变压器过热故障分析与处理宋海鹰

变压器过热故障分析与处理宋海鹰

宋海鹰

特变电工股份有限公司新疆变压器厂新疆昌吉831100

摘要：变压器是作为一类重要的电力设备，它的运行直接关系着电网的安全，如何保证变压器处于良好运行状态在电力生产中至关重要。铁芯多点接地是一种常见性的变压器故障，直接关系的变压器的运行安全，因此，及时排除此类接地故障对于保证用户的安全生产具有重要意义。

关键词：过热故障；接地；分析油样；处理

引言

通过对1台42MVA油浸式主变压器油的色谱分析，发现该变压器有内部过热现象。现场检测分析，基本可断定变压器铁芯已接地并进行处理。

1油样样品检测分析，判定变压器的内部状态

1.1色谱分析主要指标与注意值比较（见表）

表1油中溶解气体的注意值

从气体检测结果看，总烃（C1+C2）远远超过了150ppm，乙炔和氢的含量均没有超标，说明变压器可能存在内部金属过热。

1.2对CO和CO2的指标进行分析

CO和CO2是纤维绝缘材料分化发生的特征气体，因而先剖析纤维绝缘材料的运转状况。CO的含量超越300ppm近一倍，且C1+C2含量为1480.1ppm，远远超越其留意值150ppm，阐明变压器可能存在固体绝缘过热故障。而CO2/CO的比值>11，阐明变压器内部可能存在纤维绝缘分化故障，就是说有可能存在固体绝缘劣化问题。从这两方面来看，该变压器可能存在内部过热故障。

1.3用特征气体和三比值法判断故障性质

1.3.1特征气体判断法判断故障性质

特征气体反映的是故障点引起的周围油、纸绝缘的热分化实质。其跟着故障类型、故障能量及其触及的绝缘材料的不同而不同。依据故障性质的特征气体法，C2H2<5ppm，C1+C2又高，阐明变压器内部存在过热故障。乙炔是故障点周围绝缘油分化的特征气体，因C2H2为0，能够判别变压器内部不存在弧光放电。而H2含量较少（为9ppm）<150ppm，阐明变压器内部存在部分放电和弧光放电的可能性很小。CH4的含量显着较多，阐明变压器内部存在过热或接触不良的可能。再查变压器运转记载，最近几年变压器未用真空滤油机滤过油，未进行补焊，未超负荷运转，也未在2015年后补油等，这阐明变压器油中存在的气体的增加量应是近一年来变压器在运转中产生的。

1.3.2IEC三比值法判断故障性质

C2H2/C2H4=0，CH4/H2=103，其编码组合为0，2。因未检测C2H4的含量，所以编码组合不完善。但不论C2H4/C2H6的比值是多少，C2H2/C2H、CH4/H2、C2H4/C2H6其三者的编码组合为0，2，（0，1，2）也可初步判断变压器归于内部过热故障。依据以上剖析成果，初步判断为该变压器内部过热。过热原因可能为分接开关接触不良、引线接头焊接不良、层间绝缘不良、铁芯多点接地、铁芯漏磁、涡流引起的铜过热等。

2变压器检查

查看4号主变压器，测验变压器绕组直流电阻及其变比，与曾经相同测得值比较，其改变小于2%，各相绕组电阻相互间的不同不大于三相平均值的2%，判别分接开关触摸杰出，绕组也不存在匝间短路；测验变压器绕组绝缘杰出，吸收比＞1.3；测验变压器铁芯绝缘为0MΩ，发现变压器除引出接地址之外，还存在接地址。根据以上检测成果，判别变压器铁芯多点接地，未发现变压器触摸不良现象。检测作业完成后，1号主变压器投运，用钳形电流表测验铁芯接地线有6.4A的电流经过，这也阐明变压器的确存在铁芯多点接地。

3变压器铁芯多点接地处理

3.1变压器铁芯接地类型

变压器铁芯接地故障分为不安稳接地故障和安稳接地故障两种。①不安稳接地是指接地址接地不可靠，接地电阻变化较大，多是因为异物在电磁场的效果下构成导电小桥形成的接地故障，如尘埃、油泥、金属粉尘等。②安稳接地（也称死接地现象）是指接地址接地可靠，接地电阻安稳无变化，多是因为变压器内部绝缘缺点或在厂家规划装置不妥形成的接地故障，如铁芯穿芯螺栓、压环压钉等的绝缘损坏等。

3.2变压器多点接地处理

3.2.1处理方法

先断定变压器铁芯接地故障是不安稳接地故障仍是安稳接地故障，其办法有：①放电电压冲击法：这种办法要视现场具体情况、接地办法和接地程度，在吊芯或不吊芯状态下均可进行。可用升压变压器电压的办法进行，操作前务必计算好二次侧电压，因为铁芯对地绝缘片太薄的原因，所以二次侧电压不能高于2500V。②电容放电冲击法，通常情况，电容经过1分钟充电进程后，快速对变压器故障点放电，此刻会听到啪啪的响声。随后用2.5kV摇表测验铁芯对地的绝缘电阻，若故障依然不能排除，连续复操作数次，这类接地故障根本可以排除。③大电流冲击法：电焊机工作电压20～40V，电流60～600A。操作时，先把电焊机的焊接输出电流设定在小值，用焊把快速碰触垫脚，在此情况下铁芯片与垫脚会经过故障点而构成闭合电路，而铁芯故障接地址的阻值和非故障点的阻值比较较大，渐渐升高电焊机的输出电流，故障点会很快发热，这时故障点上的油脂会分化而构成烟尘，这样就可以看到故障点了。故障消除后用兆欧测量铁芯接地电阻的阻值用以查验效果。根据检测情况，咱们决议用电容放电冲击法断定铁芯接地故障类型。经三次电容放电冲击，变压器依然存在多点接地故障。由此，咱们判别变压器为安稳接地故障。

3.2.2吊罩处理

查看铁芯绝缘纸板固定结实，铁芯纵向散热油道无油泥、金属杂物阻塞，铁芯接地片绝缘包扎完好，外观查看各空隙、槽部重点部位无金属夹杂物。之后，测验下夹件对铁芯绝缘电阻良好，测验上夹件穿芯螺栓对铁芯绝缘电阻，发现夹件对铁芯绝缘电阻为0MΩ。发现上夹件碰及铁芯后，现场处理人员仔细查看铁芯夹件，发现上夹件中间部位与铁芯空隙太小，现已碰及铁芯。处理该处接地址后，测验铁芯绝缘电阻为10000MΩ，不再存在接地址。

4变压器检修策略

如上文中所述，变压器故障时会随之出现一些特征，通过检测分析这些特征能够发现并诊断变压器故障。本文在此基础上提出相应的变压器检修策略。首先，根据检修内容将变压器检修工作细分为四种类型：（1）A类检修在停电环境下进行，主要检修内容包括变压器整体检查、吊罩及吊芯检查、部件的维修及更换、故障试验等；（2）B类检修在停电环境下进行，主要检修内容包括油枕、调压开关、非电保护、绝缘油等变压器各主部件的检修和更换；（3）C类检修在停电环境下进行，主要是根据《输变电设备状态检修试验规程》等有关规定，对变压器进行常规性的清洁、检修及试验等工作；（4）D类检修在通电环境下进行，主要检修内容包括变压器带电测试、水冲洗、冷却系统部件更换、检修以及保养等工作。然后，周期性地对变压器进行C类常规性检修，了解变压器的具体运行情况，从而选择下一步检修的类型，并制定具体的变压器检修计划。变压器不同运行情况下的所适用的检修类型如下：（1）当变压器运行正常时，适宜采用C类检修类型，即常规性检修；（2）当变压器运行异常时，适宜采用B类检修类型，即对变压器各主部件进行检修和更换；（3）当变压器运行出现严重故障时，适宜采用A类检修类型并尽快实施。

结语

变压器铁芯多点接地故障在运转中时有发生，要挟着变压器的安全运转和电网的安稳，必须引起高度重视。加强色谱和电气实验监督、日常检测等作业（如定期检测变压器铁芯接地电流），超前防止，做好前期确诊作业；在呈现变压器铁芯多点接地故障时，应针对详细故障特征及时、精确地进行归纳分析判断，视详细情况制定最佳处理计划。在保证变压器安全的情况下，对于不安稳接地故障，可采用不吊罩检修的电容冲击法加以扫除，尽量将故障丢失控制在最低极限。但也不行盲目进行放电冲击或电焊烧除，避免形成绝缘损坏，扩展故障。此外，对如前述变压器套管引线接头呈现焊接质量问题，有条件的单位可采用热成像仪定期检测变压器外部套管接头号部位运转温度，及时发现设备缺陷，保证变压器正常运转。

参考文献

[1]杨红平，张翰林.变压器套管故障的在线监测技术[J].变压器，2017，54（12）：62-64.

[2]周国梁.油浸式电力变压器绝缘故障分析和处理[J].通讯世界，2017（24）：197-198.