油浸式变压器油常见故障与分析

油浸式变压器油常见故障与分析
发布时间：2021-12-15T03:26:46.671Z 来源：《当代电力文化》2021年第20期作者：董思广[导读] 在电力系统运行中油浸式变压器是基础的电力设备，主要应用于工业、农业、交通运输、
董思广
江苏中圣清洁能源有限公司摘要：在电力系统运行中油浸式变压器是基础的电力设备，主要应用于工业、农业、交通运输、城市供电等诸多领域。

通过变压器油试验分析能够及时发现运行中潜伏性的隐患，可以大大提高油浸式变压器运行的稳定性、经济性、可靠性、高效性，确保油浸式变压器长周期运行。

本文着重详细的论述油浸式变压器油常见故障分析。

关键字油浸式变压器绝缘油色谱分析1、概述
油浸式变压器作为电力系统运行中重要设备，其工作原理是根据电磁感应进行能量交换。

油浸式变压器一旦出问题，不仅损坏变压器设备，而且会使电网崩溃，导致大面积供电中断，出现用电风险，还有可能造成财产巨大损失，因此，深入了解变压器运行规律，正确的对变压器监视和维护，定期进行变压器油试验和分析，及时识别变压器不正常运行状态，及时消除运行中存在的隐患，可以避免电力系统因变压器出现故障检修而停电。

2、油浸式变压器结构
油浸式变压器主要组成部分：绕组、铁芯、油枕及附件等。

油浸式变压器绕组是电路组成部分，绕组材质主要是铜或铝，导电性较好，具有良好的绝缘和机械强度，变压器的绕组一般有两个或两个以上，主要有绝缘较好的线圈组成，分为高、低压绕组，同一相线圈环绕在同一铁芯上，高低压绕组之间没有直接电的通路，通过磁路关联，绕组主要用来变换交流电压和阻抗。

油浸式变压器铁芯是变压器电磁感应形成通路的主要构成元件，主要是由涂漆的硅钢片层层叠装组成。

油浸式变压器的一次绕组和二次绕组都套绕在铁芯上。

油浸式变压器铁芯的作用是更好的在线圈间形成磁耦合，可以降低磁滞损耗和铁内涡流。

油浸式变压器油枕是用来调节变压器内部绝缘油量，无论在什么环境下，油枕都能保持一定的油位，保证变压器邮箱内部充满油。

油枕和邮箱之间安装瓦斯继电器，变压器内部热量会顺着油管进入油枕，如果发生故障时，油中气体会冲破瓦斯继电器设定的定值，达到保护变压器的目的。

油枕油面和大气接触面积较小，可以降低绝缘油吸收水分，减缓绝缘油氧化和变质速度，延长绝缘油使用寿命。

3、油浸式变压器油的作用油浸式变压器油绝缘作用，变压器油比空气绝缘强度高，内部固体有机绝缘材料完全浸泡在绝缘油中,不与空气接触，避免外界潮气浸蚀和破坏。

油浸式变压器油具有消弧的功能，变压器绝缘油有较好的导热性，当变压器内部发生故障时，在绕组之间会产生电弧，电弧产生高温，绝缘油在高温下分解成气体，气体压力越来越高，电弧在气体作用很快下熄灭。

油浸式变压器油散热功能，绝缘油比热较大，可以作为变压器冷却介质。

油浸式变压器正常过程中会产生大量热，油在变压器散热器内部上下形成对流,热量在对流过程中散发出来,确保变压器安全稳定运行。

3、油浸式变压器油试验3.1 油浸式变压器绝缘油预防性试验
绝缘油作为油浸式变压器内部主要绝缘手段，变压器油品质的好坏关系到变压器能否正常运行。

所以油浸式变压器实行定期开展相应的周期性必要的检验，即预防性试验。

主要包括理理、化学和电气性能等方面的试验，同时进行必要的色谱分析，通过变压器油色谱分析，掌握运行中变压器油的性能变化，运行健康状况，及时发现运行中的异常情况和前期故障，查明并分析原因，可以提前做出相应的处理，避免变压器在运行中出现损伤，可以最大限度的提高供电的可靠性。

油浸式变压器油根据预防性试验规程主要指标：外观: 将油样注入试管中冷却在光线充足的地方观察，无杂质，颜色透明水溶性酸pH 值: 投运前≥5.4，运行中≥4.2 酸值（ mgKOH/g）: 投运前小于等于0.03，运行中小于等于0.1闪点(闭口) ℃: 大于等于140(#25油) 水分（ mg/L）: 500kV小于等于10 220-330kV小于等于15 110kV及以下电压等级小于等于20 击穿电压（kV）: 500kV大于等于60kV，330kV大于等于50kV 60-220kV大于等于40kV，35kV及以下电压等级大于等于35kV 界面张力（mN/m）: 投运前大于等于35，运行中大于等于19 介质损耗因数tgδ%:投运前大于等于35，运行中大于等于19 3.2油浸式变压器油色谱分析试验
油浸式变压器油要定期进行色谱分析试验，通过绝缘油色谱分析试验全面的了解绝缘油中溶解的H2、O2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、CO和CO2等各类气体的分子含量，通过绝缘油气体含量及成分判断变压器内部潜伏性的电弧放电、局部放电、绕组过热等各类故障，成为确保电力系统安全高效稳定运行的必要手段。

油浸式变压器在长期运行中会出现绝缘材料的劣化以及潜伏性的故障，在正常电压下事故突发之前，内部的固体有机绝缘材料和绝缘油会发生化学反应。

如果潜伏性的过热或局部的放电故障未及时发现，绝缘油和有机绝缘材料裂变分解为CO、CO2及烃类气体不断形成气泡，气体会随着绝缘油在变压器内部形成扩散、对流，油温度逐渐升高不断加剧化学反应，形成烃类气体。

通过变压器绝缘油色谱分析，能够了解绝缘油内部各类气体的含量和成分，分析掌握绕组绝缘水平和铁芯对地绝缘，还可以判断变压器内部绝缘材料是否烧坏或线包绝缘是否遭到破坏。

4、油浸式变压器油常见故障分析
4.1油浸式变压器油位异常
油浸式变压器运行中会出现假油位。

变压器绝缘油油位会随着油温的不断变化而发生变化，如果油位却不变或出现异常，可以判断为假油位。

油枕排气不彻底,导致油和气混合一起,油和气的膨胀系数不同而引起油位计的指示与实际不符;防爆管道气孔和油枕吸管器堵塞；油位计指针卡涩或弯曲，油枕里面的浮球损坏造成表计指示不准。

油浸式变压器油位过低。

油位过低会导致套管内引起放电现象，严重的会引起较大事故。

变压器检修或维护时放油后未能及时补充，运行负荷突然下降或者外部环境温度大幅下降时，都会引起油位过低。

当油浸式变压器严重缺油时，油位过低会引起铁芯和绕组暴露在空气中，可能造成绝缘击穿或瓦斯保护动作。

4.2油浸式变压器油温：
在环境温度为40℃时, 油浸式变压器油在运行中顶层油温最好不要超过95℃，一般控制在85℃以下，变压器运行中绝缘油油温超过85℃以上，会导致变压器绝缘材料过快老化。

变压器油冷却器系统运行不正常，油泵或者冷却风扇停运，散热管道堵塞，散热系统阀门不正常；变压器内部绕组匝间短路,内部引线或分接头接触不良发热,内部铁芯多点接地引起发热。

4.3油浸式变压器漏油渗油
油浸式变压器漏油渗油是常见故障类型，主要表现在油管道法兰连接处渗漏油、油管路阀门漏油、变压器散热器渗漏油、高低压引出线套管渗漏油、箱体焊接处渗漏油。

5、结束语
油浸式变压器在电力系统运行中担负着至关重要的任务，通过变压器定期试验，定期维护，定期巡视，尽早发现变压器异常情况，通过变压器油定期试验分析，做到提前发现运行中存在的隐患，采取处理措施，避免事故的发生或扩大，确保电力系统的安全稳定高效运行。

参考文献：
王浩油浸式变压器常见故障及处理方法[J] 山东工业技术，2018(22)184 张金辉油浸式变压器常见故障及处理方法[J] 河南科技，2015(11) 24-25。