聚合物可沉积在设备的内部。

低能量故障，如局部放电，通过离子反应促使最弱的键C-H键（338 kJ／mol）断裂，大部分氢离子将重新化合成氢气而积累。

对C-C键的断裂需要较高的温度（较多的能量），然后迅速以C-C键（607 kJ／mol）、C＝C键（720 kJ／mol）和C 三C（960 kJ ／mol）键的形式重新化合成烃类气体，依次需要越来越高的温度和越来越多的能量。