1、最新資料推薦變壓器故障分析和診斷技術變壓器故障分析和診斷技術 變壓器是電力企業中的重要設備， 在電網中處于極為重要的地位，是保證電網安全、可靠、經濟運行和 人們生產生活用電的關鍵設備。由于變壓器長期處于連續運行狀態，變壓器故障不可避免。進行變壓器早期診斷，對保證變壓器安全運行，防止變壓器故障 具有重要作用。一、變壓器的工作原理和組成 1.變壓器工作原理。變壓器是利用電磁感應原理來改變交流電壓的裝置，在電器設備 和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。2. 變壓器的組成。主要包括初級線圈、次級線圈和鐵芯（磁芯）等構件。二、變壓器故障運行特征 變壓器的故障有內部故障和外部故 障兩種。變

2、壓器的內部故障從性質上一般可以分為熱故障和電故障兩大類。熱故障為變壓器內部因散熱不暢形成的局部發熱過度，從而降低 或破壞繞組間絕緣，形成故障。電故障通常是變壓器內部在高電壓場強作用下，造成絕緣擊穿放 電的現象。變壓器故障類型1.短路故障。變壓器的短路故障主要指變壓器高低壓進出連接線，以及內部繞 組間或繞組匝間及引線相間、匝間短路或對地短路而導致的故障。2. 放電故障。一是因絕緣能力降低或損壞，造成放電點直接轟擊絕緣，使局部 絕緣損害逐漸擴大，形成絕緣擊穿。二是因為放電產生熱能和化學作用，使局部絕緣加劇腐蝕破壞， 介損增大，最后導致擊穿。3. 絕緣故障。因絕緣老化，降低或喪失了絕緣強度，所造成的

3、故障。造成變壓器絕緣性能退化的主要影響因素有溫度、水分、過電壓 等。4. 分接開關故障。無載分接開關的故障主要有電路故障、機械故障、結構組合不合 理、絕緣故障等。有載分接開關本體常見的故障有觸頭燒損、觸頭脫落、滑擋、油 箱滲油機運行擋位與顯示擋位不對應、 主軸扭斷、電氣和機械連接器 失靈等。5. 變壓器保護及誤動故障。為保護變壓器正常運行，一般都裝設有相應的保護裝置。女口，為防止變壓器本體內部故障產生的氣體和絕緣油面降低而設 置的瓦斯保護；為防止變壓器繞組和引出線相間短路、 大接地電流系 統側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路而設置的差動保最新資料推薦護或電流速斷保護。變壓器保護誤動常在

4、差動保護和氣體保護上發生，而這兩種保護 都是主變壓器的重要保護。三、電力變壓器繞組直流電阻檢測技術 變壓器繞組直流電阻的 檢測是一項很重要的試驗項目，規程規定它是變壓器大修時、無載開 關調級后、變壓器出口短路后和預試時等必試項目。在變壓器的所有試驗項目中是一項較為方便而有效的考核繞組縱 絕緣和電流回路連接狀況的試驗， 它能夠反映繞組匝間短路、繞組斷 股、分接開關接觸狀態以及導線電阻的差異和接頭接觸不良等缺陷故 障，也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關檔位是否正確的 有效手段。長期以來，繞組直流電阻的測量一直被認為是考查變壓器縱絕緣 的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一辦法

5、。從1、預試規程的試驗周期和要求 （1）試驗周期。變壓器繞組直流電阻正常情況下,1 - 3年檢測一次。但有如下情況必須檢測：1 ）對無勵磁調壓變壓器變換分接位置后必須進行檢測。2 ）有載調壓變壓器在分接開關檢修后必須對所有分接進行檢測。3 ）變壓器大修后必須進行檢測。4 ）必要時進行檢測。如變壓器經出口短路后必須進行檢測。2 、直流電阻檢測與故障診斷實例（1）繞組斷股故障的診斷。某變壓器低壓側10kV線間直流電阻不平衡率為2.17%，超過1% 色譜分析。色譜分析結果該主變壓器 C2H2超標，從0.2上升至7.23，說明 存在放電性故障。但從該主變壓器的檢修記錄中得知，在發現該變壓器C2H2變化

6、前 曾補焊過2次，而且未進行脫氣處理。其它氣體的含量基本正常，用三比值法分析，不存在過熱故障， 且歷年預試數據反映除直流電阻不平衡率超標外，其他項目均正常。經換算確定C相電阻值較大，懷疑是否由于斷股引起，經與制 造廠了解該繞組股數為24股，據此計算若斷一股造成的誤差與實際 測量誤差一致，判斷故障為 C相繞組內部有斷股問題。經吊罩檢查，打開繞組三角接線的端子，用萬用表測量，驗證了C相有一股開斷。（2）有載調壓切換開關故障的診斷。某變壓器110KV側直流電阻不平衡，其中C相直流電阻和各個分 接之間電阻值相差較大。A、B相的每個分接之間直流電阻相差約為 10-11.7%，而C相每 個分接之間直流電阻

7、相差為 4.9-6.4%和14.1-16.4%，初步判斷C相 回路不正常。通過其直流電阻數據CO的直流回路進行分析，確定繞組本身缺陷 的可能性小，有載調壓裝置的極性開關和選擇開關缺陷的可能性也極最新資料推薦小，所以，缺陷可能在切換開關上。經對切換開關吊蓋檢查發現，有一個固定切換開關的一個極性到 選擇開關的固定螺絲擰斷，致使零點的接觸電阻增大，而出現直流電 阻規律性不正常的現象。（3）無載調壓開關故障的診斷。在對變壓器交接驗收試驗時，發現其中壓繞組 Am Bm Cm三相無 載磁分接開關的直流電阻數據混亂、 無規律，分接位置與所測直流電 阻的數值不對應。經吊罩檢查，發現三相開關位置與指示位置不符，

8、且沒有空檔位置，經重新調整組裝后恢復正常。（4）繞組引線連接不良故障的診斷。某110kV變壓器，預防性試驗時發現35kV側運行III分接頭直流 電阻不平衡率超標。最大不平衡率12.1%,轉動分接開關后復試為 11.9%，該變壓器 35kV側直流電阻不平衡率遠大于 2%懷疑分接開關有問題，所以轉 動分接開關后復測，其不平衡率仍然很大，又分別測其他幾個分接位 置的直流電阻，其不平衡率都在11%以上，而且規律都是A相直流電 阻偏大，可能是 A相繞組的首端或套管的引線連接處，連接不良造 成。經分析確認后，停電打開 A相套管下部的手孔門檢查，發現引線 與套管連接松動，主要由于安裝時未裝緊，且無墊圈而引起

9、，經緊固后恢復正常通過上述案例可見，變壓器繞組直流電阻的測量能發現回路中某 些重大缺陷，判斷的靈敏度和準確性亦較高，但現場測試中應注意測 量的數據要進行橫向和縱向的比較； 分析數據時，要綜合考慮相關的 因素和判據，不能單搬規程的標準數值，而要根據規程的思路、現場 的具體情況，具體分析設備測量數據的發展和變化過程。要結合設備的具體結構，分析設備內部的具體情況，根據不同情況進行直流電阻的測量，以得到正確判斷結論。重視綜合方法的分析判斷與驗證。如有些案例中通過繞組分接頭電壓比試驗，就能夠有效驗證分接 相關的檔位，而且還能檢驗出變壓器繞組的連接組別是否正確。同時對于匝間短路等故障也能靈敏地反映出來，實際上電壓比試 驗，也是一種常規的帶有檢驗和驗證性質的試驗手段。進行綜合分析可進一步提高故障診斷的可靠性。四、結語 變壓器是電網中的重要設備之一，雖然配有避雷、 差動、接地等多重保護，但由于其內