电力变压器故障案例分析

电力变压器故障案例分析

相晓东

(国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000)

摘要：时至今日，电力已成为人类社会的主要能源。而变压器作为电力系统中重要的一部分，发挥着不可或缺的作用。但变压器运行时间长，结构复杂，导致了变压器故障频发。本文对变压器常见事故类型进行了分析，在此基础上列举了几起典型的变压器事故，并对事故成因进行了分析，对今后此类工作有一定的借鉴价值。

关键词：变压器故障；电力系统

电力已成为现今人类社会的主要能源。电力系统的运转，离不开变压器的稳定运行。但变压器的工作环境受到不同外界条件的限制以及不同影响因素的干扰。在长时间运行后，变压器会老化，其中一些关键部件会发生稳定性下降的现象。若发生了部件老化、存在事故隐患的变压器得不到及时的维修，就有可能引发变压器故障。在本篇论文中，主要介绍变压器的事故类型以及一些经典的变压器事故案例。

一、变压器的故障类型

变压器在电力系统中起着关键的作用。目前，大部分使用中的民用变压器都是油浸型变压器。此类变压器最常见的故障类型有渗漏故障、套管故障以及风冷系统故障。

（1）渗漏故障。渗漏故障主要指的是变压器漏油。渗漏故障可能是以下原因导致的。首先是安装缺陷。变压器应当被正确安装，若在安装过程中出现疏漏，则有可能导致变压器出现质量问题，其中最可能出现的情况就是漏油。其次是天气原因导致的漏油。在夏天天气炎热，变压器中的油来不及散热，使变压器整体温度升高，变压器内部压力增大，导致漏油现象的发生；又如冬季天气寒冷，在极低的气温下造成变压器出现裂缝导致漏油。除此之外，可以导致漏油的还有可能是变压器本身的质量问题以及大风、冰雹、雷电、地震等自然因素。

（2）套管故障。套管是变压器的关键部件之一。在变压器的高压侧及低压侧都有套管的存在。套管往往需要较长时间的连续性工作，高工作强度导致了套管容易因为老化及疲劳出现故障。套管又是变压器中的关键部件，若套管出现问题，将直接导致变压器故障的发生。最后，套管构造复杂，也造成了套管事故的多发。

（3）风冷系统故障。变压器在工作过程中势必会产生大量的热量。因此，散热效率是衡量变压器运行稳定性的一个重要指标。风冷系统是变压器的主要散热系统，若在变压器运行的过程中出现风冷系统故障，则会造成变压器无法散热或散热效率降低，若变压器连续运行很长时间且无法散热，就会造成变压器故障的发生。

二、变压器典型事故分析

2.1某变压器渗漏事故分析

2015年12月，某地某变压器正在进行停电检修。在检修过程中，维修人员在进行变压器外观检查时发现某主要变压器顶部出现了少许明油。因此维修人员迅速判断该变压器发生了漏油事故。在判断事故类型的基础上，该维修人员立即组织人手对该变压器进行详细检查，得出了渗漏来源主要为变压器中的三处蝶阀。仔细对蝶阀漏油情况进行观察，发现漏油地点是蝶阀的盘根。

在发现了漏油点后，维修人员迅速对漏油原因做出初步判断，认为可能是蝶阀盘根牢固性不足，导致密封胶圈由于压力不足而失去密封效果。针对所判断出的可能事故原因，维修人员采取紧固措施，对蝶阀盘根进行紧固操作，在操作完成后，为观察是否还存在漏油现象，使用白土对原先渗漏部位进行涂抹。在30分钟的观察后，发现渗漏现象依然存在，因此原先推断的渗漏主要原因错误。维修人员对蝶阀进行了拆卸，将蝶阀盘根拆下后进行清洗并检查。

经过观察未在蝶阀盘根处发现裂缝等损伤。使用测量工具对蝶阀进行测量，发现蝶阀盘根内槽深度不足，经分析认为是蝶阀设计失误，导致盘根内槽过浅，不足以对密封圈起到压迫作用。由于现场没有更换优质蝶阀的条件，因此维修人员决定使用胶圈对原有的密封胶圈进行加厚，使蝶阀盘根可以压迫于密封胶圈之上，最后紧固蝶阀盘根，并在原先渗漏处涂抹白土进行观察，观察30分钟后未发现渗漏现象，事故隐患消除。

本次事故属于渗漏事故，其直接原因是由于蝶阀设计存在缺陷，但其根本原因是技术人员对蝶阀检验不足，导致劣质蝶阀流入变压器内部，最终导致了本次渗漏事故的发生。万幸之处在于由于维修人员的细心与负责，发现了本次的事故隐患，并且通过细致观察、合理分析，最终确定了本次事故的原因并修复了故障原件，排除了事故隐患。但在今后的工作中，应当注意对部件的管理，切实落实准入制度，对于不合格的零部件应当坚决淘汰，防止类似事故的发生。

2.2某变压器套管故障分析

2018年1月，某地变压器发现有温度过高现象。该地变压器维修人员到达现场后，使用红外测温仪对该变压器进行温度测量，测量中发现该变压器套管A、套管C温度高出正常使用温度，其具体温度分别为75℃与73℃，而正常运转的B套管温度仅为38℃。针对发生的温度过高现象，维修人员首先判断可能是某两部件接触不良导致的发热。因此对引线进行检查，但未发现引线异常放电痕迹，且部件之间均连接紧密牢固，在此情况下出现接触不良的可能性不大，因此排除接触不良产热的假设。排除上述原因后，维修人员怀疑是否套管直阻过大造成产热。拆除引线后，对套管进行电阻测试，经过测试后发现，A、C套管直阻较大，并且偏离正常值较多。据此判断套管发热是套管内部原件故障所致。因此对A、C套管进行拆卸并仔细检查，发现套管内部有灼烧痕迹。再次对套管进行检查，发现此时直阻正常。维修人员对上述现象进行分析，认为有可能是套管中某些部件焊接和合格，导致电阻偏大，电流流过部件后产热造成套管温度偏高。

在明确事故原因后，维修人员对套管部件进行了拆卸，并逐个检查部件是否完好，并且观察部件是否出现氧化层等容易导致电阻升高的情况。在进行详细检查后，发现一些部件出现氧化膜，直接影响了电流的传递。因此，维修人员使用铜刷对这些部件进行了清理与保养，之后重新组装套管，重新进行直阻测试后发现测试结果合格。重新组装变压器，并进行试运行，待变压器运行稳定使用红外线测温仪对变压器整体温度计套管A、套管B、套管C温度进行测试，发现各处温度均正常，事故处理完毕。

这次的事故，其直接原因是套管内部构件出现氧化膜导致电阻上升所致，其根本原因是对变压器内部构件的保养不足。在今后的工作中，应当注重对变压器内部元器件的保养，在定期需要对变压器进行拆卸，并对其内部构件进行清理与检测，确保各部件没有氧化膜，并且需要确认各部件之间连接稳定，避免出现接触不良的现象。

2.3变压器的其他故障分析

目前变压器中都设计有保护操作，在变压器发生事故时能够自动切断电源，防止引发不必要的损失。目前主要使用的保护措施为瓦斯保护。2014年2月，东北某地变电所内某变压器突然出现瓦斯保护断电，维修人员立即赶往现场进行维修作业。维修人员首先怀疑是否由于散热系统故障引发变压器瓦斯保护，在对散热系统进行详细检查后，发现散热系统运行正常。之后怀疑是否变压器出现泄漏故障导致断电。在对变压器进行拆卸并详细检查后，并未发现漏油现象。之后分别怀疑是否出现部件接触不良导致电阻过大以及是否继电器出现故障等，但在详细检查后均排除。

在经过长时间讨论后，检察人员发现该变压器使用的是25号油，而当地近期最低气温达到-40℃。25号油的凝点较高，在此低温下，25号油会凝结为固态，造成事故。再确认事故原因后，维修人员为变压器更换了45号油，之后重启变压器进行试运行，发现运行正常，故障排除。

此次事故说明，除了机械、电气原因外，天气因素也可能导致变压器故障。因此，在进行变压器设计时，应当考虑到当地极端气候的影响。

三、结论

变压器是电网系统中不可或缺的一部分，由于其复杂性与长期运行等特点，导致其事故发生频率较高。本文在分析了常见变压器事故类型的基础上，列举了三个典型事故案例，对变压器事故及其处理方法进行了详细阐述，对今后此类工作有借鉴意义。

参考文献：

[1]董晶莹，董苏.冬季电力变压器的故障分析与实例处理[J].科技风，2012（24）：105-105.