大型电力变压器故障情况及检测新技术研究报告ppt课件
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变压器常见故障和分析处理PPT
研究不足
由于自身业务水平的不足,对变压器故 障分析处理各方面知识掌握有限，所以在 论文中对变压器深层次的故障分析比较少。 在今后的工作中，要认真学习，更全面的 的掌握牵引变电所的各方面知识，提高自 己的业务水平和减少牵引变电所的事故。
致谢
本文是在陈老师的悉心指导下完成的 ，感谢老师对我的悉心指导。陈老师严谨 的治学态度，无论在学习上还是在工作上 都将是我学习的榜样。
北京交通大学远程与继续教育学院
毕业设计
教学中心:
的分析和处理方法。
总体设计与研究流程
研究流程
1.变压器绕组、铁心、引线、分接开关、
套管、绝缘、密封 2.油温、油位、油色 3，瓦斯保护动作 4.差动保护动作
研究结果
本论文对变压器的各种故障和异常进 行了分析，提出了处理方法和预防措施， 我想随着科技不断的进步和不断的学习， 将变压器事故消灭萌芽状态，使变压器乃 至整个电力系统安全有效运行。
北京交通大学远程与继续教育学院
毕业设计
变压器常见故障和分析处理
姓名: 苗亚磊 年级：13春 学号: 13628739 专业：电气工程及其自动化 指导教师体设计与研究流程
三、研究结果 四、研究不足 五、致谢
2016/6/15
一、研究目的和意义
变压器是电力网络中最重要的设备，它的
可靠性直接关系到电网能否安全、高效、 经济地运行。熟悉变压器的故障和异常现 象，对电力网络稳定的运行有着重要意义 。 研究目的在于希望通过变压器的异常现象 判断变压器可能发生的故障，为电网能安 全、高效、经济地运行做出贡献。
总体设计与研究流程
总体设计
安国变电所运行过程中，变压器常见故障
电力变压器常见故障精品PPT课件
• (4)声响中夹有放电的“嘶嘶”或“哧哧”的响 声，晚上可以看到火花时，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，应清除套管表面的 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，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”声或“噼啪”声，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。
• (1)若声响比平常响声增大且尖锐，一种可能是 电网发生过电压，例如中性点不接地、电网有 单相接地或铁磁共振时，会使变压器过励磁； 另一种可能是变压器过负荷，如大动力设备 （大型电动机、电弧炉等）负载变化较大，因 谐波作用，变压器内会发出低沉的如重载飞机 的“嗡嗡”声。此时，再参考电压与电流表的 指示，即可判断故障的性质。然后，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。
• (5)变压器发出“咕嘟咕嘟”的开水沸腾声，可 能是变压器绕组发生层间或匝间短路而烧坏， 使其附近的零件严重发热。分接开关的接触不 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。
象，有无外部短路、线路故障、过负荷，有无明显 的火光、怪声、喷油等现象。如确定证明变压器各侧断 路器跳闸不是由于内部故障引起，而是由于过负荷、外 部短路或保护装置二次回路误动造成，则可申请试送一 次。 7）如因线路故障，保护越级动作引起变压器跳闸，则在故障 线路断路器断开后，可立即恢复变压器运行。 8）变压器跳闸后应首先确保站用电的供电。 9）变压器主保护动作，在未查明故障原因时，值班员不要复 归保护屏信号，以便专业人员进一步分析和检查。 10）变压器遇有以下情况时，应立即将变压器停运，若有备 用变压器，应尽可能将备用变压器投入运行： a.变压器内部声响异常或明显增大，并伴随爆裂声。 b.在正常负荷和冷却条件下，变压器温度不正常并不断上升 超过允许运行值。 c.压力释放阀动作（同时伴有其他保护动作）。
《变压器检修》课件
内容
主要包括外观检查、油样化验、绕组 绝缘检测、冷却装置检查等，以及根 据具体情况进行的特殊检查项目。
变压器检修的基本流程
准备工作
确定检修时间、人员和所需工具设备，关闭变压器电 源，进行安全风险评估。
外围检查
检查变压器外观有无异常，周围环境是否符合要求。
内部检查
打开变压器上盖，检查内部结构、绕组、铁芯等部件 的状况。
状态监测与预测性维护
通过实时监测变压器的运行状态，预 测潜在故障，提前进行维护，降低故 障发生的风险。
变压器检修技术的未来展望
人工智能与大数据技术的应用
01
利用人工智能和大数据技术对变压器运行数据进行分析，实现
故障预警和智能决策。
绿色环保检修
02
在检修过程中注重环保，减少对环境的污染和资源的消耗，推
特种变压器用于特定场合 ，如整流变压器、矿用变 压器、试验变压器等。
ABCD
电力变压器主要用于电力 系统中的电压转换和电能 传输，是电力网中的重要 设备之一。
仪用变压器用于测量和实 验室中的电压转换和信号 传输。
03
变压器检修技术
变压器的日常检查
01
日常外观检查
检查变压器外观有无异常，如漏油 、开裂等现象。
冷却系统检查
检查变压器冷却系统，确保散热正常。
套管检查
对变压器套管进行清洁和检查，确保无破损和老化。
变压器的故障诊断与处理
故障诊断方法
采用在线监测、红外测温、油色谱分析等方 法诊断故障。
应急处理措施
在故障发生时，采取紧急措施防止事故扩大 ，如切断电源、排油等。
常见故障处理
针对不同类型的故障，如短路、过载、接地 等，采取相应的处理措施。
主要包括外观检查、油样化验、绕组 绝缘检测、冷却装置检查等，以及根 据具体情况进行的特殊检查项目。
变压器检修的基本流程
准备工作
确定检修时间、人员和所需工具设备，关闭变压器电 源，进行安全风险评估。
外围检查
检查变压器外观有无异常，周围环境是否符合要求。
内部检查
打开变压器上盖，检查内部结构、绕组、铁芯等部件 的状况。
状态监测与预测性维护
通过实时监测变压器的运行状态，预 测潜在故障，提前进行维护，降低故 障发生的风险。
变压器检修技术的未来展望
人工智能与大数据技术的应用
01
利用人工智能和大数据技术对变压器运行数据进行分析，实现
故障预警和智能决策。
绿色环保检修
02
在检修过程中注重环保，减少对环境的污染和资源的消耗，推
特种变压器用于特定场合 ，如整流变压器、矿用变 压器、试验变压器等。
ABCD
电力变压器主要用于电力 系统中的电压转换和电能 传输，是电力网中的重要 设备之一。
仪用变压器用于测量和实 验室中的电压转换和信号 传输。
03
变压器检修技术
变压器的日常检查
01
日常外观检查
检查变压器外观有无异常，如漏油 、开裂等现象。
冷却系统检查
检查变压器冷却系统，确保散热正常。
套管检查
对变压器套管进行清洁和检查，确保无破损和老化。
变压器的故障诊断与处理
故障诊断方法
采用在线监测、红外测温、油色谱分析等方 法诊断故障。
应急处理措施
在故障发生时，采取紧急措施防止事故扩大 ，如切断电源、排油等。
常见故障处理
针对不同类型的故障，如短路、过载、接地 等，采取相应的处理措施。
变压器故障诊断PPT课件
NCEPRI
油中溶解气体气相色谱法诊断 变压器故障技术
2007.5.
NCEPRI
➢ 一、前言
➢ 预测运行变压器等充油电气设备内部故障， 对于安全发供电，防止事故于未然是极其重 要的，经长期的实践证明，在所有绝缘监督 手段中，油中溶解气体气相色谱分析诊断变 压器等充油电气设备故障是最有效最灵敏的 方法，这种技术经多年的发展，已趋于成熟， 在世界得到广泛的应用和重视，是日常绝缘 监督中不可缺少的工具。
的关系
故障类型
主要组分
次要组分
油 过热 油＋纸绝缘过热
CH4、C2H4
H2、C2H6
CH4、C2H4、CO、CO2 H2、C2H6
油电弧放电
H2、C2H2
CH4、C2H4、C2H6
油＋纸绝缘电弧放电 H2、C2H2、CO、CO2 CH4、C2H4、C2H6
油、纸绝缘中局部放电 H2、CH4、CO
C2H2、C2H6、CO2
电压66KV及以上
1年至3年一次
必要时
NCEPRI
➢ 3．投运时的检测
➢ 按表10所规定的新的或大修后的变压器和 电抗器至少应在投运后一天（仅对电压 330KV及以上的变压器和电抗器、或容量 在120MVA及以上的发电厂升压变）、4天、 10天、30天各做一次检测，若无异常，可 转为定期检测。制造厂规定不取样的全密 封互感器不做检测。套管在必要时进行检 测。
➢ ④绝缘纸在120~150℃长期加热时，产生一氧化碳 和二氧化碳，二氧化碳是主要部分；
➢ ⑤绝缘纸在200～800℃下热解时，也产生少量烃 氢类气体，CO/CO2比值越高，热点温度越高；
➢ 变压器受潮时，主要产生氢气。
NC三EP、R油I 中溶解气体色谱分析的检测周期
油中溶解气体气相色谱法诊断 变压器故障技术
2007.5.
NCEPRI
➢ 一、前言
➢ 预测运行变压器等充油电气设备内部故障， 对于安全发供电，防止事故于未然是极其重 要的，经长期的实践证明，在所有绝缘监督 手段中，油中溶解气体气相色谱分析诊断变 压器等充油电气设备故障是最有效最灵敏的 方法，这种技术经多年的发展，已趋于成熟， 在世界得到广泛的应用和重视，是日常绝缘 监督中不可缺少的工具。
的关系
故障类型
主要组分
次要组分
油 过热 油＋纸绝缘过热
CH4、C2H4
H2、C2H6
CH4、C2H4、CO、CO2 H2、C2H6
油电弧放电
H2、C2H2
CH4、C2H4、C2H6
油＋纸绝缘电弧放电 H2、C2H2、CO、CO2 CH4、C2H4、C2H6
油、纸绝缘中局部放电 H2、CH4、CO
C2H2、C2H6、CO2
电压66KV及以上
1年至3年一次
必要时
NCEPRI
➢ 3．投运时的检测
➢ 按表10所规定的新的或大修后的变压器和 电抗器至少应在投运后一天（仅对电压 330KV及以上的变压器和电抗器、或容量 在120MVA及以上的发电厂升压变）、4天、 10天、30天各做一次检测，若无异常，可 转为定期检测。制造厂规定不取样的全密 封互感器不做检测。套管在必要时进行检 测。
➢ ④绝缘纸在120~150℃长期加热时，产生一氧化碳 和二氧化碳，二氧化碳是主要部分；
➢ ⑤绝缘纸在200～800℃下热解时，也产生少量烃 氢类气体，CO/CO2比值越高，热点温度越高；
➢ 变压器受潮时，主要产生氢气。
NC三EP、R油I 中溶解气体色谱分析的检测周期
变压器典型故障分析及处理PPT教学课件
2020/12/10
2
一、变压器发生故障的原因
A 、制造工艺存在缺陷。如设计不合理、 材料质量低劣以及加工不精细等。
B 、缺乏良好的管理及维护。如检修后 干燥处理不充分，安装不细心，以及 由于检测能力有限导致某些故障未能 及时发现而继续发展或故障设备修复 不彻底等。
2020/12/10
3
一、变压器发生故障的原因
2020/12/10
4
二、变压器故障按严酷程度分类
1 、Ⅰ类灾难性：变压器爆炸或完全损坏； 2 、Ⅱ 类致命性：变压器性能严重下降或严 重受损，必须立即停运； 3 、 Ⅲ 类临界性：变压器性能轻度下降或轻 度受损； 4 、Ⅳ 类轻度性：不甚影响变压器运行但要 进行非计划检修。
2020/12/10
5
2020/12/10
7
三、变压器故障按部位分类分析
A 、绕组故障分析
变压器绕组故障除外在因素外，大部分是由于绕 组本身结构及绝缘不合理所引起，以绕组短路出现率 最高，它不仅影响到绕组本身，而且对铁心、引线、 绝缘层等都有极大的影响。这种故障属致命性的，此 时变压器内部可能出现局部高温或局部高能量放电现 象，如不及时处理会导致变压器绕组完全损坏，严重 时其油温声速升高，体积膨胀，甚至导致变压器爆炸， 升级为灾害性故障。
电力变压器典型故障 分析及处理
2020/12/10
1
大型电力变压器是电网传输电能的枢纽，是 电网运行的主设备，其安全可靠性是保障电力系 统可靠运行的必备条件，随着电力系统规模和变 压器单机容量的不断增大，其故障对国民经济造 成的损失也愈来愈大，因而对变压器作可靠性分
析与风险评价已经是很重要的课题。
B 、铁心故障分析
变压器铁心和绕组是传递、交换电磁能量的主 要部件，要使变压器可靠运行，除绕组质量合 ห้องสมุดไป่ตู้外，铁心质量好坏是决定正常运行的关键。 铁心的故障模式可分为：铁心多点接地、铁心 接地不良、铁心片间短路。其中铁心多点接地 可分为：铁心动态性多点接地和牢靠性多点接 地。
电力变压器监测与诊断PPT课件
4.1 变压器的故障
3.分接开关故障 充油变压器无载分接开关常见的故障有:当上分接头的
相间绝缘距离不足且绝缘材料上堆积油泥时，若油泥 受潮，在过电压下将发生相间短路故障;若触头接触不 良或因锈蚀使电阻增大，绝缘支架上的紧固金属栓接 地断裂造成悬浮放电等故障。 充油变压器有载开关的故障主要有:因密封不严使雨水 侵入而导致绝缘性能降低；过渡电抗或电阻在切换过 程中被击穿或烧断，导致触头间的电弧引发故障；因 滚轮卡死使分接开关停在过渡位置而造成短路；切换 开关油室密封不严而造成变压器本体渗漏;选择开关分 接引线与静触头的固定绝缘杆变形等。
概述
确定工作 负责人
分解开关 检查试验
确定工 作人员
编制工作方案 清点工器具
编制材料计划 清点备品配件 组织施工机械、吊车、滤油
机、油柜等
详细了解设备运行情况 横向协调协作单位 工作票送达变电所
吊罩 器身检查
附件拆卸 油过滤
修前试验 放油
施工现场布置 检查设备状况
办理工作 许可手续
落罩
变压器投 入运行
因导线质量问题导致绝缘层包绕不均，甚至导线裸露;在绕制过程 中因弯曲、毛刺等使匝间绝缘受损伤，卡线过紧或换位不当导致 线拧绞或刮伤导线绝缘;在压装及整形过程中，挤伤并绕导线间的 绝缘层。
4.1 变压器的故障
2. 铁心故障 导致铁心故障的主要原因有:铁心组件中铁质夹件松动或损 伤而碰接铁心，压铁松动引起铁心振动和噪声，铁心接地 不良或夹件烧坏，铁心片间绝缘老化，铁心安装不正或不 齐造成空洞声，铁心片间叠装不良造成铁损增大而使铁心 发热等。 1）铁心多点接地故障 当出现两点及以上的接地为多点接地。铁心多点接地的类 型有:
高能放电
在电容均压金属箔片间的短路，局部高电流密度熔 化金属箔片，但不会导致套管爆炸。
大型电力变压器故障情况及检测新技术研究报告
脉冲电流法 • 宽带的检测频带变化较大，一般在 200~400kHz ,
•
• • • •
具有脉冲分辨率高，但信噪比低 窄带的检测频带一般为15kHz,中心频率在1MHz 以内，具有灵敏度高、抗干扰能力强，但输出 波形畸变严重。 在线检测时，目前普遍采用的是罗果夫斯基线 圈。 检测灵敏度高、视在电荷量可标定 现场强烈的电磁干扰是脉冲电流法的瓶颈 广泛用于变压器型式试验、预防和交接试验、 变压器局部放电实验研究
平… 5… 3… 2… 1… 6…
15
10 5 0
a）事故台次分布 b）事故率分布
变压器损坏事故原因分析
组部件故障 18% 安装检修工艺 不良 开关拒动 12% 6%
累积效应 29%
抗短路能力不 足 35%
2008年变压器损坏事故直接原因饼图
近几年典型变压器故障案例情况说明
华北姜家营500kV主变压器故障
呼吸器 联 0%
端子箱 0%
在线监测装置 0%
试验异常 0% 线圈 31%
冷却系统 5%
引线 8%
分接开关 10%
气体继电器 15%
套管 18%
2008年变压器跳闸本体原因分布
变压器事故情况统计及分析
变压器损坏事故概况变压器损坏事故统计分析来自变压器损坏事故原因分析
变压器损坏事故统计分析
2007年变压器各电压等级变压器事故分布
• 正是这些缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域
电场强度高于平均电场强度，当这些区域的击穿场强 低于平均击穿场强时，将会首先发生放电、而其它区 域仍保持绝缘特性，从而形成局部放电 。
• 绝缘在电、热、机械等应力长期作用下产生的
老化
局部放电的劣化机理
变压器异常及事故处理ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
项目一 变压器异常及处理
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
一、变压器的常见异常
（2）变压器是否过负荷、若因长期过负荷 而引起，应向调度汇报；
（3）冷却器运行是否正常，若冷却器运行 不正常，则应采取相应的措施；
（4）变压器声音是否正常，油位有无异常 变化，有无其它故障迹象。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
（3）风扇或油泵本身轴承或机械故障。 处理：投入备用冷却器后，更换处理风扇或油泵。
（4）控制回路中相应的控制继电器故障，或者回路断线，如端 子松动、接触不良等。 处理：查找断线点，尽快恢复。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
4.油浸风冷变压器的冷却器故障
处理原则： 对油浸风冷的变压器，当冷却器故障后
可以继续运行，但应适当控制负荷。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
二、变压器冷却装置故障
强迫油循环变压器冷却器故障处理原则
冷却器正常运行是强油循环变压器正 常运行的必要条件。所以，当发生冷却器 故障时，运行人员应迅速做出反应，及时 处理故障。
项目一 变压器异常及处理
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
一、变压器的常见异常
（2）变压器是否过负荷、若因长期过负荷 而引起，应向调度汇报；
（3）冷却器运行是否正常，若冷却器运行 不正常，则应采取相应的措施；
（4）变压器声音是否正常，油位有无异常 变化，有无其它故障迹象。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
（3）风扇或油泵本身轴承或机械故障。 处理：投入备用冷却器后，更换处理风扇或油泵。
（4）控制回路中相应的控制继电器故障，或者回路断线，如端 子松动、接触不良等。 处理：查找断线点，尽快恢复。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
4.油浸风冷变压器的冷却器故障
处理原则： 对油浸风冷的变压器，当冷却器故障后
可以继续运行，但应适当控制负荷。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
二、变压器冷却装置故障
强迫油循环变压器冷却器故障处理原则
冷却器正常运行是强油循环变压器正 常运行的必要条件。所以，当发生冷却器 故障时，运行人员应迅速做出反应，及时 处理故障。
变压器常见故障分析ppt课件
• 5）胶囊结构的油枕因油位低等原因，胶囊 堵塞油枕与变压器本体的管路联结口。在 管路联结口处装一支架，防止胶囊直接堵 塞联结口。
.
6
• 2、套管闪络放电。
• 套管闪络放电会使其本身发热、老化，引发 变压器出口短路事故；低压套管尤其严重;其主要 原因和措施有：
• 1）表面脏污，在阴雨潮湿天气下，因脏污的导 电性能提高而放电。需对变压器停电清扫套管， 并涂RTV长效涂料以提高其防污闪性能。
• 当变压器呼吸不畅，进入变压器油枕隔膜上方的 空气，在温度升高时，急剧膨胀，压力增加，若引起 薄膜破损还会伴有大量的变压器油喷出；主要有以下 原因和措施：
• 1）呼吸器因硅胶多或油封注油多、管路异物而堵塞。 硅胶应占呼吸器的2/3，油封中有1/3的油即可，可用 充入氮气的办法对管路检查
• 2）(油枕)安装检修时紧固薄膜的螺栓过紧或油枕法兰 不平，(压力释放阀)外力损伤或人员误碰。更换损坏 的薄膜或油枕.
• 6）胶垫受力过大变形，密封结构不合理， 制造安装工艺不良等，也会导致渗漏油。 需针对具体原因处理。
.
10
• 二、颜色的变化和气味异常
• 变压器的许多故障往往伴随发热现象，引起发 热部位的颜色、温度变化或发出特殊气味。
• 1 、外部线夹联结部位过热。
• 由变压器套管引出线夹本身或与联结引线的紧 固螺栓螺丝松动、接触面氧化或面积不够引起， 表现为过热点颜色变暗失去光泽，测温会发现其 温度超过70度，示温腊片变色，表面刷漆发黑等， 此种缺陷的预防可结合停电试验测量含线夹在内 的变压器绕组直流电阻，有怀疑时可单独测量线 夹本身的接触电阻（一般不超过500uΩ）．处理时 结合具体情况开夹打磨接触面和紧固．必要时核 对线夹的载流量.
• 3）变压器内部发生短路故障，产生大量气体。一般 伴随瓦斯继电器动作;可先从瓦斯继电器中取气样， 若点火能够燃烧，需取油样色谱分析和进行电气检查， 确定故障性质，故障原因未查明，消除缺陷前变压器 不能投运。
.
6
• 2、套管闪络放电。
• 套管闪络放电会使其本身发热、老化，引发 变压器出口短路事故；低压套管尤其严重;其主要 原因和措施有：
• 1）表面脏污，在阴雨潮湿天气下，因脏污的导 电性能提高而放电。需对变压器停电清扫套管， 并涂RTV长效涂料以提高其防污闪性能。
• 当变压器呼吸不畅，进入变压器油枕隔膜上方的 空气，在温度升高时，急剧膨胀，压力增加，若引起 薄膜破损还会伴有大量的变压器油喷出；主要有以下 原因和措施：
• 1）呼吸器因硅胶多或油封注油多、管路异物而堵塞。 硅胶应占呼吸器的2/3，油封中有1/3的油即可，可用 充入氮气的办法对管路检查
• 2）(油枕)安装检修时紧固薄膜的螺栓过紧或油枕法兰 不平，(压力释放阀)外力损伤或人员误碰。更换损坏 的薄膜或油枕.
• 6）胶垫受力过大变形，密封结构不合理， 制造安装工艺不良等，也会导致渗漏油。 需针对具体原因处理。
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10
• 二、颜色的变化和气味异常
• 变压器的许多故障往往伴随发热现象，引起发 热部位的颜色、温度变化或发出特殊气味。
• 1 、外部线夹联结部位过热。
• 由变压器套管引出线夹本身或与联结引线的紧 固螺栓螺丝松动、接触面氧化或面积不够引起， 表现为过热点颜色变暗失去光泽，测温会发现其 温度超过70度，示温腊片变色，表面刷漆发黑等， 此种缺陷的预防可结合停电试验测量含线夹在内 的变压器绕组直流电阻，有怀疑时可单独测量线 夹本身的接触电阻（一般不超过500uΩ）．处理时 结合具体情况开夹打磨接触面和紧固．必要时核 对线夹的载流量.
• 3）变压器内部发生短路故障，产生大量气体。一般 伴随瓦斯继电器动作;可先从瓦斯继电器中取气样， 若点火能够燃烧，需取油样色谱分析和进行电气检查， 确定故障性质，故障原因未查明，消除缺陷前变压器 不能投运。
大型电力变压器故障情况及检测新技术研究报告
1i并列出3个时
特高频检测局部放电定位原理
( ( x x2 ) 2 ( y y2 ) 2 ( z z2 ) 2 ( x x1 ) 2 ( y y1 ) 2 ( z z1 ) 2 ) / v
( ( x x3 ) 2 ( y y3 ) 2 ( z z3 ) 2 ( x x1 ) 2 ( y y1 ) 2 ( z z1 ) 2 ) / v 31
光纤技术
◦ 光纤超声波法
测量原理：当局部放电的超声波信号传播到光纤上时会发生碰撞 从而使光纤发生形变，紧接着导致光纤的长度和折射系数发生变 化。光波在光纤中传播时受到超声信号的相位调制，然后采用合 适的调制解调器把局放的超声波信号提取出来
◦ 光测法
测量局部放电产生的光来探测局放
◦ 尽管在实验室里采用光学技术对电气设备的局部放电和 老化等做了许多有用的研究，但该技术达到现场应用还 有很大的距离。造成这种局限的主要原因变压器结构复 杂，不透光，且有光学设备的造价高
沿面放电
发生位置: • 套管 • 电缆终端、接头 • 发电机线圈
沿面放电
特征:
• 正负半周均有放电
• 发生在零点与峰值之间 • 峰值点后无放电现象
• 可沿放电通道延伸
• 脉冲幅值高于气泡或空气间隙放电
沿面放电谱图
内部放电（空穴型放电） 位置: • 固体或液体绝缘中充气的空隙部位
主要原因 –气体绝缘低电气强度 –气隙中电场增强
台数(台) 电压等 级(kV) 2008年 2007年 同比 2008年
容量(MVA) 2007年 同比
750 500
330 220 110 66 合计
12 1502
196 4570 13455 1780 21515
特高频检测局部放电定位原理
( ( x x2 ) 2 ( y y2 ) 2 ( z z2 ) 2 ( x x1 ) 2 ( y y1 ) 2 ( z z1 ) 2 ) / v
( ( x x3 ) 2 ( y y3 ) 2 ( z z3 ) 2 ( x x1 ) 2 ( y y1 ) 2 ( z z1 ) 2 ) / v 31
光纤技术
◦ 光纤超声波法
测量原理：当局部放电的超声波信号传播到光纤上时会发生碰撞 从而使光纤发生形变，紧接着导致光纤的长度和折射系数发生变 化。光波在光纤中传播时受到超声信号的相位调制，然后采用合 适的调制解调器把局放的超声波信号提取出来
◦ 光测法
测量局部放电产生的光来探测局放
◦ 尽管在实验室里采用光学技术对电气设备的局部放电和 老化等做了许多有用的研究，但该技术达到现场应用还 有很大的距离。造成这种局限的主要原因变压器结构复 杂，不透光，且有光学设备的造价高
沿面放电
发生位置: • 套管 • 电缆终端、接头 • 发电机线圈
沿面放电
特征:
• 正负半周均有放电
• 发生在零点与峰值之间 • 峰值点后无放电现象
• 可沿放电通道延伸
• 脉冲幅值高于气泡或空气间隙放电
沿面放电谱图
内部放电（空穴型放电） 位置: • 固体或液体绝缘中充气的空隙部位
主要原因 –气体绝缘低电气强度 –气隙中电场增强
台数(台) 电压等 级(kV) 2008年 2007年 同比 2008年
容量(MVA) 2007年 同比
750 500
330 220 110 66 合计
12 1502
196 4570 13455 1780 21515
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在线检测时，目前普遍采用的是罗果夫斯基线 圈。
检测灵敏度高、视在电荷量可标定 现场强烈的电磁干扰是脉冲电流法的瓶颈 广泛用于变压器型式试验、预防和交接试验、
变压器局部放电实验研究
.
气相色谱法(DGA)
化学检测法(罗杰斯比值法) 优点：受外界电磁干扰影响相对较小，准确度较高 缺点：油气分离时间长，实时性差，对突发性故障
6 1170 180 4023 11967 1685 19031
6 332 16 547 1488 95 2484
2008年
6600 425479.4 45855.8 694600.2 546947.1 40996.39 1760479
容量(MVA)
2007年
3000 328721.2 41285.8 593359.3 440576.35 36322.65 1443265
.
大型电力变压器缺陷诊断技术探讨
.
局部放电的成因
制造过程中的局部缺陷（如气泡、裂缝、悬浮导电 质点和电极毛刺等）
◦ 正是这些缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域电场 强度高于平均电场强度，当这些区域的击穿场强低于平均 击穿场强时，将会首先发生放电、而其它区域仍保持绝缘 特性，从而形成局部放电 。
2008年变压器跳闸本体原因分布
.
二、国家电网公 司变压器事故/障 碍情况统计及分 析
.
变压器事故情况统计及分析
.
变压器损坏事故统计分析
2007年变压器各电压等级变压器事故分布
.
近6年各电压等级变压器年事故分布图
.
变压器损坏事故原因分析
2008年变压器损坏事故直接原因饼图
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
不灵敏
.
超声波(AE)法
检测局放产生的声发射 优点：不影响电气主设备的安全运行，受电磁干扰
影响较小 缺点：声波阻抗复杂，超声波信号传播途径复杂、
衰减严重，检测灵敏度较低
.
其他方法
光纤技术
◦ 光纤超声波法
测量原理：当局部放电的超声波信号传播到光纤上时会发生碰撞 从而使光纤发生形变，紧接着导致光纤的长度和折射系数发生变 化。光波在光纤中传播时受到超声信号的相位调制，然后采用合 适的调制解调器把局放的超声波信号提取出来
（3）局部放电产生的活性生成物对介质的氧化作 用使介质逐渐劣化。
.
绝缘内的电场分布
开始外加电压时空穴内没有初始电荷
.
绝缘内的电场分布
空间电荷改变了电场分布 =>绝缘体其他部分的电场增强并使其劣化几 率增加
.
绝缘缺陷的电气模型
经典三电容模型
.
.
空穴放电
• 空穴上的电压 Vc降到0 • 击穿时， Cc放电释放出能量 • Ca向Cb提供能量
常规电流传感器采用电耦合的方式，包括RC和RLC 两种检测阻抗，RC型检测阻抗一般是宽带测量， 多用于试验研究；RLC型检测阻抗多串接在变压器
套管末屏接地线，作为窄带测量。变化较大，一般在 200~400kHz ,具有脉冲分辨率高，但信噪比低
窄带的检测频带一般为15kHz,中心频率在1MHz 以内，具有灵敏度高、抗干扰能力强，但输出 波形畸变严重。
大型电力变压器 故障情况及检测新技术探讨
中国电科院高压所设备室 二○○九年八月
.
主要内容
一、国家电网公 司变压器在运及 运行情况
.
变压器在运情况统计表
台数(台) 电压等 级(kV) 2008年 2007年
同比
750 500 330 220 110 66 合计
12 1502 196 4570 13455 1780 21515
华北姜家营500kV主变压器故障
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
华北姜家营500kV主变压器故障
故障是由高压线圈的匝间短路引起 的，制造缺陷和选材质量较差是变压器 故障的主要原因。从中发现有Cu2S，但 是Cu2S生成和对变压器匝间绝缘的影响 需要进一步开展研究。
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
湖北钢都500kV主变压器故障
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
湖北钢都500kV主变压器故障
故障是由高压套管爆炸所致，套管 故障的主要原因是工艺处理中出现失误。
.
在运变压器套管厂家统计
不完全统计
◦ 220kV变压器所用套管中，南京电瓷总厂967支，传奇公司 867 支，共占总数的55.2%。
同比
3600 96758.2
4570 101240.9 106370.75 4673.74 317214
.
2004年～2008年在运变压器容量增长率分布图
.
2008年变压器非停按技术原因统计
2008年本体非停原因分布
.
2007变压器非停按技术原因统计
2007年本体非停原因分布
.
2008年变压器跳闸原因统计及分 析
光发射
(光测法)
电荷迁移-〉电流脉冲 (脉冲电流法)
.
脉冲电流法
当变压器内部出现局部放电时，在出现脉冲电流 信号的出线端、套管末屏接地线、铁芯接地线等 处，利用电流传感器在这些点测量局部放电脉冲 电流信号并进行分析，这种方法称为脉冲电流法。
脉冲电流法主要利用局部放电频谱的较低频段部 分，一般为数kHz到数百kHz 。
◦ 330kV变压器所用套管中，ABB公司67支，西安西电高压电 瓷有限责任公司60支，共占总数的81.9%。
◦ 500kV变压器所用套管中，ABB公司236支，传奇公司233支， 日本NGK公司99支，共占总数的53.8%。
◦ 750kV变压器所用套管均为德国HSP公司产，共6支。
.
三、大型电力变 压器缺陷诊断新 技术探讨
绝缘在电、热、机械等应力长期作用下产生的老化
.
局部放电的劣化机理
局部放电引起介质劣化和损伤的机理是多方面的， 主要包括三种效应：
（1）带电质点(电子和正、负离子)对介质表面的 撞击，切断分子构造；
（2）由于带电质点撞击介质，在放电点引起介质 局部温度上升，使介质加速氧化，导致材料的机 械、电气性能下
Va = Vb + Vc Vc = 0 Va1 = Vb1
.
视在放电量估计
.
视在放电量估计
.
局部放电的检测方法
.
局部放电的征兆及检测方法
材料分解
(DGA方法)
PD
产生热量 (测温法)
电磁辐射[射频]
HF(3M-30MHz) VHF(30M-300MHz) UHF(300M-3GHz)
声子[超声波]
检测灵敏度高、视在电荷量可标定 现场强烈的电磁干扰是脉冲电流法的瓶颈 广泛用于变压器型式试验、预防和交接试验、
变压器局部放电实验研究
.
气相色谱法(DGA)
化学检测法(罗杰斯比值法) 优点：受外界电磁干扰影响相对较小，准确度较高 缺点：油气分离时间长，实时性差，对突发性故障
6 1170 180 4023 11967 1685 19031
6 332 16 547 1488 95 2484
2008年
6600 425479.4 45855.8 694600.2 546947.1 40996.39 1760479
容量(MVA)
2007年
3000 328721.2 41285.8 593359.3 440576.35 36322.65 1443265
.
大型电力变压器缺陷诊断技术探讨
.
局部放电的成因
制造过程中的局部缺陷（如气泡、裂缝、悬浮导电 质点和电极毛刺等）
◦ 正是这些缺陷会造成绝缘体内部或表面出现某些区域电场 强度高于平均电场强度，当这些区域的击穿场强低于平均 击穿场强时，将会首先发生放电、而其它区域仍保持绝缘 特性，从而形成局部放电 。
2008年变压器跳闸本体原因分布
.
二、国家电网公 司变压器事故/障 碍情况统计及分 析
.
变压器事故情况统计及分析
.
变压器损坏事故统计分析
2007年变压器各电压等级变压器事故分布
.
近6年各电压等级变压器年事故分布图
.
变压器损坏事故原因分析
2008年变压器损坏事故直接原因饼图
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
不灵敏
.
超声波(AE)法
检测局放产生的声发射 优点：不影响电气主设备的安全运行，受电磁干扰
影响较小 缺点：声波阻抗复杂，超声波信号传播途径复杂、
衰减严重，检测灵敏度较低
.
其他方法
光纤技术
◦ 光纤超声波法
测量原理：当局部放电的超声波信号传播到光纤上时会发生碰撞 从而使光纤发生形变，紧接着导致光纤的长度和折射系数发生变 化。光波在光纤中传播时受到超声信号的相位调制，然后采用合 适的调制解调器把局放的超声波信号提取出来
（3）局部放电产生的活性生成物对介质的氧化作 用使介质逐渐劣化。
.
绝缘内的电场分布
开始外加电压时空穴内没有初始电荷
.
绝缘内的电场分布
空间电荷改变了电场分布 =>绝缘体其他部分的电场增强并使其劣化几 率增加
.
绝缘缺陷的电气模型
经典三电容模型
.
.
空穴放电
• 空穴上的电压 Vc降到0 • 击穿时， Cc放电释放出能量 • Ca向Cb提供能量
常规电流传感器采用电耦合的方式，包括RC和RLC 两种检测阻抗，RC型检测阻抗一般是宽带测量， 多用于试验研究；RLC型检测阻抗多串接在变压器
套管末屏接地线，作为窄带测量。变化较大，一般在 200~400kHz ,具有脉冲分辨率高，但信噪比低
窄带的检测频带一般为15kHz,中心频率在1MHz 以内，具有灵敏度高、抗干扰能力强，但输出 波形畸变严重。
大型电力变压器 故障情况及检测新技术探讨
中国电科院高压所设备室 二○○九年八月
.
主要内容
一、国家电网公 司变压器在运及 运行情况
.
变压器在运情况统计表
台数(台) 电压等 级(kV) 2008年 2007年
同比
750 500 330 220 110 66 合计
12 1502 196 4570 13455 1780 21515
华北姜家营500kV主变压器故障
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
华北姜家营500kV主变压器故障
故障是由高压线圈的匝间短路引起 的，制造缺陷和选材质量较差是变压器 故障的主要原因。从中发现有Cu2S，但 是Cu2S生成和对变压器匝间绝缘的影响 需要进一步开展研究。
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
湖北钢都500kV主变压器故障
.
近几年典型变压器故障案例情况说 明
湖北钢都500kV主变压器故障
故障是由高压套管爆炸所致，套管 故障的主要原因是工艺处理中出现失误。
.
在运变压器套管厂家统计
不完全统计
◦ 220kV变压器所用套管中，南京电瓷总厂967支，传奇公司 867 支，共占总数的55.2%。
同比
3600 96758.2
4570 101240.9 106370.75 4673.74 317214
.
2004年～2008年在运变压器容量增长率分布图
.
2008年变压器非停按技术原因统计
2008年本体非停原因分布
.
2007变压器非停按技术原因统计
2007年本体非停原因分布
.
2008年变压器跳闸原因统计及分 析
光发射
(光测法)
电荷迁移-〉电流脉冲 (脉冲电流法)
.
脉冲电流法
当变压器内部出现局部放电时，在出现脉冲电流 信号的出线端、套管末屏接地线、铁芯接地线等 处，利用电流传感器在这些点测量局部放电脉冲 电流信号并进行分析，这种方法称为脉冲电流法。
脉冲电流法主要利用局部放电频谱的较低频段部 分，一般为数kHz到数百kHz 。
◦ 330kV变压器所用套管中，ABB公司67支，西安西电高压电 瓷有限责任公司60支，共占总数的81.9%。
◦ 500kV变压器所用套管中，ABB公司236支，传奇公司233支， 日本NGK公司99支，共占总数的53.8%。
◦ 750kV变压器所用套管均为德国HSP公司产，共6支。
.
三、大型电力变 压器缺陷诊断新 技术探讨
绝缘在电、热、机械等应力长期作用下产生的老化
.
局部放电的劣化机理
局部放电引起介质劣化和损伤的机理是多方面的， 主要包括三种效应：
（1）带电质点(电子和正、负离子)对介质表面的 撞击，切断分子构造；
（2）由于带电质点撞击介质，在放电点引起介质 局部温度上升，使介质加速氧化，导致材料的机 械、电气性能下
Va = Vb + Vc Vc = 0 Va1 = Vb1
.
视在放电量估计
.
视在放电量估计
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局部放电的检测方法
.
局部放电的征兆及检测方法
材料分解
(DGA方法)
PD
产生热量 (测温法)
电磁辐射[射频]
HF(3M-30MHz) VHF(30M-300MHz) UHF(300M-3GHz)
声子[超声波]