变压器异常与故障处理

一、变压器异常及轻瓦斯报警

1.变压器异常运行

变压器异常运行是指变压器仍保持运行，断路器未动作跳闸，但变压器出现异常情况，这是将要发生事故的先兆。

2.变压器异常运行的现象

（1）变压器运行声音

正常运行的变压器发生持续均匀的“嗡嗡”声；如果声音不均或有其他异常声音出现，均属不正常运行声。声音的变化可以在一定程度上反映变压器内部或外部的异常情况。

1）变压器发生均匀持续较沉重的“嗡嗡”声，可能是变压器负载增加、铁心振动增大引起，应结合变压器负载变化加以判定。

2）变压器发出的“哇哇”声，时间短、很快恢复，可能是变压器受短路电流冲击，如系统故障、大动力设备起动、负载突变引起，应结合系统参数变化（如电压表、电流表数据）来判定。

3）变压器发出持续尖细的“哼哼”声，声音可能忽强忽弱，则可能是系统中铁磁谐振造成，可结合系统有无故障、电压表有无谐振变化加以判定。

4）变压器发出“吱吱”尖锐声或“叭叭”声，可能内部有拉弧放电，如主变分接头接触不良、绝缘对地放电等，应注意声音变化的发展及变化。

5）变压器发出金属碰撞的“叮当”声或钢片振动的“嘤嘤”声，表明变压器内部机械异常，有可能发展为严重的内部故障。

6）变压器发出不均匀且响声很大的放电爆炸声或拉弧声，表明内部严重故障，处理不及时可能导致变压器的损坏。

（2）变压器油温、油位异常

主要包括以下现象：

1）变压器油温异常升高。

2）外壳出现漏油现象。

3）油色、油位异常。

4）套管有闪络放电现象。

5）储油器、吸湿器、防爆安全门喷油。

6）变压器着火。

7）发出轻瓦斯报警信号。

3.变压器轻瓦斯报警的原因

1）变压器异常运行时导致内部油位变化或有轻微气体产生。

2）空气进入变压器内部，在变压器新安装或大修时空气排放不净或密封不严时易发生。

3）穿越性短路故障而产生少量气体。

4）油位降低导致轻瓦斯动作。

5）由直流两点接地、二次回路短路等造成。

6）强烈振动或轻气体继电器损坏误发。

4.变压器异常运行的处理

1）变压器运行声音异常，应结合系统参数、变压器负载变化进行判断，区分出异常是由变压器内部异常还是外部冲击导致。若是外部冲击，短时应恢复正常，若不能恢复，则有可能是变压器内部有异常情况，应严密监视，必要时汇报调度，将变压器减负载运行，观察其声音的变化。

2）变压器凡有较严重的拉弧、放电，严重漏油、喷油，着火现象，运行人员应立即投入备用或转移负载，将故障变压器停电，以防止变压器受到损坏。

3）若仅有轻瓦斯动作信号，运行人员应记录信号、保护动作情况、复归信号并汇报调度。同时检查现场主变压器的气体继电器有无气体，如有气体要检查气体量的多少及气体颜色，分析故障原因。

若因空气进入造成气体继电器动作，则变压器可以继续运行，但要放掉气体并严密监视主变压器的运行情况。若因主变压器内部轻微故障引起气体继电器动作，应申请调度马上将变压器停运检查，未经试验合格不得投入运行。若查明二次回路故障，则应检查排出故障，若故障点在气体继电器内部，则先申请将重瓦斯出口压板改投信号运行后再处理。

4）发出“释压器动作＂信号时，应首先对主变压器及释压器外观进行检查，查看是否有喷油现象，若释压器完好且主变压器无异常，则可能是误发信号，应对二次回路进行检查；若释压器喷油，则可能为主变压器内部故障，应及时汇报调度，进行处理。

5）运行人员无法判明故障性质和程度的，应记录好异常现象，及时汇报调度和上级有关部门，由检修人员处理。

5.变压器轻瓦斯报警的处理流程

变压器轻瓦斯报警处理流程图如图4-6所示。

二、变压器冷却器异常

1.变压器冷却方式

变压器冷却方式有油浸风冷、油浸自冷、强迫油循环风冷却、强迫循环水冷却等多种形式，较常见的有油浸风冷和强迫油循环风冷却。

油浸风冷靠热油自循环，通过散热器散热；而强迫油循环风冷却则是采用潜油泵使油循环，再通过散热器散热进行冷却。

2.变压器强迫油循环风冷却系统的主要故障形式

1）风冷交流电源故障。

2）风扇电动机热耦烧坏。

3）风扇电动机烧损、轴承破损、风扇刮叶。

4）油泵故障。

3.冷却器异常的现象及处理

（1）冷却器动力电源消失

1）异常现象：警铃响，主控盘发出“主变冷却器电源故障”等信号。由于故障时的具体原因不同，所发的信号有所不同。

2）处理方法：

①主变压器两组动力电源消失将造成冷却器全停，变压器温度将逐步升高。

图4-6 变压器轻瓦斯报警处理流程

②如果站用变压器故障引起冷却器全停，应先恢复站用变压器的供电，再逐步进行处理。

③如果站用电屏电源熔断器熔断引起冷却器全停，应先检查冷却器控制箱内电源进线部分是否存在故障，及时排除故障。故障排除后，将各冷却器选择开关置于“停止”位置，再强送动力电源，若成功后再逐路恢复各组冷却器的运行；若不成功，应仔细检查所用电源是否正常及所用冷却器控制箱的电缆是否完好。

④如果由于冷却器控制箱电源自动切换回路造成全停，应及时手动投入备用电源，尽快恢复冷却器的运行。

⑤若工作、备用电源均故障，短时难以处理，应立即汇报调度，申请调度转移负载或做其他处理。

⑥故障发生后运行人员应加强对变压器油温的监视，防止油温过高烧损变压器或缩短使用寿命。

（2）分组冷却器故障

1）异常现象：警铃响，主控盘发出“冷却器故障”或“备用冷却器投入”等信号，现场检查冷却器有热耦动作，主冷却器异常运行、声音异常等情况。

2）处理方法：

①首先检查有备用冷却器投入的现象，然后将故障冷却器控制开关置于“停止”位置，再根据负载、温度等情况调整各组冷却器的运行。

②如现场未发现有“工作”位置的冷却器停运，则检查各组冷却器的油流继电器的动作情况，如果发现有未动作的，则将该组冷却器控制开关置于“停止”位置，备用冷却器返回停运，然后将该组冷却器停运，汇报有关部门进行处理。

③如备用冷却器起动后，现场检查未发现其他异常现象，可采取逐台停运“工作”冷却器的方法来检查，当某台冷却器停运时，备用冷却器返回，即可判断为该组冷却器故障，然后将该组冷却器停运，汇报有关部门进行处理。

三、变压器油流故障(www.xing528.com)

1.变压器油流故障的现象

警铃响，主控盘发出“冷却器故障”或“备用冷却器投入”等信号，现场检查油流指示器处于停止位置。

2.变压器油流故障的可能原因

1）油流管道阻塞。

2）油闸门未开。

3）油泵故障或未运转。

4）油流指示器故障。

3.变压器油流故障的处理

1）到现场检查油路阀门位置是否在正常位置。

2）检查冷却器回路是否正常、油泵是否运转正常。

3）检查油流指示器是否完好、无异常。

4）加强对变压器监视。

5）将异常情况汇报，通知专业人员检查处理。

四、变压器油温升高

1.变压器油温

由于变电站主变压器一般采用A级绝缘，其不耐老化的最高运行温度为105℃，因此，一般主变压器运行时规定的上层油温允许超过95℃，而采用强迫油循环风冷却装置的主变压器上层油温一般规定不超过85℃。

运行中变压器油温不正常升高，上层油温达75℃及以上时，应及时处理，以防止温度过高，损坏变压器。

2.变压器油温升高的可能原因

1）变压器过负载。

2）冷却设备运行不正常。

3）油位过低。

4）变压器内部故障。

3.变压器油温升高的处理

当发现主变压器油温异常升高时，运行人员应立即判明原因并设法降低油温，具体内容如下。

1）检查各个温度计的工作情况，判明温度是否确实升高。

2）检查各组冷却器工作是否正常。

3）检查变压器的负载情况和环境温度，并与以往同等温度情况相比较。

4）检查冷却器各部位阀门开、闭是否正确。

5）当判明温度升高的原因后，应立即采取措施降低温度或申请减负载运行，如果未查出原因则怀疑是内部故障，应马上汇报调度，申请将变压器退出运行，进行检查。

五、变压器有载调压装置故障

1.变压器有载调压装置的组成

大型变压器有载调压装置一般采用Z型或M型有载分接开关，它均由切换开关快速机构、选择器、电动操作机构几部分组成。有载调压装置可通过电动机构进行操作，也可通过手摇机构进行操作。

2.有载调压装置故障的常见形式

1）有载调压切换开关拒动。

2）电动操作机构失灵，造成电动机构上调或下调失控。

3）分接开关油室泄漏。

4）滑挡。

3.有载调压装置故障的处理

1）调压过程中发现下列情况时，应立即停止调压操作并断开动力电源。

①挡位级进一次，中低压侧电压电流不变化、指示盘未进入绿色区或挡位显示不正确。

②连续滑挡。

③断路器跳闸，强送一次不成功。

④调压过程中主变压器轻瓦斯保护动作。

⑤装置的切换或选择开关部位有异常音响。

2）切换开关拒动，运行人员应检查动力电源是否正常，有载调压控制电源、控制回路有无异常，操作回路机构装置有无故障等。在处理好拒动问题后，才能开始进行调压操作。如果在切换中拒动，将造成调压选择器与切换开关不对应，从而造成动触头未经过渡电阻限流而离开动触头，产生电弧，严重时可能将触头烧毁，使变压器瞬时断电，引发零序保护和调压气体保护动作。出现这种情况，应立即切断变压器电源，汇报调度及上级部门申请检修。

3）电动操作机构失灵，造成连续滑挡，可能造成电动机构从一个分接头到上调或下调极限位置，此时若两台变压器并列运行，两台变压器变化相差大，致使两台变压器负载分配严重不平衡，环流增大，变压器发热增加，温度快速上升，影响变压器的安全运行。此时运行人员应立即按下紧急停止按钮，切断动力电源，用手摇机构将分接头调压至适当位置，进一步检查电动操作机构、接触器等有无异常，若无法处理，通知检修处理。

4）分接开关油泄漏，将使分接开关绝缘性降低，同时分接开关的油进入变压器本体油箱，会影响变压器本体的油质和绝缘强度，出现这种故障，运行人员应汇报调度、联系检修处理，在未做处理前不得进行有载调压操作。

六、充油设备油位异常

变电站中常见的充油设备较多，如油断路器、变压电缆等，它们有一些共同的特点，本节所述的内容适于所有充油设备。

1.绝缘油的作用

1）隔离作用。将设备与空气隔离，防止空气中水分或其他气体侵蚀设备绝缘部分。

2）绝缘作用。作为设备的绝缘介质。

3）散热作用。作为热传导的媒介，起到散热作用。

4）在油断路器中作为灭弧介质使用。

2.油位变化对设备运行的影响

1）设备的油位过高或过低都会对设备产生影响，不利于设备安全运行。若油位过低，设备暴露在空气中，会造成绝缘受潮和老化，设备不能散热或不能快速灭弧而烧毁；油位过高则可能造成设备运行中绝缘油外溢或因内部缓冲空间过小，油体发热时内压过大，甚至在故障时造成喷油、爆炸。

2）为了防止油位过高或过低造成对设备的损坏，在电气设备上，如变压器、油断路器、消弧线圈及互感器上均设有油标，便于运行人员监视。

3.油位异常的处理

1）巡视中发现充油设备油位异常时应及时处理。油位过高的要放油，油位过低的则要进行补油。

2）补油时应使用合格的同号绝缘油。变压器、油断路器、消弧线圈的补油应从上部进行，防止将底部杂质冲起来影响整个设备的绝缘强度；油断路器在底部油门防水测试后可在底部带电补油。

3）运行中由于油的热胀冷缩会造成油位的变化，其变化应与油温变化一致。若油位过低，看不到油位，运行人员应检查有无漏油情况。同时根据油温、漏油等情况判断油位的可能位置。

4）若油位低且未发现漏油现象，运行人员应汇报调度及上级有关部门，尽快安排补油。若油位低且有漏油现象，应立即处理。变压器设备发现漏油情况，应汇报调度，申请转移负载，将变压器停电退出运行并进行检修；消弧线圈漏油时，可先将其停运，再汇报调度；互感器漏油时，应汇报调度，转移负载后停电补油；油断路器漏油时，则应立即取下操作保险，汇报调度，申请停电后进行处理。

5）当发现变压器油位比当时温度所对应的油位显著降低时，应立即汇报调度。如果大量漏油而使油位迅速下降时，禁止将重瓦斯保护改投信号运行，必须采取制止漏油的措施。