變壓器的故障維修2016年畢業論文

題目：變壓器的故障維修

目 錄

一、變壓器的結構及原理1

（一）變壓器的工作原理1

（二）變壓器的分類2

（三）變壓器應裝設的保護裝置2

（四）瓦斯保護3

（五）差動保護4

二、變壓器的故障4

（一）短路故障5

（二）放電故障5

（三）絕緣故障7

（四）鐵芯故障8

（五）分接開關故障8

三、變壓器的故障檢修9

（一）變壓器的檢修項目9

（二）變壓器運行中故障檢修9

四、變壓器的故障維修事例12

（一）繞組斷股故障的診斷維修12

（二）變壓器套管故障12

五、結語12

參考文獻14

摘 要

在電能的傳輸和配送過程中，變壓器是變電站中的主要設備，在運行中一旦發生異常情況，將會影響系統的正常運行以及對用戶的正常供電，甚至造成大面積停電。因此，變壓器的正常運行是對電力系統安全、可靠、優質、經濟運行的保證，必須最大限度地防止和減少變壓器的故障和事故的發生。但由於變壓器長期運行，故障和事故總不可能完全的避免，且引發事故和故障又出於多方面的原因。如外力的破壞和影響，不可抗拒的自然災害，安裝、檢修、維護中存在的問題和製造過程中遺留的設備缺陷等事故隱患。特別是電力變壓器長期運行後造成的絕緣老化、材質劣化及預期壽命的影響，已成為發生故障的主要因素。

文章介紹了以油浸式變壓器為例的電力變壓器的常見缺陷和故障，如變壓器器身的漏油、滲油、接頭過熱、繞組斷股、熔絲熔斷、掉閘、分接開關故障、絕緣老化、多點接地、中性點過電壓、絕緣受潮等，並分析了這些故障對變壓器的危害，並對消除故障的方法進行了歸納總結，此外還分析了變壓器常用的在線監測技術，具有一定的工程實用價值。

關鍵詞：電力變壓器；故障；診斷；維修

變壓器的故障維修

在電能的傳輸和配送過程中，電力變壓器是能量轉換、傳輸的核心，是國民經濟各行各業和千家萬戶能量來源的必經之路，是電網中最重要和最關鍵的設備。電力設備的安全運行是避免電網重大事故的第一道防禦系統，而電力變壓器是這道防禦系統中最關鍵的設備。變壓器的嚴重事故不但會導致自身的損壞，還會中斷電力供應，給社會造成巨大的經濟損失。作為電力系統的重要設備，變壓器的正常安全運行決定著供電的可靠性與連續性。做到早發現、早處理，可以避免事故和障礙，提高經濟效益和社會效益。

一、變壓器的結構及原理

變壓器利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩壓（磁飽和變壓器）;自耦變壓器；高壓變壓器（乾式和油浸式）等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型和C型鐵芯，XED型，ED型CD型。

（一）變壓器的工作原理

變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導線之線圈，並且彼此以電感方式稱合一起。當一交流電流(具有某一已知頻率)流於其中之一組線圈時，於另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決於兩線圈耦合及磁交鏈之程度。一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」(Primary coil);而跨於此線圈的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應電壓可能大於或小於一次電壓，是由一次線圈與二次線圈間的「匝數比」所決定的。因此，變壓器區分為升壓與降壓變壓器兩種。

大部分的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線圈。基於鐵材的高導磁性，大部分磁通量局限在鐵芯裡，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵芯二者間緊密地結合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。因此，變壓器之匝數比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由於此項升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現代化電力系統之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經濟，至於降壓變壓器，它使得電力運用方面更加多元化，可以這樣說，沒有變壓器，現代工業實無法達到目前發展的現況。

以油浸式變壓器為例，其主要有器身（由鐵芯、繞組、引線和絕緣組成）、油箱（由油箱本體：箱蓋、箱壁和箱底或上下節油箱組成）、調壓裝置（即無勵磁分接開關或有載分接開關）、冷卻裝置（即散熱器或冷卻器）、保護裝置（即儲油櫃，油位計，壓力釋放閥，測溫原件，氣體繼電器等）、出線裝置（高、中、低壓套管，電纜出線等）組成。

電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，並沒有明確的分界線。一般提供50Hz電力網絡之電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個洲地區那般大的容量。電子裝置的電力限制，通常受限於整流、放大，與系統其它組件的能力，其中有些部分屬放大電力者，但如與電力系統發電能力相比較，它仍然歸屬於小電力之範圍。

（二）變壓器的分類

按冷卻方式分類：乾式（自冷）變壓器、油浸（自冷）變壓器、氟化物（蒸發冷卻）變壓器。

按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。

按鐵芯或線圈結構分類：芯式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、殼式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、環型變壓器、金屬箔變壓器。

按電源相數分類：單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。

按用途分類：電源變壓器、調壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈衝變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗幹擾變壓器、防雷變壓器、試驗變壓器 轉角變壓器、 勵磁變壓器 。

（三）變壓器應裝設的保護裝置

1． 反映變壓器油箱內部故障和油麵降低的瓦斯保護。　　

2．反映變壓器繞組和引出線相間短路、中性點直接接地系統繞組和引出線的單相接地短路的縱差保護或電流速斷保護。　　

3．反映變壓器外部相間短路並作為瓦斯保護盒差動保護（或電流速斷保護）後備的過電流保護（或複合電壓起動的過電流保護或負序過電流保護）。　　

4． 反映中性點直接接地系統中變壓器外部、內部接地短路的零序電流保護。　　

5． 反映變壓器對稱過負荷的過負荷保護。　　

6．反映變壓器過勵磁的保護。　　

（四）瓦斯保護

1．瓦斯保護的基本工作原理　　

反映故障時氣體數量和油流速度的保護稱為瓦斯保護。當變壓器內部故障時，故障點局部高溫使變壓器油溫升高，體積膨脹，油內空氣被排出而形成上升氣體。若故障點產生電弧，則變壓器油和絕緣材料將分解出大量氣體，這些氣體自油箱流向儲油櫃。故障程度越嚴重，產生氣體越多，流向儲油櫃的油流速度越快。由於氣體數量和油流速度能直接反映變壓器故障性質和嚴重程度，股產生少量氣體和氣流速度較小時，輕瓦斯動作於信號；故障嚴重，油流速度高時，重瓦斯保護瞬時作用於跳閘。　　

氣體繼電器是構成瓦斯保護的主要元件，它是安裝在油箱與儲油櫃的聯管中部，這樣油箱內部氣體必須通過氣體繼電器才能流向儲油櫃。為了使氣體順利地流向儲油櫃，老式變壓器要求油箱與聯管都要有一定傾斜度，其中油箱要求有1%-1.5%，聯管要求有2%-4%的傾斜度。新型的變壓器在容易聚集氣體的地方（如套管升高座）裝有集氣分管，各集氣分管都接入集氣總管，然後將集氣總管接到氣體繼電器前端的聯管上。這樣，只要集氣管和聯管有一定傾斜度，氣體就能流入儲油櫃，所以油箱就沒有傾斜度方面的要求了。　　

目前，國內採用開口杯擋板式氣體繼電器，其工作原理如下：　　

（1）正常工作時，開口杯中充滿了油，由於開口杯自身重力產生的力矩小於平衡錘產生的力矩，所以開口杯向上頂，幹簧觸點斷開。　　

（2）當變壓器油箱內部發生輕微故障時，少量氣體將聚集在繼電器的頂部，使繼電器內的油麵下降，開口杯露出油麵，由於開口杯自身重量加上杯內的油重量所產生的力矩大於平衡錘產生的力矩，因此開口杯向下轉動，當固定在開口杯上的磁鐵隨開口杯下降到接近幹簧觸點時，該觸點閉合發出輕瓦斯動作信號。　　

（3）當油箱內部發生嚴重故障時，就會產生大量的氣體並伴隨著油流衝擊擋板，當油流速度達到繼電器的整定值時，擋板被衝到一定的位置，固定在擋板上的磁鐵就接近於幹簧觸點，使該觸點閉合，該觸點閉合動作於斷路器跳閘。　　　　

2．瓦斯保護的優缺點　　

瓦斯保護的主要優點是結構簡單，能全面反映變壓器油箱內部的各種故障。特別是當發生匝間短路且被短接的匝數很少時，故障迴路的電流雖然很大，可能造成嚴重的局部過熱，但反映在外部電路的電流變化卻很小，甚至連靈敏性較高的差動保護也可能不動作。因此，瓦斯保護對反映這類故障具有特別重要的意義。此外，瓦斯保護是鐵芯燒損的唯一保護。瓦斯保護由於簡單、靈敏、經濟而被廣泛使用，在800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的室內油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護。　　

瓦斯保護的主要缺點是不能反映變壓器套管及引出線的故障。所以瓦斯保護不能作為變壓器地唯一主保護，它與差動保護共同作為變壓器地主保護。　　

（五）差動保護　　

變壓器差動保護是按循環電流原理構成的，它能正確區分變壓器內、外故障，並能瞬時切除保護區內的故障。變壓器兩側分別裝設電流互感器TA1和TA2，其二次線圈按環流原則相串聯，差動繼電器接在差流迴路上。　　

正常運行或外部故障時，變壓器兩側都有電流通過，兩個電流互感器的變比若選擇適當時，二次電流I12和I22的大小相等，方向相同，而在差動迴路中I12和I22的方向相反，因而差動繼電器KD中的電流等於兩側電流互感器二次電流之差，電流為零，所以正常運行或外部故障時繼電器不會動作。　　

當變壓器內部發生故障時，兩側電流互感器的二次電流Id12和Id22在差動迴路中方向相同，差動繼電器流過的電流為兩電流之和，使差動繼電器動作。　　

實際上，由於變壓器勵磁湧流、接線方式和電流互感器的誤差等因素的影響，差動繼電器中會流過不平衡電流，不平衡電流越大，繼電器的動作電流越大，致使差動保護的靈敏性降低。因此差動保護需要解決的主要問題之一是採用各種措施避免不平衡電流的影響，在保證選擇性的條件下，還要保證內部故障時有足夠的靈敏性和速動性。

二、變壓器的故障

油浸式電力變壓器的故障常被分為內部故障和外部故障兩種。內部故障為變壓器油箱內發生的故障，其主要類型有：各繞組之間發生的相間短路、繞組的線匝之間發生的匝間短路、繞組或引出線通過外殼發生的接地故障等。這些故障危害很大，因為短路電流產生的高溫電弧不僅會燒毀繞組絕緣盒鐵芯，還會使絕緣材料和變壓器油分解而產生大量氣體，有可能使變壓器油箱局部變形、破裂，甚至發生油箱爆炸事故。因此，當變壓器發生內部故障時，必須迅速將變壓器切除。外部故障為變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發生的各種故障，其主要類型有：絕緣套管閃絡或破碎而發生的接地（通過外殼）短路，引出線之間發生的相間故障等而引起的變壓器內部故障或繞組變形等。發生這類故障時，也應迅速切除變壓器，以儘量減少短路電流對變壓器地衝擊。本文對常見的變壓器短路故障、放點故障、絕緣故障、鐵芯故障、分接開關故障、滲漏油氣故障、油流帶電故障、保護誤動故障等按各自的成因、現象判斷及相應的處理措施等分別進行闡述。

（一）短路故障

變壓器短路故障主要指變壓器出口短路，以及內部引線或繞組間對地短路、及相與相之間發生的短路而導致的故障。

出口短路對變壓器的影響，主要有：

1．短路電流引起絕緣過熱故障

變壓器突發短路時，其高、低壓繞組可能同時通過為額定值數十倍的短路電流，它將產生很大的熱量，使變壓器嚴重發熱。當變壓器承受短路電流的能力不夠，熱穩定性差，會使變壓器絕緣材料嚴重受損，而形成變壓器擊穿及損毀事故。

2．短路電動力引起的繞組變形故障

變壓器受短路衝擊時，如果短路電流小，繼電保護正確動作，繞組變形將是輕微的；如果短路電流大，繼電保護延時動作時甚至拒動，變形將會很嚴重，甚至造成繞組損壞。對於變形輕微的，如果不及時檢修，恢復墊塊位置，緊固繞組的壓釘及鐵軛的拉板、拉杆，加強引線的夾緊力，在多次短路衝擊後，由於累積效應也會是變壓器損壞。因此診斷繞組變形程度、制定合理的變壓器檢修周期是提高變壓器抗路能力的一項重要措施。

3．繞組變性的特點

（1）受電動力影響的變形。1）高壓繞組處於外層，受軸向拉伸應力和輻向張應力，使繞組端部壓釘鬆動、墊塊飛出，嚴重時，鐵軛夾件、拉板、緊固鋼帶都會彎曲變形，繞組鬆弛後使其高度增加。2）中、低壓繞組的位置處於內柱或中間時，常受到軸向和輻向壓縮力的影響，使繞組端部緊固壓釘鬆動，墊塊位移，撐條傾斜，線柄在輻向上呈多邊形扭曲。3）繞組分接區、糾接區線柄變形。4）繞組引線位移扭曲。

（2）受機械力影響的變形。即變壓器繞組整體位移變形。這種變形是在運輸途中，受到運輸車輛的急剎車貨運輸船舶撞擊晃動所致。

（二）放電故障

變壓器的放電事故主要有：局部放電、火花放電、電弧放電等。

1．變壓器的局部放電故障

在電壓的作用下，絕緣結構內部的氣隙、油膜或導體的邊緣發生非貫穿行的放電現象，稱為局部放電。

（1）局部放電的原因。1）當油中存在氣泡或固體絕緣材料中存在空穴或空腔，由於氣體的介電常數小，在交流電壓下所承受的場強高，但其耐壓強度卻低於油和紙絕緣材料，在氣隙中容易首先引起放電。2）外界環境條件的影響。如油處理不徹底，帶進氣泡、雜物和水分。或因外界氣溫下降使油中析出氣泡等，都會引起放電。3）由於製造質量不良。如某些部位有尖角、倒刺、漆瘤等，它們承受的電場強度較高而出現放電。4）金屬部件或導電體之間接觸不良而引起的放電。

（2）放電產生氣體的特徵。放電產生的氣體，由於放電能量不同而有所不同。如放電能量密度在10-9C以下時，一般總烴度不高，主要成分是氫氣，其次是甲烷，氫氣佔氫烴總量的80%—90%；當放電能量密度為10-8—10-7C時，則氫氣相應降低，而出現乙炔，但乙炔這時在總烴中所佔的比例常不到2%，這是局部放電區別於其他放電現象的主要標誌。

（3）測量局部放電的方法。1）電測法。2）超聲法。3）化學法。

2．變壓器火花放電故障

發生火花放電時放電能量密度大於10-6C的數量級。

（1）懸浮電位引起的火花放電。高壓電力設備中某金屬部件，由於結構上原因，或運輸過程和運行中造成接觸不良而斷開，處於高壓與低壓電極間並按其阻抗形成分壓，而在這一金屬部件上產生的對地電位成為懸浮電位。

（2）油中雜質引起火花放電。變壓器發生火花放電故障的主要原因是油中雜質的影響。雜誌由水分、纖維質（主要是受潮的纖維）等構成。

（3）火花放電的影響。一般來說，火花放電不致很快引起絕緣擊穿，主要反映在油色譜分析異常、局部放電量增加或輕瓦斯動作，比較容易被發現和處理，但對其發展程度應引起足夠的認識和注意。

3．變壓器電弧放電故障

電弧放電是高能量放電，常以繞組雜件絕緣擊穿為多見，其次為引線斷裂或對地閃絡和分接開關飛狐等故障。

（1）電弧放電的影響。電弧放電故障由於放電能量密度大，產氣急劇，常以電子崩形式衝擊電解質，使其絕緣紙穿孔、燒焦或碳化，使金屬材料變形或融化燒毀，嚴重時會造成設備燒損，甚至發生爆炸事故，這種事故一般事先難以預測，也無明顯預兆，常以突發的形式暴露出來。

（2）電弧放電的氣體特徵。出現電弧放電故障後，氣體繼電器中的H2和C2H2等組分常高達幾千μL/L，變壓器油亦碳化而變黑。油中特徵氣體的主要成分是H2和C2H2 ，其次是C2H6CH4。當發電故障涉及到固體絕緣時，除了上述氣體外，還會產生CO和CO2。

（三）絕緣故障

變壓器的絕緣故障主要有：固體紙絕緣故障液體油絕緣故障。

1．固體紙絕緣故障

固體絕緣具有不可逆轉的老化特性，其機械和電氣強度的老化降低都是不能恢復的。變壓器的壽命主要取決與絕緣材料的壽命，因此油浸變壓器固體絕緣材料，應既具有良好

的電絕緣性能和機械特性，而且長年累月的運行後，其性能下降較慢，即老化特性好。

（1）紙纖維材料的性能。絕緣紙纖維材料是油浸變壓器中最主要的絕緣組件材料，紙纖維事植物的基本固體組織成分，組成物質分子的原子中有帶正電的原子核和圍繞原子核運行的帶負電的電子，與金屬導體不同的是絕緣材料中幾乎內有自由電子，絕緣體終極小的電導電流主要來自離子電導。

（2）紙纖維材料的劣化。1）纖維崔裂。2）纖維材料機械強度下降。3）纖維材料本身的收縮。

2.液體油的絕緣故障

（1）變壓器油劣化的原因。1）汙染是油中混入水分和雜質，這些不是有氧化的產物，汙染有的絕緣性能會變壞，擊穿電場強度降低，介質損失角增大。2）劣化是有氧化後的結果，當然這種氧化並不僅指純淨油中的烴類的氧化，而是存在於油中雜質將加速氧化過程，特別是銅鐵鋁金屬粉屑等。

(2)變壓器油劣化的過程。油在劣化過程中主要階段的生成物有過氧化物、酸類、醇類、酮類和油泥。對油的判斷有絕緣油變質、進水受潮、感染微生物細菌、含有極性物質的醇酸樹脂絕緣漆溶解在油中、油中混有水分和雜質、兩種及兩種以上不同來源的絕緣油混合使用。

3．影響變壓器絕緣故障的主要因素

（1）溫度的影響。

（2）溼度的影響。

（3）油溫保護方式的影響。

（4）過電壓的影響。

（四）鐵芯故障

1．變壓器鐵芯故障的原因：

（1）安裝過程中的疏忽。

（2）製造或大修過程中的疏忽。

（3）鐵芯下夾件墊腳與鐵軛間的紙板脫落，造成的墊腳與矽鋼片相碰或變壓器進水使紙板受潮形成的短路接地。

（4）潛油泵軸承磨損，金屬粉末沉積箱底，受電磁力影響形成導電小橋。

（5）油箱中不慎落入金屬異物。

（6）下夾件與鐵軛階梯間的木墊受潮或表面附有大量油泥、水分、雜質使其絕緣被破壞。

（7）油泥汙垢堵塞鐵芯縱向散熱油道，形成短路接地。

2．故障的影響

（1）貼心局部過熱甚至燒壞，造成磁路短路，是貼心損耗增加。

（2）變壓器內氣體不斷增加析出，可能導致氣體繼電器動作跳閘事故。

3．鐵芯故障的判斷一般通過變壓器油色譜分析。當發生多點接地故障時，接地電流將明顯增大。停役檢查時可直接測貼心對地絕緣電阻。

（五）分接開關故障

變壓器的調壓分接開關有有載分接開關和無載分接開關兩大類。

1．無載分接開關的故障

（1）電路故障方面。

（2）機械故障方面。

（3）結構組合方面。

（4）絕緣故障方面。

2．有載分接開關的故障

有載分接開關的故障，大多反映在：有載分接開關的密封不嚴，由於雨水侵入導致分接開關絕緣性能降低引發事故；分接開關的過渡電抗或過渡電阻在切換過程中被擊穿、燒斷，使觸頭間的電弧形成故障，造成變壓器事故；分接開關滾輪卡死，使分接開關停在過渡位置造成相間短路；分接開關的油箱密封不嚴，造成向變壓器本體滲漏；分接開關缺油，但油位指示出現假油位；分接開關保護的誤動作和電動機構的眾多方面故障，引起不必要的停電事故等等。

有載分接開關本體故障常見的有：觸頭燒損、觸頭脫落、滑檔、油箱滲油、實際運行檔位與顯示檔位不對應、主軸扭斷、電氣和機械連接器失靈等。

三、變壓器的故障檢修

（一）變壓器的檢修項目

1．打開變壓器油箱蓋，吊芯檢查。

2檢查鐵芯、線圈、分接開關和引出線。

3．檢修箱蓋、油枕、防爆管、散熱管、油閥門和高低壓套管。

4．檢修冷卻裝置和濾油裝置。

5．清掃外殼，必要時再補噴漆。

6．檢查控制測量儀表、信號和保護裝置。

7．變壓器油試驗，過濾和換油。

8．必要時乾燥變壓器鐵芯。

9．裝配變壓器。

10．進行規定的測量和實驗。

變壓器大修周期的規定：

（1）電廠和變電所的主要變壓器，投入運行後第5年內和以後每隔5-10年大修一次，在此範圍內按預防性檢查和實驗結果確定檢修時間。

（2）發電廠和變電所的非主要變壓器，如果未過負荷運行，每10年大修一次。

（二）變壓器運行中故障檢修

1．變壓器巡視檢查應注意以下幾點：

（1）聲音是否正常，正常運行的變壓器有輕微的嗡嗡聲，這是交流電通過線圈時產生磁通，使用時變壓器鐵芯振動發出的聲音，正常運行時，這種聲音是清晰而有規律的，但當變壓器的負荷變動或運行出現異常以及發生事故時，將產生異常聲音，因此，可根據聲音來判斷變壓器的運行情況。

（2）檢查變壓器本身是否有滲、漏油現象，油的顏色和油位是否正常，新的變壓器油呈淺黃色，運行後呈淺紅色，如有異常進行處理。

（3）變壓器的電流和溫度是否正常：國家規定變壓器繞組溫升為65K，它的依據是以A級絕緣為基礎的，因為一般環境溫度低於40°，那麼，40°+65°=105°，正是A級絕緣的極限溫度。

（4）變壓器套管是否清潔，有無破損、裂紋和放電痕跡。變壓器套管髒汙最容易引起管閃絡，引起跳閘，而不能保證可靠供電，另一方面，由於髒汙吸收水分，使導電性能提高，不僅表面容易引起表面放電，還可能引起洩漏電流增加，使套管發熱，最後導致擊穿。

（5）變壓器接地是否良好，一、二次引線及各觸點是否緊固，各部分電氣距離是否符合要求。

2．可以根據聲音來判斷運行中的變壓器的運行情況，用木棒的一端放在變壓器的油箱上，另一端放在耳朵邊仔細聽聲音，如果是連續不斷的嗡嗡聲，比平時加重，就要檢查電壓、油溫是否太高，若無異狀，再撿查鐵芯是否鬆動，當聽到滋滋聲時，要檢查套管表面有無閃絡現象，若無異狀，再檢查內部，當聽到必剝聲時，要檢查線圈之間或鐵芯與夾板間的絕緣有無擊穿現象。

3．運行中的變壓器需要補充變壓器油時，應首先查明原變壓器油種類，然後填入相同牌號的變壓器油，因為不同種類的變壓器油是不能隨意混合的。如果實在找不到同類油種而又確實需要添入時，應首先了解原變壓器油和欲添入的變壓器油的物理性質，如密度、粘度、凝固點、閃點是否相近，然後再進行安定度測試，即將兩種油取樣，按需要配合的比例配合，混合後放在容器內一個月，觀察是否起變化，如未發現生成沉澱物，又能達到絕緣油的標準，即可使用。

4．變壓器運行時的損耗主要有鐵損和銅損耗，損耗的大小外施電壓有關，只要外施電壓一定，不論空載還是滿載，可以認為鐵耗不變，變壓器的鐵耗可以近似等於空載損耗，並用空載試驗的方法可測得。變壓器的銅耗大小與繞組中流過的電流的大小有關，即隨負荷大小的變化而變化，額定負荷時，變壓器的銅耗可近似等於負荷損耗，並用短路的實驗方法測得，任意負荷時變壓器的銅耗等於負荷係數（負荷電流與額定電流的比值）的平方乘以額定電流時的負荷損耗。

5．（1）新補入的油必須經過試驗合格後才可注入，若為新舊混合物的油，即使新、舊油均試驗合格，也還要在混合後再進行試驗，這是因為變壓器油的成分及其物理化學性質，不只限於油的牌號、產地、商標，而應該有實際的混合比，混合後還要進行試驗，合格後才可使用。（2）補油前應將重瓦斯保護由跳閘改為信號裝置，這是因為，在加油和濾油時，難免將空氣帶入變壓器內，而不能及時排除，當變壓器運行後隨著油溫的上升，油內部存儲的空氣逐漸溢出，使瓦斯繼電器動作而不必斷開油開關，只需給一報警信號，讓運行值班人員做出判斷。（3）補油後要檢查瓦斯繼電器，並及時放出氣體，24小時無問題，再將瓦斯保護接入跳閘迴路，（4）禁止從變壓器下部補油，以防止變壓器的底部汙穢物質進入變壓器線圈內部，（5）補油要適量。

6．變壓器在運行中，由於電能在鐵芯和繞組中的損耗轉變為熱能，引起各部分發熱，使變壓器溫度升高，若變壓器的溫度長時間超過允許值，則變壓器絕緣容易老化、損壞，並且容易發生電氣擊穿造成故障，危及到變壓器的安全與使用，因此，必須監視變壓器的運行溫度，以保證變壓器的安全運行與合理的使用壽命。變壓器溫度與周圍空氣溫度的差值叫做變壓器的溫升，變壓器的運行溫度是以上層油溫來確定的，它主要決定於繞組的絕緣材料，對A級絕緣的變壓器，當周圍最高溫度為40°時，國家標準規定繞組的溫升為65K,上層油溫的允許溫升為55K。

7．變壓器的極性是用來標誌在同一時刻一次、二次繞組端頭彼此相位的關係，因為電動勢的大小和方向隨時在變化，在某一瞬間一、二次繞組必定會出現同時為高電位的兩個端頭和同時為低電位的兩個端頭，同時為高電位（低電位）的對應端稱為變壓器的同極性端或同名端。變壓器的極性決定於繞組的繞向，繞向改變，其極性也隨之改變，因此在實際應用中，變壓器的極性是變壓器並聯運行的依據，依據其極性可將變壓器組合成多種形式的電壓，若極性接反，將會出現很大的短路電流，致使變壓器燒毀，故使用變壓器時應注意銘牌上的極性標誌。

8．1600KVA及以下容量的變壓器無中性點引出線時，用線間直流電阻相互比較，即R -AB、R-BC、R-CA相互比較，其最大差值不大於2%，與以前（出廠、交接或上次）測量的結果比較，其相對變化也應不大於2%，（本次測量值換算至同一溫度，其差值與以前數值之比）。當變壓器有中性點引出線時，測定相電阻，相間差值一般應不大於三相平均值的4%，線間差值一般應不大於三相平均值的2%。每次所測電阻都必須換算到同一溫度下進行比較，若比較結果直流電阻雖未超過標準，但每次測量的數值都有所增加，這種情況也應引起足夠的重視。如變壓器無中性點引出線，三相電阻不平衡超過2%時，則需將線電阻換算成相電阻，以便找出缺陷相，三相電阻不平衡的原因，一般有以下幾種：（1）分接開關接觸不良，分接開關接觸不良反應在一兩個分接處電阻偏大，而且三相之間不平衡，這主要是分接開關不清潔，電鍍層脫落，彈簧壓力不夠等，固定在箱蓋上的分接開關，也可能在箱蓋緊固以後，使開關受力不勻造成接觸不良。（2）焊接不良，由於引線和繞組焊接處接觸不良，造成電阻偏大，多股並聯繞組，其中有一兩股沒焊上，這時電阻偏大較多。（3）三角形連接繞組其中一相斷線，測出的三個線端的電阻都比設計值打的多，沒有斷線的兩相線端電阻為正常時的1.5倍，而斷線相線端的電阻為正常值的3倍。此外，變壓器套管的導電桿和繞組連接處，由於接觸不良也會引起直流電阻增加。

四、變壓器的故障維修事例

（一）繞組斷股故障的診斷維修

事例1：某變壓器低壓側lOkV線間直流電阻不平衡率為2．17％，超過部頒標準值1％的一倍還多。發現缺陷後，先後對各引線與導線電桿連接點進行緊固處理，又對其進行幾次跟蹤試驗，但缺陷仍存在。

1)色譜分析。色譜分析結果該主變壓器C2H2超標，從0．2上升至7．23／tL／I·，說明存在放電性故障。但從該主變壓器的檢修記錄中得知，在發現該變壓器QH：變化前曾補焊過2次，而且未進行脫氣處理：其它氣體的含量基本正常，用三比值法分析，不存在過熱故障，且歷年預試數據反映除直流電阻不平衡率超標外，其他項目均正常。

2)直流電阻超標分析。經換算確定C相電阻值較大，懷疑是否由於斷股引起，經與製造廠了解該繞組股數為24股，據此計算若斷一股造成的誤差與實際測量誤差一致，判斷故障為C相繞組內部有斷股問題。經吊罩檢查，打開繞組三角接線的端子，用萬用表測量，驗證廠C相有一股開斷。

（二）變壓器套管故障

變壓器套管由於密封橡膠墊質量不好，安裝位置不當或螺母壓得不緊等原因，有可能導緻密封不嚴，以致水分或潮氣侵入絕緣受潮而損壞；電容式套管絕緣分層中存在的微細缺陷產生的局部放電，可能使變壓器套管的絕緣逐漸遭到破壞；由於套管表面積垢嚴重，在毛毛雨、下雪或起霧等天氣條件下，有可能發生汙閃；另外，由於變壓器套管引線連接處接頭螺釘鬆動，接觸不良，引起局部過熱、嚴重的有可能造成引線燒斷。

事例13：1998年，某局變電站1#主變大修，在對110KV側C相套管進行試驗時發現，套管介損超標，取套管油樣進行耐壓試驗，油耐壓不合格，經過乾燥處理後，各項試驗合格。

事例14：某局變電站1#主變在春檢時，檢修人員發現110KV側有一相套管將軍帽有發熱跡象。經檢查發現，引起絲扣已燒損，原因是將軍帽與引線連接處的銅螺母上反且沒有擰緊。

五、結語

當前，電力設備的定期檢修管理制度正面臨重大的歷史改革，在想一可靠性為中心的狀態檢修策略過度的過程中，作為一種有效的基礎工作，研究、分析電力故障的特徵與診斷維修技術，必將對逐步實現的電力設備檢修管理制度向狀態檢修轉移起到積極的推動作用。

進入二十一世紀電力行業將有更大的發展，一切將向著智能化、全自動化發展，變壓器也將會出現智能化的新產品，向著設計優良、使用簡潔方便且無故障化靠攏，這將是不可阻攔的趨勢！同時，加強電力安全生產、提高供電可靠性和電力服務質量，努力實現電力設備管理的科學化、現代化，最大限度地滿足電能對全社會服務的需求，正是應執著奮鬥的出發點和根本宗旨。

參考文獻

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