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变压器安装、试验及故障的分析周 文 2011年08月06号编制【摘要】本文简要地概述了变压器的安装、部分试验、列举了常见的故障以及对日常维护提供了一些建议。由于电力变压器在电力系统占有的重要作用，因此要确保电力变压器的正常运行，防范事故的发生，使电力设备更好地服务于经济建设。【关键词】变压器安装 试验 故障 维护 电力变压器的安装、调试、常见的故障分析及合理的运行维护，直接影响到变压器的安全运行、使用寿命和供电可靠性，电力变压器是电力系统中重要而关键的主设备，作为变压器的运行维护人员和管理者必须了解和掌握电力变压器的安装方法、调试方法、维护方法及科学的诊断技术，并进行优化合理的运行管理，才能保证电力变压器的使用效率、寿命和供电可靠性。为了保证变压器安全运行,保证安全供电,保证安全生产,现就电力变压器的安装、调试、常见的故障分析及合理的运行维护粗略地介绍一下,仅供参考。一、变压器分类 我国电力变压器产品可按容量大小分为大型变压器(容量大于或等于8000kVA)和中小型变压器(容量小于或等于6300kVA)；也可按电压等级分为6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV和500kV等。按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。作为电压变换设备，变压器被广泛应用于输电和配电领域，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力、工业和商业配电系统中被普遍使用，且数量巨大。二、变压器的安装1、设备检查 （1）设备点件检查应由安装单位、供货单位、会同建设单位代表共同进行，并做好记录。 （2）按照设备清单，施工图纸及设备技术文件核对变压器本体及附件备件的规格型号是否符合设计图纸要求。是否齐全，有无丢失及损坏。 （3）变压器本体外观检查无损伤及变形，油漆完好无损伤。 （4）绝缘瓷件及环氧树脂铸件有无损伤、缺陷及裂纹。 2、变压器二次搬运 （1）吊装盘过程中由起重工统一指挥, 钟罩式变压器整体起吊时，应将钢丝绳系在下节油箱专供起吊整体的吊耳上，并必须经钟罩上节相对应的吊耳导向。当利用机械牵引变压器、电抗器时，牵引的着力点应在设备重心以下。运输倾斜角不得超过 15 度。（2）变压器二次搬运应由起重工作业，电工配合。最好采用汽车吊吊装，也可采用吊链吊装。 （3）变压器搬运时，应注意保护瓷瓶，最好用木箱或纸箱将高低压瓷瓶罩住，使其不受损伤。 （4）大型变压器在搬运或装卸前，应核对高低压侧方向，以免安装时调换方向发生困难。 3、变压器就位 （1）变压器就位可用汽车吊直接甩进变压器室内，或用道木搭设临时轨道，用吊链吊至临时轨道上，然后用吊链拉入室内合适位置。 （2）用千斤顶顶升大型变压器时，应将千斤顶放置在油箱千斤顶支架部位，升降操作应协调，各点受力均匀，并及时垫好垫块。（3）变压器基础的轨道应水平，装有气体继电器的变压器，应使其顶盖沿气体继电器气流方向有 1% 1.5%的升高坡度(制造厂规定不须安装坡度者除外)。当与封闭母线连接时，其套管中心线与封闭母线中心线相符。4、变压器附件安装（1）瓦斯气体继电器的安装瓦斯气体继电器安装前应经专业机构进行检验鉴定，气体继电器应水平安装，观察窗应装在便于检查的一侧，箭头方向应指向油枕，与连通管的连接应密封良好。截油阀应位于油枕和气体继电器之间。打开放气嘴，放出空气，直到有油溢出时将放气嘴关上，以免有空气使继电保护器误动作。当操作电源为直流时，必须将电源正极接到水银侧的接点上，以免接点断开时产生飞弧。事故喷油管的安装方位，应注意到事故排油时不致危及其它电器设备；喷油管口应换为割划有“十”宇线的玻璃，以便发生故障时气流能顺利冲破玻璃。（2）干燥剂的安装干燥剂安装前，应检查硅胶是否失效，如已失效，应在115120温度烘烤8小时，使其复原或更新。浅蓝色硅胶变为浅红色，即已失效；白色硅胶，不加鉴定一律烘烤。干燥剂安装时，必须将呼吸器盖子上橡皮垫去掉，使其通畅，并在下方隔离器具中装适量变压器油，起滤尘和防潮作用。（3）温度计的安装：套管温度计安装，应直接安装在变压器上盖的预留孔内，并在孔内加以适当变压器油。刻度方向应便于检查。电接点温度计安装前应进行校验，油浸变压器一次元件应安装在变压器顶盖上的温度计套筒内，并加适当变压器油；二次仪表挂在变压器一侧的预留板上。干式变压器一次元件应按厂家说明书位置安装，二次仪表安装在便于观侧的变压器护网栏上。软管不得有压扁或死弯弯曲半径不得小于50mm，富余部分应盘圈并固定在温度计附近。干式变压器的电阻温度计，一次元件应预埋在变压器内，二次仪表应安装值班室或操作台上，导线应符合仪表要求，并加以适当的附加电阻校验调试后方可使用。（4）电压切换装置的安装变压器电压切换装置各分接点与线圈的联线应紧固正确，且接触紧密良好。转动点应正确停留在各个位置上，并与指示位置一致。电压切换装置的拉杆、分接头的凸轮、小轴销子等应完整无损；转动盘应动作灵活，密封良好。电压切换装置的传动机构（包括有载调压装置）的固定应牢靠。（5）变压器吊芯检查变压器安装前应作吊芯检查。制造厂有特殊规定者，1000kVA 以下，运输过程中无异常情况者，短途运输，事先参与了厂家的检查并符合规定，运输过程中确认无损伤者，可不做吊芯。（6）散热片的安装在安装前，应先检查散热片内部，是否有脏污如油漆、铁锈等。用压缩空气进行吹扫或者用变压器油进行油冲洗。安装完散热片及其它附件后，应对变压器进行注油，油位应在变压器油位表的2/3处。滤油需要外接滤油机和放油桶。将新油（已经化验合格，绝缘耐压均合格的油放入干净的放油桶里面，将外接滤油机和放油桶及变压器管路连为一体，进行外循环在线滤油。真空滤油机要保证有一定的功率数，考虑到 你变压器的大小，油枕位置的高低，滤油机太小可能油循环走不下去。油循环从油枕上开口阀处进行，此处打开后最好进行包扎好，防止其他杂物在滤油时掉入变压器油枕中。滤油一定时间后，取油样校验。合格后即可停止滤油，补充好油枕内部的油后即可关闭油枕上部检查阀。如经试验检验，变压器油不合格，还要进行再次滤油，直至合格为止。三、变压器的交接试验 1、变压器交接试验的内容：绝缘油试验或SF6气体试验；测量绕组连同套管的直流电阻；检查所有分接头的电压比；检查变压器的三相接线组别和单相变压前期引出线的极性；测量与铁芯绝缘的各紧固件（连接片可拆开者）及铁芯（有外引接地线的）绝缘电阻；非纯瓷套管的试验；有载调压切换装置的检查和试验；测量绕组连同套管的介质损耗角正切至tan；测量绕组连同套管的直流泄露电流；变压器绕组的变形试验；绕组连同套管的交流耐压试验；绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验；额定电压下的冲击合闸试验；检查相位；测量噪音；3、变压器试验每次新装后或检修时都应该对变压器进行必要的试验，以确保变压器的安全运行。针对不同种类的变压器试验要求不一样，下面选择我在工程中种常做的几试验进行解释说明。（1）测量绕组连同套管的直流电阻 用变压器直流电阻速测仪分别测量变压器高压侧各分接头位置的直流电阻和低压侧的直流电阻，选择相应的档位，在每个分接头位置测量直流电阻，测完一个绕组后，应按下电阻测试仪的放电按扭对绕组充分放电后，再进行下一分接头位置的测量；测量的过程中变压器外壳和未试绕组应可靠接地。 （2）测量直流电阻的目的主要是检查变压器的以下几个方面：检查导线连接处的焊接或机械连接是否良好，有无焊接或连接不良的现象。引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好。引线与引线的焊接或机械连接是否良好。导线的规格、电阻率是否符合要求。各相绕组的电阻是否平衡，符合试验标准。变压器绕组的温升是根据绕组在温升试验前的冷态电阻和温升试验后断开电源瞬间的热态电阻计算得到的，所以温升试验需测量电阻。作为以后运行、维护时的原始数据，供以后参考。（3）检查所有分接头的电压比及组别测试用全自动变比组别测试仪可自动测量接线组别；自动进行组别变换，可直接测量所有变压器的变比。 保证绕组各个分接的电压比在标准或合同技术要求的电压比允许范围之内。 确定并联线圈或线段（例如分接线段）的连接是否正确。 判定绕组各分接的引线和分接开关的连接是否正确。 分接开关是否接触良好，如果接触不良，也会使其触头表面腐蚀、氧化，或触头之间的接触压力下降使接触电阻增大，而形成变压器的过热性故障。 绕组的绕向不同时，其中通过电流时产生的磁场方向不同；当磁场变化时，绕组中感应的电动势的方向不同。因此，必须进行变压器的组别测试。（4）绝缘油的试验 变压器油要求绝缘强度高，冷却效果好，含氧量低、可以防止变压器氧化老化、延长变压器绝缘寿命。采用绝缘油介电强度自动测试仪来测量绝缘油的击穿电压，其接线应严格按照说明书的要求进行。取油时，用干净的抹布擦净放油阀；将油杯处理干净，最后应用变压器油冲涮干净，打开放油阀取出油样，进行绝缘强度试验。试验前静置10-15min；第一次击穿电压不作记录，其余5次击穿电压平均值应大于国标规定(下表)。油杯两电极间的距离为2.5mm,每次试验后应静置5min再进行下次试验，试验时设备应可靠接地。序 号变压器等级绝缘强度135KV及以下不低于35KV260-220KV不低于40KV3330KV不低于50KV4500KV不低于60KV 绝缘油耐压接线图（5）检查变压器的绝缘性能的绝缘试验大致可分为绝缘特性试验和绝缘强度试验。绝缘特性试验是在较低的电压下，以比较简单的手段，从各种不同的角度鉴定绝缘的性能。绝缘特性试验一般包括：绝缘电阻测量、吸收比测量、极化指数测量。绝缘强度试验一般包括：绕组连同套管的交流耐压试验、测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数绝缘特性试验的主要目的是：在变压器制造过程中，用来确定绝缘的质量状态及发现生产中可能出现的局部或整体缺陷，并作为产品是否可以继续进行绝缘 强度试验的一个辅助手段。测量绝缘电阻时，应使用60秒的绝缘电阻值；兆欧表的接地线与地相连，相线与测试端相连，注意相线和地线不能绞接，不得碰触大地和变压器的外壳。测量顺序为：高压对低压及地，低压对高压及地；若测量时温度与出厂试验时温度相差较大，必须按规定进行换算。测量时未试绕组及变压器的外壳应可靠接地，测量完毕必须将绕组对地充分放电。当测量温度与产品出厂试验时的温度不符合时，应按规范进行换算。用2500V数字兆欧表分别测量变压器高压侧绕组连同套管对低压侧和地的绝缘电阻，分别读取60秒、15秒时的绝缘电阻值，吸收比值应大于1.3。极化指数应为10分钟与1分钟的绝缘电阻值的比值。变压器电压等级为220KV及以上且容量为120MV.A及以上时，宜用5000V兆欧表测量极化指数。测得值与产品出厂值相比应无明显差别，在常温下不小于1.3.当60秒的绝缘电阻值大于10000兆欧时，极化指数可不作考核要求。、绕组连同套管的交流耐压试验 用交流耐压试验设备进行耐压试验,试验时升压应缓慢均匀上升至试验电压的75%，再以每秒2%的速率上升至100%试验电压，保持1min后再降回零电压，将电源断开。试验时变压器及设备外壳应可靠接地。油浸式电力变压器交流耐压试验耐压值如下：额定电压（KV）361015203563110工频耐压（KV）交接142028364468112160 串联谐振交流耐压试验接线图四、变压器运行中常见的故障 (1)变压器内部音响很大，很不正常，有爆裂声；温度不正常并不断上升；储油柜或安全气道喷油；严重漏油使油面下降，低于油位计的指示限度；油色变化过快，油内出现碳质；套管有严重的破损和放电现象等，应立即停电修理。(2)绕组故障 主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。 (3)瓦斯保护故障 瓦斯保护是变压器的主保护，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸。轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是：变压器内部有轻微故障；变压器内部存在空气；二次回路故障等。运行人员应立即检查，如未发现异常现象，应进行气体取样分析。 瓦斯保护动作跳闸时，可能变压器内部发生严重故障，引起油分解出大量气体，也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸，应先投入备用变压器，然后进行外部检查。检查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，变压器外壳是否变形；最后检查气体的可燃性。 (4)套管故障 这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油。(5)分接开关故障 常见的故障是表面熔化与灼伤，相间触头放电或各接头放电。(6) 铁芯故障 出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯的局部熔毁。也可能造成铁芯迭片局部短路，产生涡流过热，引起迭片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。(7)变压器油位异常 其中主要表现有以下三个方面：当发现变压器的油温较低时，而其油温所应有的油位显著降低时，应立即加油。加油时应遵守规定。如因大量漏油而使油位迅速下降时，应将瓦斯保护改为只动作于信号，而且必须迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。 变压器油位因温度上升而逐渐升高时，若最高温度时的油位可能高出油位指示计，则应放油，使油位降至适当的高度，以免溢油。假油位：运行中出现假油面的原因可能有，油标管堵塞、呼吸器堵塞、防爆