变压器故障分类及在线监测概述.doc

第一章、变压器故障分类及在线监测概述1.1变压器故障分类 大型变压器的故障涉及面广而复杂多样，特别是在运行中发生的故障很难以某一判据诊断出故障的类型及性质。运行变压器常见故障的划分方法通常有：按变压器本体可分为内部故障和外部故障，即把油箱内发生的各相绕组间的相间短路、绕组的匝间短路、绕组或引线与箱体接地等称为内部故障，而油箱外部发生的套管闪络、引出线间的相间短路等故障称为外部故障；按变压器结构可分为绕组故障、铁芯故障、油质故障、附件故障；按回路可分为电路故障、磁路故障、油路故障；从故障发生的部位可分为绝缘故障、铁芯故障、分接开关故障、套管故障等。实际上，变压器的各种故障都可能危及内绝缘的安全，因此，各种外部丛内部原因引发或直接造成的变压器内部故障，按性质又可分为热故障和放电故障。本章节对变压器故障进行了简单的分类描述，便于更好的了解变压器的故障并进行防护。1.1.1变压器过热故障变压器过热故障是常见的多发性故障，他对变压器的安全运行和使用寿命带来严重威胁。变压器运行时有空载损耗和负载损耗产生，这些损耗发自于变压器绕组、铁心和金属结构件中；损耗转化为热量后，一部分用来提高绕组、铁心及结构件本身的温度，另一部分热量向周围介质(如绝缘物，变压器油等)散出，使发热体周围介质的温度逐渐升高，再通过油箱和冷却装置对环境空气散热。当各部分的温差达到能使产生的热和散出的热平衡时，即达到了稳定状态，各部件的温度不再变化；反之，在变压器中任何一个部位，如果其发热量大于预期值或散热量小于预期值，不能达到发热和散热在规定的限值内平衡，这就发生了过热现象。由于过热引起的事故、障碍和缺陷，统称为过热故障。过热故障按发生部位可分为内部过热故障和外部过热故障。内部过热故障包括绕组、铁心，油箱、夹件、拉板、无载分接开关、连接螺栓及引线等部件；外部过热故障包括套管、冷却装置、有载分接开关的驱动控制装置以及其他外部组件，根据变压器过热故障性质可分为以发热异常为主的发热异常型过热故障和以散热异常为主的散热异常型过热故障，而发热异常型过热故障又可分为电流(主要指环流和涡流)异常型过热故障和电阻异常型过热故障。按过热故障原因主要分类如下：1)设计和工艺制造缺陷(含材料质量问题)；2)产品运输和现场安装不良；3)运行操作和维护不当；4)运行环境和条件异常；5)其他原因(如绝缘、油的自然老化)。一、直环流或涡流在导体和金属结构件中引起的过热1 铁心过热故障变压器铁心局部过热是一种常见故障，通常是由于设计、制造工艺等质量问题和其他外界因素引起的铁心多点接地或短路而产生。变压器正常运行时，充当电极的各绕组、引线与油箱间将产生不均匀的电场，铁心和夹件等金属结构件就处于该电场中，由于他们所处的位置不同，因此，所具有的悬浮电位也各不相同，当两点之间的悬浮电位达到能够击穿其间的绝缘时，便产生火花放电。这种放电可使变压器油分解，长此下去，会逐渐损坏变压器固体绝缘，导致事故发生。2绕组过热故障变压器绕组过热故障可分为发热异常型过热故障、散热异常型过热故障和异常运行过热故障。3引线分流故障由于引线安装工艺问题，使高压套管的出线电缆与套管内的铜管相碰，运行或检修过程中，接触部位受力摩擦，会导致引线绝缘层损伤或半迭绕白布带脱落，引起裸铜引线直接与铜管内壁及均压球接触，形成由铜管壁和引线组成的交链磁通的闭合回路，由此产生引线分流和环流，使电缆铜线烧断、烧伤，使铜管熔成凹形坑等。4铁心拉板过热故障大型变压器铁心拉板，是为保证器身整体强度而普遍采用的重要部件，通常采用低磁钢材料，由于他处于铁心与绕组之间的高漏磁场区域中，因此，易于产生涡流损耗过分集中，严重时会造成局部过热，其影响因素涉及铁心拉板材料、几何结构形式与尺寸、漏磁场源等。5涡流集中引起的油箱局部过热对于大型变压器或高阻抗变压器，由于其漏磁场很强，若绕组平衡安匝设汁不合理或漏磁较大的油箱壁或夹件等结构件不采取屏蔽措施或磁钢板错用成普通钢板，使漏磁场感应的涡流失控，引起油箱或夹件等的局部过热。二、金属部件之间接触不良引起的过热1 分接开关动静触头接触不良 （1）无励磁分接开关的动触头片数少用了三分之一，由于接触电流增加，分接开关在运行中烧损。（2）有载分接开关或无励磁分接开关，由于操作机构的缺陷、固定触头的支架变形或压紧弹簧失效，造成动触头和静触头间的接触不良，甚至接触不上，使其触头表面腐蚀、氧化，或触头之间的接触电阻增大，引起分接开关烧坏。（3）在有载调压变压器中，特别是跳崖频繁、负荷电流较大的变压器，会造成触头之间的机械磨损、电腐蚀和触头污染，电流的热效应会使弹簧刀弹性变弱，从而使动、静触头之间的接触压力下降。2引线接头连接不良(1)低压绕组引出线与大电流套管的连接螺栓压接接头，由于压紧程度不足，造成接触电阻大，引起接线片及套管导流片烧损；(2)高压绕组引出线的接线头没有与高压套管的导电头(将军帽)拧紧，由于接触电阻大，引起接线头和导电头烧焊在一起，或引线头与引出线的焊剂融化，使引线脱落；(3)在铜铝连接接头间加过渡接头或过渡板，由于过渡元件本身的电阻大，引起过渡元件本身以及被连接的接触面烧损；(4)分接引线与绕组的引线接头焊接质量不良，引起分接引线在焊接处烧断。3处于漏磁场中的金属结构件之间的连接螺栓过热现象(1)当变压器铁心拉板和夹件均为低磁钢板(20Mn23A1)时，由低压引线漏磁场在铁心拉板与夹件腹板之间的导磁钢连接螺栓中，产生的环流或涡流的集肤效应使接触不紧实的螺栓边缘(如螺纹、螺帽与腹板接触面邻近位置)出现局部烧黑、烧焦现象。(2)变压器漏磁场在上，下节油箱连接螺栓中引起的过热三、散热或冷却效果差引起的过热散热或冷却效果差易产生散热异常型过热故障，就单位面积的热负荷而言，虽然仍处在正常范围之内，但由于散热条件被改变或扦常，可引起局部过热：1 绕组油道堵塞近年来，各制造厂为降低变压器损耗，通常在绕组设汁制造中采用换位导线，当扁线绞编和匝绝缘包扎不紧实或因振动引发绕组导体松动时，会使采用换位导线的油浸变压器在运行一段时间后发生“涨包”，段间油道堵塞、油流不畅，匝绝缘得不到充分冷却，使之严重老化，以至发黄、变脆，在长期电磁振动下，绝缘脱落，局部露铜，最终形成匝间(段间)短路，导致变压器烧损事故。2冷却装置风道堵塞及其他问题(1)长期运行的变压器，由于冷却装置缺少维护和清理，使风冷却器散热管的翅片间或散热器风道缝隙积满灰尘、树叶、昆虫等杂物，引起风道堵塞，风扇气流无法吹到散热管上，散热效率降低将致使变压器的温度不断升高。 (2)冷却器的冷却容量不足或误操作将电源接反或起动风扇设定值错误，造成顶层油温度过高。 (3)由于水冷却器铜管开裂或冷却器法兰密封不良，在油泵的抽力下易使变压器上部呈负压状态，导致变压器进水，使器身受潮而引发故障。3漏硅胶使油循环不良由于净油器过滤网不严密，出现较大缝隙，经过长期运行使硅胶大量进入油箱，阻挡了油的循环通路，使油循环不良，引起变压器高温过热。四、异常运行或诱发因素引起的过热当变压器的运行条件与设计时所依据的性能参数标准不同时或由于某种不良原因使品性能改变时，可使变压器产生障碍，严重时引起过热或其他故障。1. 过负载运行由于变压器的正常运行受季节或周围环境温度和负载变动的影响，因此，为了合理地利用变压器能力，单纯考虑变压器铭牌上的额定容量是不够的，必须考虑变压器的过负载能力。所谓变压器的过负载能力，就是指在用电曲线和冷却介质条件所决定的运行条件下，能够经常维持本身的自然寿命而使变压器正常运行的最大负载。即使变压器在设计时考虑和计算了变压器的过负载能力，但由于操作或运行维护不当或电网发生其他意外情况等，也会出现超过标准规定过负载能力的严重过负载情况，例如，并联运行变压器中的一台断电或采用短时急救负荷运行方式寸的事故过负载，此时可在变压器中产生高温，造成绕组绝缘加速老化，严重时会诱发匝间短路，使绕组烧毁。2. 不具备运行条件而并联运行并联运行的变压器，如果不具备如下三个运行条件：1)绕组联结组标号相同；2)额定电压和电压比相等：3)阻抗电压()相同；则并联运行的变压器中，至少有一台会产生过热并可能损坏，因为，对于上述前两个运行条件，若不能满足，会在各并联变压器之间产：气：循环电流，严重时负载电流可达额定电流的几倍至几十倍；对于第三个运行条件，由于负载分配与变压器额定阻抗电压()成反比，所以，该条件不满足时阻抗电压小的变压器会首先满载或过载。3. 其他原因当由于某种原因，例如，变压器直流偏磁产生的铁心过饱和问题、在夜间负荷低谷或节假日由于电压升高产生的变压器过励磁问题等，使变压器的运行条件(如频率、电压等)发生变化时，导致变压器铁心磁通密度增大和损耗增加，可引起铁心过热。4. 其他故障的影响变压器故障可以分为过热故障、绝缘系统放电或击穿故障和短路故障三大类，实际上变压器发生故障时，按其发生原因及现象有时很难准确地确定故障属于上述哪一类：因为，这些故障在很大程度上相互影响和彼此关联，例如，高温过热可引起绝缘油和绝缘纸的老化，加速油泥和水分等的形成，引起绝缘放电或击穿故障；同样，由各种原因产生的绝缘系统放电或击穿故障和由于操作或金属异物等原因造成的三相短路、低压裸铜排相间短路和单相裸铜引线对地短路等短路故障可引起或诱发变压器过热故障。1.1.2 变压器绝缘事故绝缘系统是变压器，尤其是超高压电力变压器的重要组成部分之一，变压器的各项技术经济指标无一不与绝缘系统的性能相关联，因此，绝缘系统在很大程度上决定了变压器运行的可靠性能与经济性能。在变压器运行过程中，绝缘问题是主要问题。由绝缘问题引起的变压器事故的严重性表现在，变压器一旦出现绝缘事故，修复困难且修复周期长，造成的损失巨大。一、工作电压下的绝缘事故工作电压下的绝缘事故是指变压器在1F常运行过程中，由于受到水分、杂质及其他因素的影响，局部场强发生畸变，因而使绝缘处于非正常状态下，最终导致绝缘事故或故障的发生。事故影响因素较多，归纳为以下四种情况：1)悬浮导体；2)金属异物：3)杂质；4)绝缘受潮。1、 悬浮导体在变压器运行过程中，金属紧固件或屏蔽件在一般情况下应该与导体或地电位体接触良好，变压器内部应无处于悬浮状态的金属出现。但由于变压器运行时的器身振动，可能使某些金属件松动或脱落，导致原有的接触状态被打破，成为悬浮导体，在强交变电场作用下，处于悬浮状态的金属件上产生悬浮电位，该悬浮电位足以产生油隙击穿的作用场强，引起局部放电和在油中产生乙炔及其他可燃性气体。在大容量变压器中，为了降低各种结构件的杂散损耗，通常在油箱壁及结构件上安装由电工钢带组成的屏蔽材料，这种磁屏蔽是通过接地螺栓接地的，如果接地不良或脱落?就会造成磁屏蔽悬浮放电，如果处理不及时，可能会引发事故，2、金属异物金属异物对绝缘的危害包括两点：局部放电和绝缘击穿。金届异物如果处于高场强区，造成此区域的电场畸变，在此区域内会产生局部放电现象，进而有可能引发事故或故障。3、杂质变压器内部的杂质包括水分、气体和固体杂质等。固体杂质也可以称为异物，分为导电性杂质、导磁性杂质与非导电性杂质两种：导磁性杂质主要指铁粉(末)，导电性杂质包括铜粉(末)、铝粉(末)、炭粉(末)等；非导电性杂质包括绝缘纸屑、纤维、漆皮及净化油用的硅胶等。上述杂质可能是变压器制造、检修过程中残留形成的，也可能是变压器运行过程中由于材料的磨损、老化等形成的。导磁性杂质在磁场的作用下会沿磁力线方向排列，容易引起铁心多点接地故障的发生。导电性杂质如果处于高电场的区域，沿电力线排列，造成所处位置的电场发生畸变或处于不同电位的导体短路，易造成故障或引发事故：。非导电性杂质对变压器绝缘的影响可以用“小桥理论”的含义来解释。水分与纤维材料都是强极性物质，相对介电常数较高(分别为8l和6-7)，极易沿电场方向排列成杂质“小桥”，使小桥附近区域的变压器油发生电离，产生气泡，引发局部放电现象的发生或造成油绝缘间隙距离减小或击穿，从而引发事故或故障。4、绝缘受潮水是变压器绝缘系统的大敌，电力运行部门在历次制订的变样器防事故措施中都规定要防止水分及空气进入变压器，以尽量控制绝缘系统中的含水量，油纸绝缘系统吸潮会使绝缘材料降解老化、介质损耗增加、绝缘电阻降低、局放起始电压也随之下降，最终导致变压器的运行寿命受到严重影响。二、过电压下的绝缘事故过电压下的绝缘事故是指运行中的变压器遭受过电压的作用时，作用场强超过其耐受场强，导致绝缘击穿。变压器所遭受的过电压包括暂时过电压、雷电过电压、操作过电压和快速瞬变过电压。1、 暂时过电压暂时过电压主要包括工频电压升高和谐振过电压两种。谐振过电压是由电感电容效应、铁磁谐振引起的过电压，其持续时间比操作过电压长得多，此过电压能够损坏小容量的电感元件设备(如电磁式电压互感器)，电力系统出现的互感器爆炸事故多是由此引起的。工频电压升高是指由空载线路的电容效应、不对称接地故障及发电机甩负荷等引起的工频过电压，频率为工频或接近工频。工频电压升高(过励磁)对变压器绝缘的损坏主要表现在靠近铁心的绕组局部过热，导致匝绝缘损伤或击穿。2、 雷电过电压变压器在运行过程中不可避免要遭受雷电过电压(外部过电压)的作用，由于变压器是受避雷器保护的，当有直击雷或感应雷作用在输电线路上时，避雷器动作，作用到变压器线端的雷电过哇电压是避雷器动作后，雷电流在避雷器阀片上产生的残压。该残压值大大超过变压器的额定工频耐压值。这就是变压器所遭受的雷电过电压的作用。3、 操作过电压变压器除受到大气过电压及工频电压的作用外，还会受到操作过电压的作用。操作过电压主要是由于电力系统各种操作(如开断空载线路、切换空载变压器、切负荷等)或出现故障(单相接地、电弧接地、铁磁谐振等)时，电磁能量在系统内部发生振荡，造成线路在一段时间内遭受超过长期工作电压几倍的电压的作用，尤其是在切换空载线路和空载变压器时，过电压的倍数最高，故习惯上用操作过电压来代替内部过电压。4、陡波前过电压(VFTO)随着GIS在超高压输变电系统中越来越广泛的应用，陡波前过电压(VFTO)影响也越来越突出。由于GIS具有出线方式占地少，安全可靠的优点，因此现代电网中的变压器采用“GIS出线方式；但是在GIS隔离开关在操作过程中，由于隔离开关两端电位不同，可能发生触头间隙地起弧与灭弧，在线路上发生行波的折、反射，这些行波通过GIS和与之相连接的设备(如变压器)传播，在每次阻抗突变时，各入射波部分被反射，部分被折射，通常反射和折射波会受到畸变，各种行波的叠加就形成了陡波前过电压波形，此波形包括多个频率段，各个频率段的电压幅值不同，此电压波形传到变压器中，可能造成绝缘事故。1.1.3变压器短路故障众所周知，变压器在整个运行寿命期间，难以避免地要发生短路，而短路事故则是引起变压器损坏的主要原因之一，严重地影响着电力系统的可靠运行。在变压器短路电磁力作用下，绕组损坏或引线位移是变压器短路故障最可能的结果。变压器绕组在短路电磁力作用下的损坏模式主要有以下几种形式。1、 绕组变形导致匝绝缘破裂而引起匝间短路在短路电磁力作用下绕组变形导致匝绝缘破裂而引起匝间短路，从而产生更为严重的短路事故，这是直径较小的小型配电变压器受辐向拉伸电磁力作用的绕组在短路事故中损坏的主要形式。2、 绕组变形导致主绝缘强度降低而造成主绝缘击穿绕组变形导致主绝缘强度降低，从而造成主绝缘的击穿事故，这是受辐向拉伸短路力作用的中型以上电力变压器绕组的主要损坏模式。在绕组短路电磁力作用下，当导线中的拉伸应力超过导体材料的名誉屈服极限时，导线的残余(永久)变形将可能导致紧靠绕组内部的第一个纵向油隙增大，绕组的相间距离和绕组对油箱壁之间的绝缘距离减小，从而导致变压器的主绝缘强度降低。在此情况下，当某种形式的过电压发生时，有可能引起变压器绕组击穿3绕组的辐向失稳所谓绕组的辐向失稳是指，在绕组圆周方向的某些撑条间隔内整个线饼的所有导线都向里塌陷，而在相近的撑条间隔内整个线饼的所有导线都向外凸出。这种梅花状的局部变形不仅在某一线饼的整个圆周上是不对称的，而且在整个绕组的高度方向上也不一定是所有线饼都产生这种变形损坏。当受辐向短路电磁力作用的绕组因线饼辐向失稳而损坏时，虽然其主、纵绝缘皆会受到影响，但首先遭到损坏的将可能是导线的匝绝缘。这将会进一步导致绕组的匝间短路而产生严重的绕组局部烧损。4、绕组的轴向失稳绕组的轴向失稳是指在变压器短路过程中绕组某些线饼导线倾斜倒塌的现象，它是受短路轴向电动力和短路辐向电动力共同作用的绕组损坏的主要形式。为了提高变压器绕组抗短路轴向电动力作用的能力，般在变压器器身装配完成后，要对绕组施加一定的轴向预斥紧力；若绕组的轴向预压紧力小于短路过程中作用在绕组线饼上的轴向电动力，则在周期变化的短路铀向电动力作用下，绕组某些部占的线饼与线饼之间、线饼与垫块之间会由于线饼的铀向振动而出现“空隙”，这些“空隙”的出现，除了造成导线匝绝缘摩擦破裂形成匝间短路故障以外，在辐向短路力的共同作用卜，还必然导致辐向垫块的松动移位和线饼导线的倾斜倒塌。如果由于绕组绕制的工艺不良，绕组线饼的某些导线在绕制过程中就产生了微小倾斜或足绕组的轴向预比紧力过大而导致了线饼某些导线的微小倾斜，或是导线的轴向高度尺寸比辐向厚度尺寸大得太多，这些因素部增加厂在变压器短路过程中线饼导线倾斜倒塌的可能性。4、 三相变压器绕组的整体位移与倾斜变压器绕组的整体位移与倾斜发生在三相对称短路故障的情况下。当三相变压器发生三相对称短路故障时，在相邻的不同相间(A相与B相或B相与C相)将产生相间力。尽管相间漏磁场比较小，作用力也小，而且作用在两个绕组上的力由上到下均匀分布，使得绕组相互吸引或排斥。但如绕组压装不好，也可能造成相间位移，使得绕组之间的距离变大或变小。如果绕组上下两端的支撑条件不一致，也可能使得绕组发生倾斜。1.1.4变压器组件故障在变压器组件中，分接开关和套管的故障率最高。两者相比之下，分接开关的故障率又要高于套管的故障率。分接开关是带传动装置的有载调压或无励磁调压变压器的凋压部件。有载调压分接开关要在高电压和大电流下频繁动作。分接开关的故障主要分两大类：机械故障和电气故障。机械故障包括自然磨损、异常磨损、运转失效、机械疲劳损坏或经受外力作用所导致的部件损坏。电气故障包括由短路电流引起的电弧熔蚀或由于触头接触不良引起的异常发热、燃弧放电以及雷击或异常过电压所造成绝缘油性能劣化乃至绝缘击穿。机械和电气故障的最终结果均可导致分接开关失灵其至烧毁。按照分接开关的故障部位来说，由于有载调压分接开关电动机构部件较多，所以其故障形式以电动机构部件故障最为常见。按照故障原因来说，分设计和工艺制造两方面。套管的故障则主要体现在套管本身生产质量差，套管与变压器配合不好等方面。一、分接开关故障1、分接开关连动故障连动现象是指在接到一个调压指令后，开关不能停止在要求的分接位置上，而是继续转动几个分接。具体表现是，顺序开关断开时间较短，在交流接触器断电后还未来得及返回时，顺顷序开关就再次接通，从而使电动机连续运转。开关连动的后果可能造成对变压器的过励磁或使母线电压达不到要求而使供电质量下降：这种情况对变压器运行是非常有害的。2分接开关拒动故障分接开关拒动的表现方式是在调压时，手摇操作正常，而就地电动操作拒动。分接开关拒动的后果会使选择器和过渡电阻烧毁或变形，主传动轴断裂，对变压器的威胁很大。切换开关的拒动，还会造成选择开关带负载选择电压抽头，当选择开关动触头离开定触头时，会产生电弧，进而烧毁触头。3与拒动现象相似的一种故障这种故障主要是切换开关切换时间延长或不切换。具体特征是：当切换开关的动触头停在中间位置寸，过渡电阻会长时间通过工作电流及分接级电压产生循环电流。由于切换开关不到位，很可能引起开关防爆膜破裂喷油，若开关绝缘筒炸裂，还会使变压器油中产生大量气体，造成十分严重的后果。4分接开关超过极限位置这种故障的表现特征是：当电动操作越过一分钟时限后，选择开关和切换开关继续进行选择和切换。在越过时限后，过渡电阻承受着多级分接电压。5选择开关的动静触头接触不良具体特征是：动触头变换后不能自动调整至最佳位置，形成动触头与静触头单点接触-动静触头接触不良会产生局部过热-严重时会使触头熔化变形：由于分接开关切换开关误分离，会导致动静触头接触不良，触头间放电，将有载分接开关烧毁。6渗漏油故障由于开关油室存在渗漏，会导致变压器本体内绝缘油中氢气、乙炔和总烃含量超标。开关油室的油与变压器本体的油互相渗漏后，会使分接开关储油柜的油位异常升高或降低-分接开关渗漏油的隐患很大，经过渗漏，油量积累到一定程度时，油便会从小储油柜密封胶圈处溢出，造成不良后果。7分接开关的局部放电分接开关的低温热点和局部放电均是需要特别关注的问题，因为分接开关出现局部放电故障。会直接形成局部过热。在放电较为严重的情况下，会造成变压器绝缘击穿，甚至烧毁分接开关经受雷电过电压或操作过电压及巨大的外力作用也会使分接开关出现局部放电，造成分接开关或调压绕组的烧毁。8分接开关位置显示器故障分接开关位置显示器的故障主要表现为以下几种：(1)不显示。显示器不显示的原因主要是电源未接通、电缆未接好、二级管开路、熔断丝不通、稳压管短路。相应措施分别是接好电源，重新更换二极管、稳压管或熔丝。(2)数码管不亮。数码管不亮的原因是管子失效。相应措施是应当更换新管。(3)显示字迹不清。显示字迹不清的原因是二极管短路。相应措施是更换新管。(4)显示器显示暗淡。显示器显示暗淡的原因是电压太低或者数码管老化。相应措施是提高电压或更换数码管。(5)显示的分接位置与实际位置不对应、显示的分接位置和实际位置不对应的原因可能是电动机构中的传送器盘松动。二、套管故障套管故障的主要危害是：不仪套管自身遭受破坏，而且还会波及周围部件及整台变压器套管的故障及其起因主要涉及以下几个方面：I套管质量差主要体现在套管的制造工艺和材质不好两方面：例如，套管清洁度差，套管小瓷套断线、胶垫开裂、套管导杆内有焊渣，套管缺油等。上述质量缺陷不仅可引起套管电弧放电而爆炸，还可引起正常运作中瓦斯、差动保护动作，开关跳闸和套管绝缘击穿!除此之外，套管端部密封不严，则会使绝缘受潮：在套管绝缘老化的情况下，局部电容层会发(L占穿，进而引起瓷套击穿，发牛爆炸；2套管介质损耗和局部放电量超标套管介质损耗和局部放电量超标，是引起套管事故的另一原因。例如，某电厂220kV级主变压器，由于套管介质损耗不合格，导致220kV侧A相套管、中性点套管同时爆炸。在喷油起火重瓦斯动作后，跳开开关。最终后果是A相套管、中性点套管、调压控制箱及围屏均被烧损，套管下部绝缘成型件遭到破坏，均压球变形。穿墙式套管介质损耗增大的原因是穿墙套管内部缺油，套管电容心子绝缘暴露在油面之上，造成绝缘受潮。此外，由于静电环与电容心子接触不良，可导致静电环电场畸变，在达到一定的严重程度后，会导致套管产生局部放电。3，套管的绝缘水平与变压器绝缘不配合由于高压套管尾部与变压器内部的绝缘屏蔽系统密切相关，所以要加强油纸套管与变压器的绝缘配合，以及套管的试验方法和标准与变压器试验方法和标准的配合。三、 其他组件故障1、 冷却器故障冷却器故障分强油风冷却器故障和强油水冷却故障两种。强油风冷却器的故障主要是轴承精度低、寿命短，电气控制元件质量不过关，油泵密封存在缺陷，致使有渗漏出现。强油水冷却器的故障和缺陷主要是通水铜管的材质不良而导致铜管破裂后，冷却水流进变压器中，由于冷却器的水在泄漏过程中没有报警信号，何时流进变压器无法知道：当冷却水与变压器油相混合后，又会形成变压器事故的另一隐患。2、 储油柜、油泵、阀门等组件的故障根据历年来变压器事故统计资料可以看出：变压器组件除了分接开关、套管以外，冷却器和其他组件所出现的事故或故障的比例很小。储油柜、油泵、阀门等组件的问题主要是渗漏。与渗漏有关联的故障是变压器受潮，受潮往往是难于直观发现的。它始终是变压器故障的严重隐患。1.2、变压器在线监测概述1.2.1 在线监测的经济意义 电力变压器是输电和配电网络中最重要的设备。电力变压器的工作效率代表电力部门的财政收益。传统抛售变压器状态信息的方法是外观检查、理化、高压电气试验和继电保护。这些传统方法属于常规的试验和检测，仅仅能够提供变压器故障和事故后的滞后信息，即在事故过后才能获得状态信息。与现代化状态维护发展趋势不相适应，虽然检测方法种类很多，却不能满足对变压器进行实时状态监测的需要。继电保护装置的作用也是如此。 随着变压器现代维护技术的发展，产生了状态监测。它打破了以往收集变压器信息的局限性。目前电力系统通过采用对变压器的在线监测，可以即时连续记录各种影响变压器寿命的相关数据，对这些断气的自动化处理可及早发生故障隐患，实现基本的状态维护。 现代科技进步使微电子技术、传感技术和计算机技术广泛应用于电力系统高压设备的状态监测成为现实。国内外应用的各种在线监测装置和方法相继投稿到电网和变电站，从而积累了许多在线监测的经验，促使在线监测技术上不断完善和成熟。开拓了高压装置状态维护的新局面。 变压器在线监测技术的优越之外是以微处理技术为核心，具有标准程序软件，可将传感器、数据收集硬件、通信系统和分析功能组装成一体，弥补了室内常规检测方法和装置的不足。变压器综合在线监测技术通过及时捕捉早期故障的先兆信息，不仅防止了故障向严重程度的发展，还能够将故障造成的严重后果降到最低限度。变压器在线监测服务器与电力部门连接，使各连接部门都可随时获取变压器状态信息，这种方式不仅降低了变压器维护成本，还降低了意外停电率。连接到监测服务器的用户数量不限，通过防火墙可进入成套变电站。因此，变压器在线监测提高了运行可靠性，延缓了维护费用的投稿，延长了检修周期和变压器寿命。1.2.2 变压器在线监测的条件和特点变压器在线监测的先决条件是与计算机联网。利用 IT技术通过标准化软件或浏览器获得变压器状态信息。通过系统分析、计算测到的数据，并结合专家系统做综合智能诊断。在线监测的技术优越性主要体现在它自身具有自检功能和专家系统结合后具有综合判断故障的能力。 由于在线监测的最终目的是延长高压设备的寿命，提高电力部门的供电质量和经济效益，所以在线监测装置的造价不能太高。根据国内电力部门的统计分析，如果将变压器事故率定在 0.51%，那么，在线监测的费用则不应超过这一范围。 变压器在线监测的主要特点是通过连续监测变压器一段时间参数的变化趋势来判定变压器运行状况。在线监测可以捕捉到非瞬间故障的先兆信息。它的最突出特点是可以在运行中实时监测。这是在线监测最大的技术优势。尽管根据在线监测捕捉到的动态信息对变压器内部的突发性故障进行预测存在很大的局限性，但它却是现代化状态维护的必须手段。它对于制定、布署下一步的检修计划和方案具有十分重要的现实指导意义。 1.2.3 变压器在线监测的原理 虽然变压器在线监测的内容和目标不同，但在线监测的基本原理是相同的。它通过安装在变压器上的各种高性能传感器，连续的获取变压器的动态信息。在线监测原则上不允许出现误码率报警报漏接。在线监测装置通过智能软件系统和软件规则程序实现自动监测。 在线监测的判定系统并非根据所测量的参数绝对值，而是根据测量参数随时间的变化趋势来进行判定。它的工作程序是通过与计算机联网，在很高的自动化条件下，收集、存贮并现场处理所测到的数据，做出趋势预测。在线监测的基本程序是：数据收集、存贮-状态分析-故障分类-根据智能专家系统的经验判定故障位置-提高出维护方案。 状态分析一般以人工神经网络分析为基础。它是一种理想的模式分类器。1.2.4 变压器在线监测的范围 目前，国内外变压器在线监测的范围很广，主要包括： 1）利用光纤传感器进行热点监测； 2）监测油中可燃气体总量，可分析、 、 7 种特征气体含量； 3）在线监测局部放电，包括电气局部放电、声音局部放电、超高频局部放电、静态局部放电；4）在线监测套管的功率因数和电容； 5）在线监测冷却装置的功能（例如，风扇、油泵的转换状态等）； 6）在线监测油中湿度、温度、酸度； 7）在线监测负载电流； 8）在线监测绝缘纸的湿度和迁移情况； 9）在线监测绕组顶部和底部油温； 10）在线监测介电和电力系统的缺陷； 11）在线监测结构件的夹紧力； 12）在线监测 OLTC 的性能和缺陷，包括 OLTC 声音传播情况， OLTC 分接变换过程中的振动，在线监测 OLTC 电机驱动性能； 13）在线监测铁心接地故