变压器常见异常的分析及判断

1、变压器常见异常的分析及判断 专业技术工作总结之二变压器是否异常运行直接关系电网的安全。 通过近几年的工作实践， 感受到电 气工作人员在对设备进行巡视时，可以随时通过对声音、振动、气味、变色、温度 及其他现象的变化来判断变压器的运行状态，分析事故发生的原因、部位及程度。 从而根据所掌握的情况进行综合分析， 结合各种测试结果对变压器的运行状态做出 综合判断。总的来所对变压器的异常运行及判断总结如下：一、直观判断1、声音正常运行时，由于交流电通过变压器绕组，在铁心里产生周期性的交变磁通， 引起变压器铁心钢片的振动， 铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组得导线之 间的电磁力作用引起振动， 发出平均的

2、 “嗡嗡”声。如果产生不均匀的响声或其他 响声，都属不正常现象。（1）若音响比平常增大而均匀时， 则一种可能是电网发生过电压， 例如中性点 不解地电网有单相接地或铁磁共振时； 另一种可能是变压器过负荷， 在大动力设备 如大型电动机、电弧炉等），负载变化较大，因五次谐波作用，变压器瞬间发生“哇 哇”声。此时，再参考电压表与电流表的指示，即可判断故障的性质。然而，根据 具体情况，改变电网的运行方式与减少变压器的负荷，或停止变压器的运行等。（2）声音较大而噪杂时， 可能是变压器的铁芯的问题。 如加件或压紧铁芯的螺 丝松动时，仪表的指示一般正常， 绝缘油的颜色， 温度与油位也无大变化， 这时应 停止变

3、压器的运行进行检查。（3）音响中夹有放电的 “吱吱”声，可能是变压器器身或套管发生表面局部放 电。如果是套管的问题， 在气候恶劣或夜间时， 还可见到电晕辉光或蓝色、 紫色的 小火花， 此时，应清楚套管表面的脏污， 再涂上硅油或硅脂等涂料。 如果是器身的 问题，把耳朵贴近变压器油箱（借助听音棒最好） ，则会听到变压器内部由于有局 部放电或电接触不良而发出的“吱吱”或“噼啪”的声，且此声音随离故障部位远 近而变化。若站在变压器跟前就可听到 “噼啪”声音，有可能接地不良或未接地的 金属部分静电放电。 此时，要停止变压器运行， 检查铁心接地与各带电部位对地的 距离是否符合要求。（ 4）若音响中加有水的

4、沸腾声时， 可能是绕组有较严重的故障， 使其附近的零 件严重发热。分解开关的接触不良而局部点有严重过热， 必会出现这种声音。 此时 应立即停止变压器的运行，进行检修。2、气味、颜色变压器内部故障及各部件过热将引起一系列的气味、颜色的变化。（1）瓷套管端子的紧固部分松动， 表面接触过热氧化， 会引起变色和异常气味。（ 2）变压器漏磁的断磁能力不好及磁场分布不匀， 引生涡流，也会使油箱各部 分的局部过热引起油漆变色。3）瓷套管污损产生电晕、 闪络会发出奇臭味， 冷却风扇、 油泵烧毁会发出烧焦气味（4）吸湿计变色是吸潮过度、 垫圈损坏、进入其油室的水量太多等原因造成的。 通常用的吸湿剂是活性氧化铝（

5、矾土） 、硅胶等，并呈蓝色。当吸湿剂从蓝色变为 粉红色时，应作再生处理。3、体表变压器故障时都伴随着体表的变化。主要有（1）防爆膜龟裂、破损。当呼吸口不灵，不能正常呼吸时，会使内部压力升高引起防爆膜破损。 当气体继电器、 压力继电器、 差动继电器等有动作时， 可推测 是内部故障引起的。（2）因温度、湿度、紫外线或周围的空气中所含酸、盐等，会引起箱体表面漆 膜龟裂、起泡、剥离。（3）大气过电压、内部过电压等，会引起瓷件、瓷套管表面龟裂，并有放电痕 迹。4、渗漏油变压器运行中渗漏油的现象是比较普遍的， 其中主要原因是油箱与零部件联接 处的密封处不良，焊件或铸件存在缺陷，运行中额外荷重或受到震动等。

6、（1）变压器外面闪闪发光或粘着黑色的液体有可能是漏油。 小型变压器装在配 电柜中，因为漏出的油流入配电柜下部的坑内而流不到外面来， 所以易以及时发现。（2）内部故障使油温升高， 会引起油的体积膨胀， 发生漏油，有时会发生喷油。 若油位计大大下降，而没有发生以上现象，则可能是油位计损坏。5、温度变压器的很多故障都伴随有急剧的温升。（1）对运行中的变压器， 应经常检查套管各个端子和母线或电缆的连接是否紧 密，有无发热迹象。（2）过负载、 环境温度超过规定值， 冷却风扇和输油泵出现故障， 散热器阀门 忘记打开，漏油引起油量不足， 温度计损坏以及变压器内部故障等会使温度计上的 读数超过运行标准中规定的

7、允许温度。 即使温度在允许限度内， 但从负载率和环境 温度来判断，也是温度不正常以上所述的依据对声音、 振动、气味、变色、温度及其它现象对变压器事故的 判断，只能作为现场直观的初步判断。 因为，变压器的内部故障不仅是单一方面的 直观反映，它涉及诸多因素， 有时甚至会出现假象。 因此，必须进行测量并作综合 分析，才能准确可靠地找出故障原因， 判明事故性质， 提出较完备的合理的处理办 法。二、分析判断1、铁芯损坏变压器铁芯硅钢片间绝缘损坏增加铁芯重的涡流损耗。 涡流损耗的增加与硅钢 片厚度的平方成正比。 如果硅钢片片间绝缘损坏， 是硅光片的厚度增加一倍， 涡流 损耗将增加 4 倍，发热后会使邻近的

8、铁芯绝缘更加损坏。 同时会使油温升高和油质 劣化加速。 严重时， 瓦斯继电器会动作。 硅钢片绝缘损坏的初期， 油的闪光电会降 低，油的颜色也会变浑。 此时可对油进行色谱分析判断。 此外，测量变压器的空载 电流和空载损耗发现，都较正常情况时增大。铁芯的穿心螺杆与铁芯间的绝缘损坏， 或铁芯有多点接地。 或铁芯表面有异电物质等都会引起铁芯的损坏。 对铁芯损坏可 进行吊芯做外观检查，也可用直流电压电流法测片间绝缘电阻。将损坏重新填上， 纠正不正确的接地方法。 另外，铁芯中缺片； 铁芯油道内或夹件下面松动； 铁芯的 坚固零件松动；接入电源电压偏高都将发出不正常的响声。 对此可进行补片； 确保 铁芯夹紧，

9、将自由端用纸板塞紧压住； 将铁芯紧固零件拧紧， 并检查接入的一次电 压值。2、铁芯接地片断裂变压器运行中， 其内部金属部件会因感应产生悬浮电位。 如果接地不良或接地 片断开，就会产生断续的放电。 当电压升高时， 内部可能发生轻微劈啪声。 严重时 会使瓦斯继电器动作，油色谱分析结果为不合格。其原因可能是接地片没有插紧， 对此可进行吊芯检查接地片，更换已损坏的接地片。3、绕组匝间短路在短路的匝间内将有很大的短路电流，但电网输入变压器的电流却增加不多。 变压器的温度比正常运行时高， 无瓦斯继电器的变压器换能听到其内部油的窜动声 音。匝间短路时，一般气体继电器的气体呈灰白色或蓝色， 跳闸回路动作。 故

10、障严 重时，差动继电保护动作。，高压熔断器熔断。匝间短路如不能及时发现，会使融 化的铜（铅）粒四射，波及邻近的绕组。 绕组匝间短路故障用摇表测绝缘电阻的方法不易发现的。 一般可用测量绕组直流电阻与以往的数值作比较的方法发现。 发生 绕组匝间短路时， 空载电流与空载损耗会显着增加。 因此，可测空载电流和空载损 耗，并测绕组的直流电阻和进行油的色谱分析来综合判断。 查找故障点时， 应将变 压器身吊出检查。如不易找到，可对绕组施加10%20%的额定电压（在空气中）， 这时匝间短路处会发生冒烟现象。 产生绕组匝间短路的原因是： 散热不良或长期过 负荷使匝间绝缘损坏； 由于变压器出口短路， 或其他故障使

11、绕组受短路电流冲击而 产生振动与变形而损害咋间绝缘； 油面降低使绕组露出油面， 匝间绝缘击穿； 雷击 时大气过电压浸入损坏匝间绝缘； 绕组绕制时未发现的缺陷 （到现有毛刺、 导线焊 接不良和导线绝缘不完整） 或匝间排列与换位、 绕组压装不正确等， 使匝间绝缘受 到破坏。4、绕组对地部分短路变压器油受潮后绝缘强度降低、 油面下降或绝缘老化； 雷电大气过电压及操作 过电压、绕组受短路电流的冲击而发生变形， 主绝缘老化破裂、 折断等缺陷；绕组 内有杂物落入等会有这类事故。事故时，一般都是瓦斯继电器动作、防爆管喷油， 如果变压器的中性点接地， 则差动和直流保护也会动作。 一般情况下， 测量绕组的 对地

12、绝缘电阻即可发现是否存在绕组接地。5、绕组和引线断裂由于连接不良或短路应力使导线断裂； 导线内部焊接不良， 匝间短路使线匝烧 断。断线处发生电弧会引起绕组接地和相间短路， 油分解促使气体继电器动作。 处 理时可进行吊芯检查，用电桥绕组直流电阻，判断故障相，重绕绕组。6、绕组相间短路绕组有匝间短路或接地故障时，由于电弧及融化了的铜（铝）粒子四散飞溅， 使事故蔓延扩大，可能发展为相间短路。 发生相间短路时，强大的短路电流将产生 猛烈地燃烧电弧。此时瓦斯继电器、 差动继电器和过电流保护都会动作， 防爆管严 重喷油，油温剧增， 测量绝缘电阻和测量绕组的直流电阻和变压比， 即可判断绕组 的损坏情况。7、

13、分接开关分接开关接触不良或位置不准， 触头表面氧化或灼伤及相间触头放电或各分接 头放电， 都会使其接触电阻增大， 在过电流的情况下， 会使其发热烧坏。此时气体 继电器动作，有时差动和过电流保护也会动作， 防爆管喷油。 其原因是：开关机构 上与装配上存在缺陷。 如接触不可靠，弹簧压力不够；短路时触点过热， 过电压击 穿；变压器内有异物或触头污脏， 绝缘受潮等。 因此改变分接头位置后， 应使开关 来回转动几次，除去氧化膜或油污的影响， 使其接触良好。 并且还要测量直流电阻， 与出厂值或以往的数值比较应无较大差异。8、套管碎裂或出线连接松动变压器套管表面污秽及大雾、 下雨、阴天时会造成电晕放电而发出

14、 “吱吱”声， 套管污损产生电晕， 闪络会引起奇臭味； 套管出线连接松动、 表面接触面过热氧化 都会引起变色和异味。9、气体继电器当气体继电器动作且其中聚集有气体时，并不能证明是变压器有故障，例如， 绝缘油脱气不彻底、非真空注油、冷却系统不严密等，都会使空气进入气体继电器， 并使其动作，发出信号，这些空气排出后，变压器仍能继续运行。 但是当变压器内 部发生故障时， 情况便不一样了， 此时气体继电器内也聚集气体， 但并不是普通的 空气，所以应把这些气体聚集起来， 对其数量、可燃性、颜色与化学成分进行分析， 判断出故障的性质。在一时不能做色谱分析时可大致按如下方法初步判断：无色、 不可燃的是空气；黄色、 可燃的是木质故障产生的气体； 淡灰色、 易燃的是铁质故 障使绝缘油分解产生的气体。 变压器内部故障产生的