变电站主变的故障分析及事故处理

变电站主变的故障分析及事故处理
变电站主变压器就是变电站的核心。

其安全运行、日常维护和事故处理都与变电站的正常供电有关，甚至与整个电力系统的安全运行有关。

本文讲述了变电站主变压器的故障及常见的变压器故障的问题的分析及事故处理方法，希望对变电站主变压器的正常运行维护有所帮助。

标签：变电站主变；故障分析；事故处理
引言
随着国民经济的良好发展及电力需求的不断增加，新的变电站正在出现。

变电站内的主变压器就像人的心脏一样，其安全运行、日常维护和事故处理与变电站的正常供电有关，甚至影响着整个电力系统的安全运行。

作为变电运维人员，应掌握安全操作规程、日常维护项目和事故处理的正确方法。

1.变电站主变压器的故障
（1）变压器运行中发生故障时，必须停止供电，检查和维修，分析查找变压器各个方面的故障原因并及时排除。

其故障原因可能如变压器设计、安装、维护等方面的实例需要改进；在测试期间发现的故障不能立即消除时，可以等待维护期再次处理，但需采取措施防止故障扩大。

故有必要加强维护，及时观察和检测，并控制故障。

在一定范围内，根据故障现象，可以分为温度异常，声音异常，密封不良等。

（2）变压器温度异常主要表现在变压器温度高。

当环境温度正常时。

变压器的温度高于原始温度，并且可能持续增加。

造成这种故障的主要原因是变压器各层或变压器各部分短路，铁芯短路，磁通泄漏或涡流现象，长时间负载过大，散热条件不满足等情况造成的故障。

2.变电站主变压器常见问题分析
2.1变电站主变故障分析
当主变压器出现故障时，常常在声、嗅、颜色、温度和油位上出现异常。

现逐一分析。

当变压器正常运行时，会发出连续均匀的“嗡嗡”声。

如果声音不均匀或其他特殊声音，应视为变压器的异常运行，并可根据不同的声音找出故障，并及时处理。

主要有以下几个方面的故障：
（1）过电压。

电网出现单相接地或电磁共振时，变压器的声音比平时更加尖锐。

当发生这种情况时，可将其与电压表的指示结合使用。

（2）变压器过载。

随着负载变化和谐波的作用，变压器之间会发出“哇”声或“咯咯声”，监测仪表指针摆动，音高、音量变压器夹或螺钉松动。

声音比平时大，噪音明显，但当没有明显的异常电流和电压时，可能是内部夹具或压制铁芯的螺钉松动，导致硅钢片振动增加。

变压器局部放电。

如果变压器的下降保险丝或分离开关接触不良，则会发出“吱吱”的声音；如果变压器的压力套筒变脏，表面釉料掉落或变压器出现裂缝，可听到“嘶嘶”的声音；如果变压器内部的局部放电或电气连接不良，则会发出“吱吱声”的声音，这种声音会随之而来。

从变化的角度来看，变压器应该马上进行检修。

（3）变压器绕组短路。

声音与水沸腾声混合，温度急剧变化，油位升高，应判断为变压器绕组短路故障，严重时会有巨大的吼声，可能会起火。

故应立即停止变压器检查变压器外壳的闪络放电。

当变压器的绕组由高电压引起时，或者它们将闪络放电至壳体时，会发生这种情况。

此时，变压器应停止检查。

2.2气味、颜色异常分析
气味和颜色异常会引起水和潮气进入变压器，造成绝缘油劣化和变压器绝缘强度降低闪络放电，套管闪络会引起发热，导致老化，绝缘损坏甚至引发膜破裂；导线（接线头）和线路卡过熱导致异常；套管端部的紧固部分或引线的鼻部螺纹等的松动，接触表面被严重氧化，使接触过热，颜色变暗并失去光泽，表面涂层也被外壳结垢，外壳结垢产生电晕，闪络和臭氧气味。

另外，吸水过度，进入油室的水过多会引起呼吸器硅胶变色。

正常情况下发现温度异常，油温比平时高出10摄氏度以上或负荷恒定并且温度连续上升（在冷却装置的正常操作下），则可以判断为处于变压器内部异常。

2.3内部故障导致温度异常分析
内部故障，如绕组间距或夹层短路，线圈对屏蔽放电，内部引线接头的热量，铁芯的多点接地使涡流增加过热，零序不平衡电流等，通过铁制部分油箱的电路形成引起变压器温度异常。

当这些情况发生时，气体或差动保护也会伴随着。

当故障严重时，可以注入爆管或泄压阀。

此时应检查变压器是否因大修冷却器异常运行而导致温度异常。

冷却器不正常或故障，如潜水泵关闭，风扇损坏，散热器管道结垢，冷却效果，冷却阀故障，散热器阀故障以及故障温度计等，这可能导致温度升高，冷却系统应保持正常和定期清洗，以提高其冷却效果。

2.4油位异常分析
变压器运行过程中的异常油位和漏油应进行检查和不定时检查，其中有两个方面：一是假油位。

油标准管堵塞，油枕管堵塞和防爆管道的气孔堵塞。

二是油面低，变压器油严重泄漏。

由于工作需要，工作人员未能及时补充变压器油；温度过低，油量不足或油枕容量过小，无法满足运行需要。

当主变压器出异常时，如渗漏油，油位、油色变化、声音异常、瓷套开裂、塞垫等突出时，应尽量将其消除并报告给调度部门和上级部门，严重的情况下，主变压器应立即停运，如果
有备用变压器，则可以先投入运行，然后报告调度。

3.主变事故跳闸的处理
3.1主保护动作跳闸须遵守如下处理方法：
①检查、记录继电保护及自动装置动作情况，调取和打印微机保护及故障录波报告。

复归信号，初步判断故障性质，立即报告调度。

②瓦斯保护动作跳闸或压力释放报警应检查变压器本体及有载调压装置油位、油色、油温是否正常，压力释放、呼吸器有无喷油。

③气体继电器内有无气体，外壳有无鼓起变形，各法兰连接处和导油管有无冒油，气体继电器接线盒内有无进水受潮和短路。

若气体继电器内有气体，则应取气，根据气体颜色、气味和可燃性初步判断故障性质。

④若是差动保护动作，则还应检查差动保护范围内所有设备。

变压器本体有无变形和异状，引线有无断线、短路，套管、瓷套有无闪落、破裂痕迹，设备有无接地短路现象，有无异物落在设备上，避雷器是否正常等。

⑤若变压器跳闸时没有系统冲击，故障录波器没有故障波形，外观检查未发现任何内部故障的征象，则应考虑保护误动的可能性。

若重瓦斯保护动作跳闸，但其信号不能复归，则是重瓦斯触点短路引起的保护误动作。

若变压器充电时正常，带负荷时差动保护动作跳闸，则有差动保护误接线引起保护误动的可能。

⑥较轻的短路故障引起的主保护动作跳闸，由于故障产生的气量不是很多，气体从油中析出并聚集于气体继电器中需要一段时间（特别是在变压器内油温较低，油黏度较大的情况）。

因而变压器跳闸时轻瓦斯没有动作不能作为保护误动的判断判据。

⑦主变压器因保护误动跳闸，在查明保护误动以后，可以不经内部检查，在至少保留一种主保护的情况下，经调度批准，停用误动的保护给主变压器送电。

⑧变压器两种主保护同时动作跳闸，应认为变压器内部确有故障，在未查明故障性质并消除以前不得试送电。

⑨如因地震等明显原因使重瓦斯保护动作跳闸时，经检查变压器无异状后，应立即恢复变压器运行。

⑩差动保护跳闸后，如不是保护误动，在检查外部无明显故障，瓦斯气体检查（必要时要进行色谱分析和测直流电阻）证明变压器内部无明显故障后，经设备主管单位总工程师（分管生产领导）同意，可以试送一次。

3.2后备保护动作跳闸须按如下原则处理：
①应根据何种保护动作、信号、遥测遥信指示和在变压器跳闸时有何种外部现象（如外部短路、變压器过负荷等），具体分析变压器跳闸原因，作出相应的处理。

②越级跳闸的要在隔离故障点以后逐级恢复送电。

③变压器内部故障或未发现故障点的应对变压器进行检查试验，在未查明故障并消除之前一般不应送电。

而明显由人员误碰或保护误动造成变压器跳闸的，可立即恢复变压器送电（保护误动的可先停用误动保护）。

④查找并隔离故障点后，经外部检查、初步分析（必要时经电气试验）变压器本体无异常时，可试送一次。

4.结论
变压器故障会给电网带来很大的隐患，造成严重损失和后果。

因此，在变压器的例行检查和监测中，要及时发现并检测故障，及时处理，避免故障影响变电站的正常运行。

参考文献：
[1]方汉勇.500KV变电站主变压器运行及维护[J]. 大众科技，2010（12）：92-94.
[2]高福勇.变电站主变压器的故障分析及其处理方法[J]. 科技信息，2009（4）：241-241.。