两起干式变压器故障分析和对策
摘要：本文主要通过对某电站连续发生的两起干式变压器故障进行原因分析，结合笔者多年来在干式变压器运行维护过程中的工作经验，就干式变压器在日常运行维护中需要注意的地方和如何切实有效的开展故障排查进行了分析和讨论，为设备的可靠运行提供有效的支撑。
关键词：干式变压器；故障；绝缘
电力变压器是电力系统内最重要的电气设备之一，它的主要作用是调节输出电压，将输出电压调整到我们需要的方式，为电网和用户服务，其状态关乎到整个电力环境的状态，加强变压器的运行维护管理，保持设备的安全可靠运行是十分重要的。
目前电力系统内应用广泛的主要有油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器等。相对于传统的油浸式变压器，干式变压器有结构简单、体积小、易拆解、维护方便、防火防爆性能好、无渗油风险等优点，在配电系统上使用较广泛。如何高效开展干式变压器的技术管理，提高干式变压器的健康状态，为电力系统服务，这是本文想与大家一起探讨的。
一、两起干式变压器故障分析
某电站自2008年投产发电，至今10年有余，今年以来，该电站连续发生了两起干式变压器故障，故障位置和处理情况不一样，但是在某些地方又有共同之处，我们就这两次故障情况进行了分析。
1.1 一号干式变压器故障分析
如上图，一号干式变的故障现象较为明显，故障发生位置在变压器的高压连接导线上，是由于高压连接导线外包的热缩套在绝缘支撑垫块处发生破损，同一垫块上的两根导线沿面放电，导致变压器高压侧熔丝熔断、高压开关跳闸。
在本次缺陷分析中，我们发现了一个问题，导线支撑用的绝缘垫块绝缘能力相对相差，厂家为了节约成本，此处采用的绝缘垫块并不是我们常用的环氧树脂材料做的，用1000V兆欧表测量该绝缘垫块两面，绝缘电阻仅有几兆欧。经过对现场进行认真查看，分析了各种可能后，我们倾向认为本次故障发生的主要原因是冷却风扇运行引起导线振动，长期积累下来，导致导线热缩套在绝缘垫块穿孔处割破，而绝缘垫块绝缘性能不佳，两根导线在绝缘垫块上沿面发生放电。该故障的处理也较为简单，将绝缘破损部分进行重新包扎，并将导线可靠固定在绝缘板上，预防性试验合格后，该变压器即重新投入使用。
1.2 二号干式变压器故障分析
2号干式变的故障是在检修中发现的，缺陷发生在变压器的本体上，缺陷主要的外在表现是高压绕组C相表面绝缘层明显破损，导线部分位置铜线可见，隔离绝缘筒、高压绕组、低压绕组、绝缘垫块、铁芯表面都有明显放电痕迹，缺陷点情况见附图三。通过对环境因素、现场现象以及解体后的情况进行分析，我们认为变压器高压绕组经绝缘垫块、低压绕组，最后对铁芯表面放电，由于放电为非贯穿性爬电，量能较小，因此变压器高压开关的保护未动作跳闸，直到变压器计划性停役检修时该缺陷才被发现。
本次缺陷分析中有以下两个问题需要注意：
首先，高压绕组表面在无明显外力作用下出现了破损。厂家分析认为是变压
器长期处于低负荷状态，线圈温度较低，线圈表面吸附的灰尘吸收空气的水分，
造成表面绝缘性能降低。我们对现场运行环境及同类变压器运行情况进行了综合
分析，认为该变压器高压绕组表面绝缘纸存在工艺缺陷，可能是烘干时间不够、
浸漆不到位、绝缘纸内存在水分或气泡等，设备在运行过程中由于电腐蚀作用积累，绕组绝缘层出现了破损，导致爬电。
其次，绝缘垫块材质问题。在本次缺陷中我们再次发现绝缘垫块表面有明显
的放电痕迹，该垫块也不是环氧树脂材料做的。这也说明大部分干式变压器都有
此类通病，对绝缘要求高的绕组等核心部件均采用绝缘性能较好的环氧树脂绝缘，而对一些外围部件就采用了价格较便宜的材料
二、干式变压器技术管理对策
针对该电站两起干式变压器发生的缺陷情况来看，对于目前应用广泛的干式
变压器，在设备的维护、检修和管理中，我们有以下几点需要加强：
1、检修过程中，各类设备的外观检查必须更细致到位。2号干式变压器在投
产近10年来的历次预防性试验时，试验数据完全正常，即使在发现缺陷的这一
次检修中，预防性试验的各项数据也满足标准要求，仅高压绕组和铁芯的绝缘数
据有下降，但仍在标准范围内。从此次缺陷情况来看，高压电气设备的部分区域
的某种缺陷并不是突然发生的，而是有一个变化的过程，最终由量变到质变，如
果能在此过程中发现并及时处理，就能有效避免事故的发生，所以，我们要加强
设备外观的检查，在检修中，切忌以试代修。
2、重视运行年限对设备的影响。1号干式变压器的高压引线热缩套破损绝不
是一两天突然发生了，而是历尽了近8年的漫长过程，2号干式变压器绕组外绝
缘的损坏也是在运行了10年之后，很多电气设备在这个年限开始了老化，缺陷
随时可能发生。每次停电检修中，我们要对每个设备按要求认真进行检查，并从
技术监督的角度做好设备数据的趋势分析，及时发现隐患。设备数据的分析是一
个基础工作，也是一个需要长期坚持的，只有认真对历次数据进行分析，必能发
现一些隐患前兆，为设备的检修维护提供依据。
3、对干式变压器绝缘垫块采取对策。对干式变压器来说，主绝缘本来是绕组和引线外部包裹的油浸绝缘纸，另外，导电体对地都有足够的空气间隙，即使绝
缘纸局部破损也不会对地放电。但是，在1号干式变压器和2号干式变压器的缺
陷中，绝缘垫块都扮演了非常重要的角色，都是放电的通道之一。我们需在检修
中加强对干式变压器垫块的检查，加强垫块表面清扫，并对垫块附近带电体外表
面进行细致的检查；有条件的可以结合检修进行更换。
4、重视设备运行环境的影响。在对故障进行分析时，干式变压器的厂家认为
2号干式变压器的缺陷是由于设备温度低，线圈表面吸附水分后引起的。尽管在
经过分析后我们认为这并不是主要原因，但是环境对设备的影响还是很大的，高
温度、高湿度的环境会加快设备老化，对于公用变等负荷较大温度较高的房间可
以考虑采取措施降低温度，对其他设备，也应考虑环境的影响，在检修时进行针
对性检查。
总体来讲，干式变压器简单易维护，在电力系统配电装置上起着重要的作用。但是，在其使用的过程中，我们还是要充分考虑使用条件、周围环境的影响，在
检修维护过程中做好针对性的技术管理，提高变压器的健康状态，延长变压器的
使用寿命，这对电力系统的稳定有着非常重要的意义。
