树脂浇注干式变压器常见故障分析与处理

树脂浇注干式变压器常见故障分析与处理

摘要：变压器作为电力系统中重要的电气设备之一，其运行的可靠性对电网的

的安全可靠运行至关重要。树脂浇注式干式变压器由于抗短路能力强、短时过负

荷能力强、维护工作量小、运行效率高、噪音低、防火阻燃、绿色环保等诸多优

势广泛应用于生活区、工厂、高层建筑、机场、码头、船舶海工和轨道交通等场所，因此针对树脂浇注式干式变压器运行时的常见故障进行分析和处理具有重要

的现实意义。本文基于树脂浇注式干式变压器运行时常见的绝缘电阻下降、铁芯

多点接地、噪音异常等异常现象分析了故障原因，并提出了有效的技术解决方法，从而为电网配电系统的维护与运营提供了必要的参考。

关键词：树脂浇注式干式变压器；故障；绝缘；电网

1 引言

干式变压器作为新型的变压器，因为其铁芯和绕组均不浸渍在绝缘油中而得名。树脂浇注式干式变压器由于其结构、工艺和材料的原因，具有抗短路能力强、短时过负荷能力强、维护工作量小、运行效率高、噪音低、防火阻燃、绿色环保

等优点，能够满足长时间满负荷运行条件下的高稳定性、高可靠性和高安全性要求，因此在各种领域有着广泛的应用，对提高电力系统运行的稳定性、可靠性和

安全性起到至关重要的作用。但是，树脂浇注式干式变压器在长时间的工作过程中，难免会产生故障或异常，影响供电质量和安全，因此针对特定的故障或异常

进行分析和处理显得尤为必要，同时也是现场电气维护人员必须考虑的问题之一。下文中笔者将从几个主要的方面对干式变压器常见的故障或异常进行原因分析，

并提出了有效的技术解决方法。

2 绝缘电阻下降

2.1故障原因分析

树脂浇注式干式变压器的高压线圈是由铜或铝导体材料、绝缘材料等构成，

在真空状态下使用环氧树脂整体浇注而成，导体材料和绝缘材料密封在固化的环

氧树脂绝缘内。通常情况下，高压线圈的外层树脂层的厚度2-5mm，能够满足干

式变压器额定条件下的长期运行。但如果高压线圈表面，堆积大量的灰尘或其他

污渍，未及时清理和清洁，当环境湿度较高的时候，或者重新投电时，则很容易

导致高压线圈绝缘电阻下降，甚至发生表面闪络放电、电气击穿等现象，从而导

致干式变压器运行故障。这种现象也会在树脂浇注式干式变压器的低压线圈、绝

缘筒发生。

造成该类故障的原因主要由于以下几个方面：一是由环氧树脂浇注而成的高、低压线圈在长期运行后，表面吸附大量的灰尘或其他污渍，未及时清理和清洁或

清理和清洁不彻底；二是干式变压器运行环境清洁度不够，或者尘土或污渍容易

通过空气交换通道进入变压器室，或者变压器室没有安装空气过滤网或空气过滤

网失效；三是运行环境的湿度较高，绝缘材料吸潮，尤其是变压器重新投电的时候。

2.2技术解决方案

对于该类故障的处理，通常可以按照以下方法：一是严格按照干式变压器厂

家的使用说明书，结合变压器运行环境，明确干式变压器的维护保养周期，并严

格执行；二是清理和清洁干式变压器表面时，可以使用干净抹布蘸取少量无水酒

精清除灰尘和污渍，尤其是高压线圈内、外表面。对于变压器内部，尤其低压线

圈和铁芯之间，可以使用长柄毛刷，结合干燥的压缩空气进行彻底清理；三是对

变压器室进行无尘改造，例如使用不产生灰尘的建筑材料铺设或处理地面和墙体；四是及时更换变压器室的通风过滤网。有条件的使用单位可以考虑将变压器室完

全密封，通过空调与外界进行热量交换，彻底解决尘土或污渍来源；五是对于湿

度较高的运行环境，可以采用白炽灯炙烤、机械通风以及加热烘干等方法进行处理。在铁芯对地、对高、低压线圈绝缘电阻大于5MΩ且3分钟内不击穿的前提

条件下，可以通过空载运行的方式，利用铁芯励磁产生的热量，对变压器进行干

燥处理。通常情况下通电至少12小时，具体时间取决于变压器的容量和环境湿度。

3 铁芯多点接地

3.1故障原因分析

结合多年的实践经验，以及查阅相关资料，干式变压器铁芯多点接地的根本

原因可以分为内在原因和外在原本两类：（1）内在原因。内在原因主要由于变

压器的硅钢片、铁芯绝缘等材料缺陷、铁芯设计错误、铁芯装配错误等导致变压

器铁芯多点接地的情况发生。例如硅钢片表面不光滑、锈蚀严重、绝缘涂层斑驳

脱落、绝缘涂层厚度不够、铁芯绝缘设计错误或尺寸偏差过大、铁芯装配时铁芯

绝缘安装错误或固定不牢靠、结构件安装不正确等原因，都很容易导致出现铁芯

内部短路或通过夹件、拉板、穿芯螺杆等回路导通，从而引发铁芯多点接地的情

况发生。（2）外部原因：外部原因主要指的是由于人员因素、环境因素等导致

的变压器铁芯故障，这部分存在很多的不稳定因素，任何环境变化或是人员的粗

心大意都有可能给干式变压器的工作环境带来很大影响。例如装卸或安装时变压

器本体受到严重冲击，变压器安装时金属异物，如铁屑、螺栓螺母、金属丝等掉

到变压器铁芯上或铁芯结构件上，都有可能导致铁芯电气回路出现多回路的现象。另外，由于维护不当、长期过载或者冷却方式不合理、冷却不充分等原因导致铁

芯运行温度过高，导致硅钢片的绝缘涂层提前老化，也会导致铁芯内部短路从而

造成铁芯多点接地。

3.2技术解决方案

目前业界对于铁芯多点接地的技术解决方案尚没有形成统一的指导规范有效

处理方法，更多的是依赖现场工作经验。但是从整体上来说，处理方法可以分为

内部和外部两个方面，下面分别进行说明：（1）内部方面：通常采用直流、交

流耐压测试法对内部故障进行逐级测定和分析，对铁芯多点接地故障点进行查找。但是由于铁芯结构的原因，干式变压器的铁芯多点接地故障点一般不容易直接查

找到故障建议进行故障诊断时按照以下程序：首先，对于容量较小的干式变压器，可以在对地绝缘电阻测试时，通过听、看、闻等方式查找放电点或击穿点，重点

查找穿芯螺杆位置、夹件与拉板连接位置。其次，逐个拆除穿芯螺杆后，测试铁

芯对地绝缘电阻，排除穿芯螺杆的原因。最后，若故障位置不在穿芯螺杆上，且

干式变压器三相高、低压线圈都是由铁轭承担，鉴于现场不具备拆除夹件、进一

步查找故障点的能力，为了不返厂检修可以采用电容放电冲击法、交流电弧法或

大电流冲击法进行查找。（2）外部方面：针对外部以及人为因素对干式变压器

多点接地问题带来的影响，使用单位在干式变压器在装卸或安装时应避免受到严

重冲击，可以考虑使用缓冲材料例如橡胶板等进行减震。施工时，施工单位应安

排合理施工方案，施工前对变压器做好整体防尘措施，施工后、投电前对干式变

压器做一次彻底的检查和清洁。干式变压器在长时间不使用后需要重新投电时，

使用单位应该及时对变压器进行清理和清洁。必要时，可以使用大功率太阳灯照

射变压器本体，使铁芯与铁轭之间的绝缘件受热后蒸发潮气，条件允许的话，也